CN104405559A - 一种循环抽水同时冲动两台发电机发电的增效方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种循环抽水同时冲动两台发电机发电的增效方法及装置，两台发电机组安装在电站水池上方或安装在同一船舶平台上，并且两台发电机组叶轮片的结合处相隔间距小于1cm；四台高压抽水泵用消防管道连接高压水枪，高压抽水泵抽取电站水池内的水，通过高压水枪出水水柱瞄准两台发电机组的两叶轮片的结合处位置，使两台发电机组运转发电，柴油发电机或市电三相电源用于启动四台高压抽水泵，两台发电机组的发电量输出通过分电器分电输出部分电量返回至高压抽水泵，另一部分电量连接至用户供配电。本发明方法和设备简单，不受经济条件、地理环境和水资源分布的限制，投入少，发电效率高，节能环保无污染，广泛应用于城镇乡村以及水上轮船、军舰。

Description

一种循环抽水同时冲动两台发电机发电的增效方法及装置

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种循环抽水同时冲动两台发电机发电的增效方法及装置。

背景技术

现有的水力发电站都是建在大型拦河坝或大型水库上，利用大型拦河坝或大型水库中积蓄的水利资源冲动水轮发电机发电，然后架设高压线进行远距离高压送电，所需设备多，工程浩大，投入资金惊人，建设周期长。同时，水力发电站的建设，受经济条件、地理环境和水资源分布的限制，不能在广大农村乡镇进行，特别是对于偏远贫困山区，翻山越岭架设高压线及安装送变电设备，十分困难。此外，对于水上航行的轮船、军舰，只能依靠柴油发电机发电，能耗高，烟气污染严重，而就在船底下的水资源却不能得到利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种循环抽水同时冲动两台发电机发电的增效方法及装置，利用杠杆原理、惯性定律、重力和外借冲击力，实现对电力的扩能增效，方法及设备简单，容易实施，不受经济条件、地理环境和水资源分布的限制，投入少，发电效率高，环保无污染，可广泛应用于城镇乡村、偏远山区以及水上轮船、军舰。

 

本发明采用的技术方案是：

一种循环抽水同时冲动两台发电机发电的增效方法，具体如下：

1）建好电站水池，如使用船舶作为发电及安装平台则利用江河、湖泊或海洋；

2）在电站水池上方的同一平台或船舶同一平台上安装两台功率、型号完全相同的发电机组，安装时，两台发电机组轴向平行，两发电机组的叶轮片在同一水平线上，并且两台发电机组的两叶轮片的结合处相隔间距小于1cm；

3）在两台发电机组旁安装四台高压抽水泵，每台高压抽水泵用消防管道连接高压水枪，四支高压水枪出水水柱瞄准两台发电机组的两叶轮片的结合处位置；

4）在高压抽水泵旁安装一台柴油发电机或市电三相电源，连接至高压抽水泵，作为高压抽水泵的启动电源；

5）由柴油发电机或市电三相电源供电，启动四台高压抽水泵，高压抽水泵从电站水池或江河湖泊海洋抽水，先以四台高压抽水泵的高压水枪集中冲击一台发电机组的叶轮片，使之运转，等到该发电机组的叶轮片转速达到正常恒速后，就会产生一种惯性，然后再将四台高压抽水泵的高压水枪集中冲击另一台发电机组的叶轮片，然后以每秒左右摆动一次的速率，分别冲击两台发电机组的叶轮片；

6）等到两台发电机组都达到正常恒速运转后，就可以将其中一台高压抽水泵断电停运，另三台高压抽水泵仍按每秒左右摆动一次的速率分别冲击两台发电机组的叶轮片，维持两台发电机组的正常运转；

7）两台发电机组正常运转发电后，输出电量，并通过分电器分出三分之一的电量返回连接三个高压抽水泵，作为三个高压抽水泵的工作电源，并停止柴油发电机或切断市电三相电源；两台发电机组通过分电器另分出约三分之二的电量向外输出为用户供电。

