CN104563068A - 一种跌水发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种跌水发电装置，具体设计是在江河或水库引水渠或水电站尾水渠流域中采用一段或多段坡降落差较大的河段，在其起始坡降处设有微型水坝拦水成前池，在其下游河段设方案1，由倒虹式压力水管引水攀登高架与悬落水管连接，在管内成跌水坠落放出能量，作用于推动水轮机旋转驱动发电机运转发电，构成一种跌水发电装置，方案2是由天桥式明渠或圆筒水管的一端穿越微型水坝与前池相通，另一端在河段流域上方徐徐下降设置延伸至与水电站水头相应的高架紧固定位，与悬落水管连接，水流在该管内成跌水坠落放出能量，作用于推动水轮机旋转，驱动发电机运转发电，构成一种跌水发电装置。

Description

一种跌水发电装置
技术领域
属再生能源领域
背景技术
在陆地上利用水力发电历史已久，多采用在江河流域峡谷地段修建拦水坝蓄水成水库，由水体穿越水坝从高处流向低处，凭借水体的重力作用放出能量即水能推动水轮机旋转，驱动发电机运转发电，将水能转换为电能，但该过程必须修建水库蓄水，而牵涉面广，耗资大，有碍再生能源的开发，亟待技术创新。
发明内容
本发明一种跌水发电装置，具体设计方案分为1与2，方案1是在江河A或水渠流域中采用一段或多段坡降落差较大的河段A，分别在其坡降起始处设置微型水坝A，同时在其末端设计为水电站水头A的区域，设置与水头A相应的高架A或高墩，在微型水坝A设有排沙闸门A，作用于排除泥沙堆积，并拦阻水流抬高上游水位形成蓄水前池A，该蓄水前池A设有拦污栅A，去除污物，为保障民用水，农用水供给及汛期洪水顺利通过，将微型水坝A工程整体建成低于江河A或水渠左右两岸的高度，在微型水坝A至高架A或高墩之间的河段A或水渠流域，随坡降设置压力水管，其进水口的一端穿越微型水坝A或河床与蓄水前池A水域相通，该压力水管的另一端，随河段A或水渠流域的坡降埋设延伸至将近高架A或高墩的区域，由支撑物支撑向上弯曲攀登高架A或高墩按水头A的高度紧固定位，其出水口A与悬落水管A进水口A连接，该悬落水管A从上而下沿高架A或高墩设置，形成倒虹吸压力水管，至厂房A发电进水口A与厂房A内导水机构及水轮机，发电机相连接，其工作程序，由微型水坝A上游的江河A或水渠流域汇集天然水流，随坡降流向，经拦污栅A除污储于蓄水前池A，然后注入压力水管，在管内从高处流向低处，凭借水体重力挤压水流攀登高架A或高墩，同时加以水流进入悬落水管A成跌水坠落产生的吸力，形成倒虹吸引水攀登高架A或高墩进入悬落水管A，实现水流成跌水坠落放出能量，即水能，作用于推动水轮机旋转，驱动发电机运转发电，跌水终成尾水A排出厂房A，构成一种跌水发电装置。
本发明一种跌水发电装置方案2，是在江河B或水渠流域中采用一段或多段坡降落差较大的河段B，分别在其坡降起始处设置微型水坝B，同时在其末端设计为水电站水头B的区域，设置与水头B相应的高架B或高墩，在微型水坝B设有排沙闸门B，作用于排除泥沙堆积，并拦阻水流抬高上游水位形成蓄水前池B，该蓄水前池B设有拦污栅B，去除污物，为保障民用水，农用水供给及汛期洪水顺利通过，将微型水坝B工程整体建成低于江河B或水渠左右两岸的高度，在微型水坝B下游的河段B或水渠流域上方设置天桥式明渠或天桥式圆筒水管，其一端穿越微型水坝B与蓄水前池B水域相通，另一端在河段B或水渠流域上方，随流域坡降徐徐下降设置，至高架B或高墩按水头B的高度紧固定位，其出水口B与悬落水管B进水口B连接，该悬落水管B从上而下沿高架B或高墩设置至厂房B发电进水口B与厂房B内导水机构及水轮机，发电机相连接，其工作程序，由微型水坝B上游的江河B或水渠汇集天然水流经拦污栅B除污储于蓄水前池B，然后注入天桥式明渠或天桥式圆筒水管，在河段B或水渠流域上方徐徐流向至高架B或高墩，进入悬落水管B进水口B成跌水坠落放出能量，即水能，作用于推动水轮机旋转，驱动发电机运转发电，将水能转换为电能，跌水终成尾水B排出厂房B，构成一种跌水发电装置。
有益效果
1、不需要修建水库，工程简单可靠，节省农田，减少移民，节省投资。
2、采用倒虹吸引水技术攀登高架或高墩，水流在悬落水管内从上而下成跌水坠落放出能量较大，发电效率高。
3、该技术应用范围灵活广泛，有助于修建更多抽水蓄能发电站，减少火力发电，节省煤炭消耗，利于环保。
附图
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明
图1一种跌水发电装置方案1主视图
图2一种跌水发电装置方案2主视图
具体实施方式
本发明一种跌水发电装置，具体设计方案分为1与2，方案1(参照图1)是在江河A(1)或水渠流域中采用一段或多段坡降落差较大的河段A(2)，分别在其坡降起始处设置微型水坝A(3)，同时在其末端设计为水电站水头A(9)的区域，设置与水头A(9)相应的高架A(11)或高墩，在微型水坝A(3)设有排沙闸门A(5)，作用于排除泥沙堆积，并拦阻水流抬高上游水位形成蓄水前池A(6)，该蓄水前池A(6)设有拦污栅A(4)，去除污物，为保障民用水，农用水供给及汛期洪水顺利通过，将微型水坝A(3)工程整体建成低于江河A(1)或水渠左右两岸的高度，在微型水坝A(3)至高架A(11)或高墩之间的河段A(2)或水渠流域，随坡降设置压力水管(7)，其进水口(8)的一端穿越微型水坝A(3)或河床与蓄水前池A(6)水域相通，该压力水管(7)的另一端，随河段A(2)或水渠流域的坡降埋设延伸至将近高架A(11)或高墩的区域，由支撑物(10)支撑向上弯曲攀登高架A(11)或高墩按水头A(9)的高度紧固定位，其出水口A(12)与悬落水管A(14)进水口A(13)连接，该悬落水管A(14)从上而下沿高架A(11)或高墩设置，形成倒虹吸压力水管(7)，至厂房A(15)发电进水口A(16)与厂房A(15)内导水机构及水轮机，发电机相连接，其工作程序，由微型水坝A(3)上游的江河A(1)或水渠流域汇集天然水流，随坡降流向，经拦污栅A(4)除污储于蓄水前池A(6)，然后注入压力水管(7)，在管内从高处流向低处，凭借水体重力挤压水流攀登高架A(11)或高墩，同时加以水流进入悬落水管A(14)成跌水坠落产生的吸力，形成倒虹吸引水攀登高架A(11)或高墩进入悬落水管A(14)，实现水流成跌水坠落放出能量，即水能，作用于推动水轮机旋转，驱动发电机运转发电，跌水终成尾水A(17)排出厂房A(15)，构成一种跌水发电装置。
本发明一种跌水发电装置方案2(参照图2)，是在江河B(20)或水渠流域中采用一段或多段坡降落差较大的河段B(21)，分别在其坡降起始处设置微型水坝B(22)，同时在其末端设计为水电站水头B(27)的区域，设置与水头B(27)相应的高架B(28)或高墩，在微型水坝B(22)设有排沙闸门B(24)，作用于排除泥沙堆积，并拦阻水流抬高上游水位形成蓄水前池B(25)，该蓄水前池B(25)设有拦污栅B(23)，去除污物，为保障民用水，农用水供给及汛期洪水顺利通过，将微型水坝B(22)工程整体建成低于江河B(20)或水渠左右两岸的高度，在微型水坝B(22)下游的河段B(21)或水渠流域上方设置天桥式明渠(26)或天桥式圆筒水管，其一端穿越微型水坝B(22)与蓄水前池B(25)水域相通，另一端在河段B(21)或水渠流域上方，随流域坡降徐徐下降设置，至高架B(28)或高墩按水头B(27)的高度紧固定位，其出水口1B(29)与悬落水管B(30)进水口B(31)连接，该悬落水管B(30)从上而下沿高架B(28)或高墩设置至厂房B(32)发电进水口B(33)与厂房B(32)内导水机构及水轮机，发电机相连接，其工作程序，由微型水坝B(22)上游的江河B(20)或水渠汇集天然水流经拦污栅B(23)除污储于蓄水前池B(25)，然后注入天桥式明渠(26)或天桥式圆筒水管，在河段B(21)或水渠流域上方徐徐流向至高架B(28)或高墩，进入悬落水管B(30)进水口B(31)成跌水坠落放出能量，即水能，作用于推动水轮机旋转，驱动发电机运转发电，将水能转换为电能，跌水终成尾水B(34)排出厂房B(32)，构成一种跌水发电装置。

