CN103184966A - 海面高架水渠及岸基高位储水池海水发电新技术 - Google Patents

海面高架水渠及岸基高位储水池海水发电新技术 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种海面高架水渠及岸基高位储水池海水发电新技术,是原发明专利“海浪动力往复式柱塞泵及高位储水发电系统”(专利申请号:201010569686.8)的分案补充发明专利。其原理是:在近岸海床上建造高出水面的一组柱子(柱子的平面分布不限制形状),每两个柱子之间的顶部,安装高架水渠,高架水渠中的海水由海面高位流向岸基高位储水池。高位储水池下建造海水水力发电厂。发出的电接入电网。而高位储水池中的海水则是由悬挂安装在两柱之间联系梁上,并可拆卸的海浪动力往复式柱塞泵(专利申请号:201010569686.8)通过高位水渠供应。

Description

海面高架水渠及岸基高位储水池海水发电新技术
本发明涉及一种由海浪动力往复式柱塞泵(发明专利申请号:201010569686.8,以下简称柱塞泵)供应海面高架渠海水,海水流向岸基高位储水池及储水池下海水水力发电的新技术。是发明专利“海浪动力往复式柱塞泵及高位储水发电系统”(发明专利申请号:201010569686.8)的分案补充发明专利。其原理是:在近岸海床上建造高出水面的一组柱子(柱子平面分布不限形状),两柱子之间的顶部,安装高架水渠,形成一组分布在近岸海面的高架水渠系统。高架水渠中的海水,由海面高位流向岸基高位储水池。岸基高位储水池下建造海水水力发电厂。而高位储水池中的海水,则是由悬挂安装在两柱之间联系梁上的“柱塞泵”通过高架水渠供应。 
海浪在空间上分布分散,时间上分布不稳定,时大时小;海水对金属的腐蚀性大;大规模的海床施工对海洋生态亦会造成一定程度的影响。这些因素阻碍了人类利用海浪能量大规模发电的实施。 
本发明专利就是针对并有效解决上述问题的新技术。 
下面结合附图对本发明作进一步的描述: 
图1:海面高位水渠及岸基高位储水水力发电新技术原理平面示意图 
图2:海面高位水渠及岸基高位储水水力发电新技术原理剖面示意图 
图3:“柱塞泵”吊挂悬背安装在两柱之间联系梁上的示意图 
首先参见图1图2:一组建造在近岸海床上的柱子1-1,在高出海面设计高度的顶端,安装高架水渠1,此水渠具有柱端联系梁、高位交通维修道及容纳“柱塞泵”供应的海水,并使海水流向岸基高位储水池的功能。在柱1-1之间的水面上,建造横向联系梁1-2,此梁除了稳固柱1-1,形成坚固的结构体抵抗风暴外力的作用外,最主要的功能是在梁的左右外侧,安装可拆卸的悬背式支撑架1-3,用来安装“柱塞泵”3。由于柱1-1之间的间距可以设计到安装许多个“柱塞泵”3,因而避免了每个“柱塞泵”都要安装到海床所造成的资金浪费,减少了海床施工对海洋生态造成的影响,大大减化了施工、维修的方法。同时,因悬背式支撑架1-3只有一部份深入海水,而且是可以拆卸安装的,而“柱塞泵”3安装在悬背式支撑架1-3上也是可以拆卸的。所有安装维修需要的起重工作,由安装在高架水渠上的塔式起重机1-4来完成。这样,就把接触海水的金属减少到最低限度,使安装,除锈及维修保养等工作也无需在水下进行。 
岸基高位储水池2,由一组单个的水池互相贯通组成,贯通处设置电动闸阀1-5,每个小水池都有一个高架水渠1的入口,每个入口处亦设置电动闸阀1-5,所有电动闸阀由自动控制系统控制。在高位储水池向海面的下部,建造海水发电厂2-1,该厂的地面,略高于海平面,目的是使所有的发电设备均在正常的环境下运作,接触海水的仅限于水轮机及管道,尽量避免海水的腐蚀。 
在高位储水池的向海面,设置一组电动抽水机2-5,在海浪太小,发电水源不足之时自动开启补水,海浪正常时自动停止,以保证发电厂的不间断稳定运作。 
再看图3:在柱子1-1中间的联系梁1-2上,安装了一组可拆卸的悬背式支撑架1-3。在支撑架1-3上安装一组可拆卸的“柱塞泵”3,每个泵体之间,又由可拆卸的紧固件4联接起来,形成一横向结构体,可以加强高架渠系统的稳固性,抵抗风暴及外力的破坏。 
另外,“柱塞泵”3的上行管3-1,安装在高架水渠1与柱间横向联系梁1-2中间的垂直联系构件1-4上,由管子支架5固定,使上行管得到充分的力学保证。 
总结上面的描述,本发明采用合理的新技术,克服了海浪发电的不稳定及海水腐蚀性大的缺点,减少了海床施工对海洋生态环境的影响。 
新技术的优点是: 
1、正确设计储水池与发电耗水量之间的关系,形成稳定的高位储水,因而有大型及稳定发电的保证。具体方法是:a:储水池容量=预储水量+正常设计用水量;b:卫星式储水池(主储水池+补水池);c:用部分电能抽水补充(根据用电峰值来调节)相当于抽水储能辅助发电;d:上述三种方法综合运用,储水的调节完全自动化。 
2、减少了发电机械与海水的接触,接触部分又可以方便的拆卸维修,因而克服了海水腐蚀性大造成的一 系列缺点。 
3、结构简单,制造容易,运行可靠,生产管理的全过程自动化程度高。 
4、“柱塞泵”、悬背支撑架及联接件均可大批量重复生产,具有互换性及模数化的特点,因而可以降低成本。 
5、海浪动力往复式柱塞泵运用明确简单的原理,结合成熟的水力发电技术及海面桥梁施工技术,使本发明的技术风险低,具有实用、高效、高竞争力的特点。 