上述技术方案中，所述的两台发电机组为卧式水轮发电机组。

上述技术方案中，所述的高压水枪内具有增压装置。

上述技术方案中，所述的增压装置为锥形水套。

上述技术方案中，本发明的能量补充由柴油发电机、市电三相电源或两台发电机组发电后的部分电量返回。

一种循环抽水同时冲动两台发电机发电的增效装置，包括两台同功率同型号的发电机组和四台同功率同型号的高压抽水泵、四支高压水枪、一个电站水池、一台柴油发电机或市电三相电源，所述两台发电机组安装在电站水池上方的同一平台上或安装在同一船舶平台上，两台发电机组的叶轮片在同一水平线上，并且两台发电机组叶轮片的结合处相隔间距小于1cm；四台高压抽水泵安装在两台发电机组旁，每台高压抽水泵用消防管道连接高压水枪，四台高压水枪出水水柱瞄准两台发电机组的两叶轮片的结合处位置，柴油发电机或市电三相电源连接四台高压抽水泵，两台发电机组的两组输出连接分电器的输入端，分电器的输出端分别连接高压抽水泵和用户配电线。

上述技术方案中，所述的两台发电机组为卧式水轮发电机组。

上述技术方案中，所述的电站水池在本增效设置用于船舶时可利用江河、湖泊或海洋。

上述技术方案中所述的高压水枪内具有增压装置。

上述技术方案中，所述的增压装置采用锥形水套。

本发明的实质性特点和显著效果：

一、抽水发电并同时冲动两台发电机组，这是全新创意的增效方法和增效装置。发电机必须改装成卧式的水轮发电机，安装在相对应的水平线上，两台发电机的叶轮片长度相对等，并两头顶端靠近，间隙只能在1公分左右。

二、利用能量守恒的原理，先以全部高压抽水泵集中冲击一台发电机组，然后高压水枪设计安装为轻微的左右摆动，跨度不大于十公分，始终为保持一对一的动力冲击。

三、利用杠杆原理把发电机叶轮片加长到最佳（如两台100KW机组的叶片长度为85cm），匹配该发电机的转速，并把叶轮片做成锥形减少在转动过程中由空气带来的阻力。

四、利用惯性定律和外借力量（从上至下的高压冲击）的原理，抽水不加压与加压的冲击力度对比是1：3~5。以200千瓦的机组为例：用2-3台25千瓦的高压水泵在利用高压冲击和惯性的作用下，可以达到节能近50%的效果。完全可以只要用总量70千瓦的水泵就能保持2台100千瓦发电机的恒速正常运转，达到满负荷的发电效果。

五、本发明是一个不需要河流、水坝、水库的水力发电系统工程，因此不受地理环境和水利资源分布限制，只需要一个水池，而且水循环利用不浪费，发电功率可大可小，可以根据所需电量随意匹配机组，（100KW至100万KW都可以），可以建成由数台机组组成的电厂一样整体并网发电，也可以单个机组用于一个乡镇、一个生活小区、一个企业，就地安装，就地发电，无需远距离架高压线、购置送变电设备远距离送电，节约了大量的国家财政和人力、物力。

六、由于设备和方法简单，投入少，就地建设，成本费用低，不用燃油、天然气、煤等任何能源,  可广泛应用于偏远贫困山区；当本发明应用于轮船、军舰、航母等水上航行器，其作用更大，不仅能解决船舶的供电问题，而且避免了蒸汽发电机、柴油发电机等燃煤、燃油烟气对环境的污染问题，也无需贮备大量煤炭、柴油等燃料，减轻了船体的载重，保证了远洋航行器的长时间远距离航行。

七、本发明和其他水电站一样，无烟、无尘、无污染，而且本发明增效扩能显著，节能环保。

附图说明

图1为本发明结构原理图。

图中，1-电站水池，2-高压抽水泵，3-发电机组，4-高压水枪，5-叶轮片。

具体实施方式

参见图1，本发明的循环抽水同时冲动两台发电机发电的增效方法，具体如下：

1）建好电站水池，如使用船舶作为发电机安装平台则利用江河、湖泊或海洋；

2）在电站水池上方的同一平台或船舶同一平台上安装两台功率、型号完全相同的发电机组，安装时，两台发电机组轴向平行，两发电机组的叶轮片在同一水平线上，并且两台发电机组的两叶轮片的结合处相隔间距小于1cm；

3）在两台发电机组旁安装多台高压抽水泵，每台高压抽水泵用消防管道连接高压水枪，多支高压水枪出水水柱瞄准两台发电机组的两叶轮片的结合处位置；

4）在高压抽水泵旁安装一台柴油发电机或市电三相电源连接至高压抽水泵，作为高压抽水泵的启动电源；

5）由柴油发电机或市电三相电源供电，启动多台高压抽水泵，高压抽水泵从电站水池或江河湖泊海洋抽水，先以多台高压抽水泵的高压水枪集中冲击一台发电机组的叶轮片，使之运转，等到该发电机组的叶轮片转速达到正常恒速后，就会产生一种惯性，然后再将四台高压抽水泵的高压水枪集中冲击另一台发电机组的叶轮片，然后以每秒左右摆动一次的速率，分别冲击两台发电机组的叶轮片；

6）等到两台发电机组都达到正常恒速运转后，就可以将其中一台高压抽水泵断电停运，另三台高压抽水泵仍按每秒左右摆动一次的速率分别冲击两台发电机组的叶轮片，维持两台发电机组的正常运转；

7）两台发电机组正常运转发电后，输出电量，并通过分电器分出三分之一的电量返回连接三个高压抽水泵，作为三个高压抽水泵的工作电源，并停止柴油发电机或切断市电三相电源；两台发电机组通过分电器另分出约三分之二的电量向外输出为用户供电。

上述的两台发电机组为卧式水轮发电机组。

上述的高压水枪内具有增压装置。

上述增压装置为锥形水套。

一种循环抽水同时冲动两台发电机发电的增效装置，包括两台同功率同型号的高压抽水泵、四支高压水枪、一个电站水池、一台柴油发电机或市电三相电源，所述两台发电机组安装在电站水池上方的同一平台上或安装在同一船舶平台上，两台发电机组的叶轮片在同一水平线上，并且两台发电机组叶轮片的结合处相隔间距小于1cm；四台高压抽水泵安装在两台发电机组旁，每台高压抽水泵用消防管道连接高压水枪，四台高压水枪出水水柱瞄准两台发电机组的两叶轮片的结合处位置，柴油发电机或市电三相电源连接四台高压抽水泵，两台发电机组的输出连接分电器的输入端，分电器的两组输出端分别连接高压抽水泵和用户配电线。

上述两台发电机组为卧式水轮发电机组。

上述电站水池在本增效设置用于船舶时可利用江河、湖泊或海洋。

上述高压水枪内具有增压装置。

上述增压装置采用锥形水套。

实施例：

采用四台25KW的高压抽水泵和两台100KW的卧式水轮发电（机组发电功率可大可小，可以根据所需电量随意匹配机组，100KW至100万KW都可以），两台卧式水轮发电机组安装在电站水池上方，高压抽水泵安装在两台卧式水轮发电机组旁，两台卧式水轮发电机组轴向平行，两叶轮片在同一水平线上，两叶轮片结合处间距在1cm左右，高压抽水泵抽取电站水池中的水通过消防管道、高压水枪喷出，喷出水柱对准两台卧式水轮发电机组叶轮片结合处，冲击叶轮片后的水则回流至电站水池。

首先启动柴油发电机或接通市电三相电源，对四台25KW的高压抽水泵供电，高压抽水泵启动后，通过消防管道、高压水枪冲击两台100KW卧式水轮发电机组，两台水轮发电机组正常运转发电输出，三分之二电量送用户，三分之一返回向三台25KW高压抽水泵供电，并停止一台高压抽水泵工作，使三台25KW高压抽水泵继续运行，冲击两台卧式水轮发电机继续发电，而此时，停止柴油发电机或市电三相电源。