Claims (10)

1.一种海面高架水渠及岸基高位储水池海水发电新技术,其原理是:在近岸海床上建造高出水面的一组柱子(柱子的平面分布不限形状),每两根柱子之间的顶部,安装高架水渠,高架水渠由海面通向岸基高位储水池,储水池中的海水推动池下建造海水水力发电系统的水轮机发电,发出的电接入电网。高架水渠中的海水,由悬挂安装在两柱之间水面联系梁上的“海浪动力往复式柱塞泵”(发明专利申请号:201010569686.8以下简称“柱塞泵”)供应。
2.根据权利要求1所限定的海面高架水渠及岸基高位储水池海水发电新技术,其特征在于:高出海面设计高度柱子顶部的海水渠,具有柱顶联系梁,高位维修平台,交通通道,及容纳“柱塞泵”供应的海水并使海水流向岸基高位储水池的功能。
3.根据权利要求1、2所限定的海面高架水渠及岸基高位储水池海水发电新技术,其特征在于:高架水渠上安装塔式起重机,起重范围覆盖高架水渠的每一部分,担负高架水渠系统安装,维修的起重工作。
4.根据权利要求1、2、3所限定的海面高架水渠及岸基高位储水池海水发电新技术,其特征在于:高出海面柱子的水面上,柱子之间的横向联系梁,除了稳固柱子,形成坚固的结构体,抵抗风暴及外力的作用外,主要的功能是在联系梁的左右外侧,,安装悬背式支撑架,用来支撑及安装“柱塞泵”。横向联系梁,亦可作为交通及维修使用。
5.根据权利要求1、2、3、4所限定的海面高架水渠及岸基高位储水池海水发电新技术,其特征在于:柱子之间水面上横向联系梁上安装的悬背式支撑架,是可拆卸及互换的,并且只有一部分放入海水之中。
6.根据权利要求1、2、3、4、5所限定的海面高架水渠及岸基高位储水池海水发电新技术,其特征在于:安装在悬背式支撑架上的“柱塞泵”,是可拆卸及互换的。“柱塞泵”的上行管,安装在高架水渠与横向联系梁中间的垂直联系构件的管子支架上。垂直联系构件亦可用作维修及交通使用。
7.根据权利要求1、2、3、4、5、6所限定的海面高架水渠及岸基高位储水池海水发电新技术,其特征在于:岸基高位储水池(不限于建在岸基高地上),由一组单个的水池互相贯通组成,贯通处设置电动闸阀。每个水池的高架水渠入口处,亦设置电动闸阀,所有的电动闸阀由自动控制系统控制,可以调控储水池的海水及方便水池维修。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7所限定的海面高架水渠及岸基高位储水池海水发电新技术,其特征在于:岸基高位储水池的向海面,设置一组电动抽水机,在海浪太小,发电水源不足之时自动开启向高位储水池补水,海浪正常时自动停止,以保证发电机不间断的稳定运作。
9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8所限定的海面高架水渠及岸基高位储水池海水发电新技术,其特征在于:高位储水池下的海水水力发电厂地面,略高于海平面,目的是使发电设备与海水不接触,在正常的环境下运作。接触海水的仅限于水轮机及管道,尽量避免海水对设备的腐蚀。
10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9所限定的海面高架水渠及岸基高位储水池海水发电新技术,其特征在于:新技术采用海浪高位储水发电系统,给克服海浪在空间分布分散,时间分布不稳定及对天气情况敏感,时大时小的缺点,创造了可能性。具体方法是a储水池容量=预储水量+正常设计用水量,b采用卫星式储水池(主储水池+补水池),c用部分电能抽水补充(根据用电峰值来调节)相当于抽水储能辅助发电,d上述三种方法综合运用,储水的调控完全自动化。以上方法正确设计储水池与发电耗水量之间的关系,有效解决及形成稳定的高位储水,因而有了用海浪能量大型及稳定发电的保证。 
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