两台100KW的水轮发电机组，运行5天，发电24000KW，4台高压抽水泵前1个小时为四台满负荷工作，耗电25KW×4×1＝100kw，随后三台高压抽水泵5天内耗电：25KW×3（台）×24（小时）×5（天）＝9000KW，加上第1个小时多一台高压抽水泵耗电25KW,总计9000KW＋25KW＝9025KW,总发电24000KW－耗电9025KW＝14975KW。因此，两台卧式水轮发电机组5天共向用户输送电量14975KW。

Claims (9)

1.一种循环抽水同时冲动两台发电机发电的增效方法，其特征在于，具体如下：

1）建好电站水池，如使用船舶作为发电机安装平台则利用江河、湖泊或海洋；

2）在电站水池上方的同一平台或船舶同一平台上安装两台功率、型号完全相同的发电机组，安装时，两台发电机组轴向平行，两发电机组的叶轮片在同一水平线上，并且两台发电机组的两叶轮片的结合处相隔间距小于1cm；

3）在两台发电机组旁安装四台高压抽水泵，每台高压抽水泵用消防管道连接高压水枪，四支高压水枪出水水柱瞄准两台发电机组的两叶轮片的结合处位置；

4）在高压抽水泵旁安装一台柴油发电机或市电三相电源，连接至高压抽水泵，作为高压抽水泵的启动电源；

5）由柴油发电机或市电三相电源供电，启动四台高压抽水泵，高压抽水泵从电站水池或江河湖泊海洋抽水，先以四台高压抽水泵的高压水枪集中冲击一台发电机组的叶轮片，使之运转，等到该发电机组的叶轮片转速达到正常恒速后，就会产生一种惯性，然后再将四台高压抽水泵的高压水枪集中冲击另一台发电机组的叶轮片，然后以每秒左右摆动一次的速率，分别冲击两台发电机组的叶轮片；

6）等到两台发电机组都达到正常恒速运转后，就可以将其中一台高压抽水泵断电停运，另三台高压抽水泵仍按每秒左右摆动一次的速率分别冲击两台发电机组的叶轮片，维持两台发电机组的正常运转；

7）两台发电机组正常运转发电后，输出电量，并通过分电器分出三分之一的电量返回连接三个高压抽水泵，作为三个高压抽水泵的工作电源，并停止柴油发电机或切断市电三相电源；两台发电机组通过分电器另分出约三分之二的电量向外输出为用户供电。

2.根据权利要求1所述的循环抽水同时冲动两台发电机的增效方法，其特征在于所述的两台发电机组为卧式水轮发电机组。

3.根据权利要求1所述的循环抽水同时冲动两台发电机的增效方法，其特征在于，所述的高压水枪内具有增压装置。

4.根据权利要求3所述的循环抽水同时冲动两台发电机的增效方法，其特征在于，所述的增压装置为锥形水套。

5.一种循环抽水同时冲动两台发电机发电的增效装置，其特征在于，包括两台同功率同型号的发电机组和四台同功率同型号的高压抽水泵、四支高压水枪、一个电站水池、一台柴油发电机或市电三相电源，所述两台发电机组安装在电站水池上方的同一平台上或安装在同一船舶平台上，两台发电机组的叶轮片在同一水平线上，并且两台发电机组叶轮片的结合处相隔间距小于1cm；四台高压抽水泵安装在两台发电机组旁，每台高压抽水泵用消防管道连接高压水枪，四台高压水枪出水水柱瞄准两台发电机组的两叶轮片的结合处位置，柴油发电机或市电三相电源连接四台高压抽水泵，两台发电机组的输出连接分电器的输入端，分电器的两组输出端分别连接高压抽水泵和用户配电线。

6.根据权利要求5所述的循环抽水同时冲动两台发电机发电的增效装置，其特征在于，所述的两台发电机组为卧式水轮发电机组。

7.根据权利要求5所述的循环抽水同时冲动两台发电机发电的增效装置，其特征在于，所述的电站水池在本增效设置用于船舶时可利用江河、湖泊或海洋。

8.根据权利要求5所述的循环抽水同时冲动两台发电机发电的增效装置，其特征在于，所述的高压水枪内具有增压装置。

9.根据权利要求8所述的循环抽水同时冲动两台发电机发电的增效装置，其特征在于，所述的增压装置采用锥形水套。