Claims (4)

1.一种跌水发电装置方案1，包括江河A[1]或水渠和微型水坝A[3]及压力水管[7]，其特征在于：所述在江河A[1]或水渠流域中采用一段或多段坡降落差较大的河段A[2]，分别在其坡降起始处设有微型水坝A[3]，同时在其末端设为水电站水头A[9]的区域，设置与水头A[9]相应的高架A[11]或高墩，在微型水坝A[3]与高架A[11]或高墩之间设有压力水管[7]，由压力水管[7]的一端穿越微型水坝A[3]与上游水域相通，该压力水管[7]的另一端随河段A[2]或水渠流域的坡降埋设延伸至将近高架A[11]或高墩的区域，由支撑物[10]支撑攀登高架A[11]或高墩，与悬落水管A[14]连接，该悬落水管A[14]沿高架A[11]或高墩悬落式设置至厂房A[15]发电进水口A[16]与厂房A[15]内导水机构及水轮机，发电机相连接，构成一种跌水发电装置。
2.按权利要求1所述一种跌水发电装置，其特征在于：所述微型水坝A[3]设有排沙闸门A[5]，在蓄水前池A[6]设有拦污栅A[4]。
3.一种跌水发电装置方案2，包括江河B[20]或水渠和微型水坝B[22]及天桥式明渠[26]或天桥式圆筒水管，其特征在于：所述在江河B[20]或水渠流域中采用一段或多段坡降落差较大的河段B[21]，分别在其坡降起始处设有微型水坝B[22]，同时在其末端设为水电站水头B[27]的区域，设置与水头B[27]相应的高架B[28]或高墩，在微型水坝B[22]与高架B[28]或高墩之间设有天桥式明渠[26]或天桥式圆筒水管，由天桥式明渠[26]或圆筒水管的一端穿越微型水坝B[22]与上游水域相通，另一端在河段B[21]或水渠流域上方徐徐下降设置延伸至高架B[28]或高墩按水头B[27]紧固定位，与悬落水管B[30]连接，该悬落水管B[30]沿高架B[28]或高墩悬落式设置至厂房B[32]发电进水口B[33]与厂房B[32]内导水机构及水轮机，发电机相连接，构成一种跌水发电装置。
4.按权利要求3所述一种跌水发电装置，其特征在于：所述微型水坝B[22]设有排沙闸门B[24]，在蓄水前池B[25]设有拦污栅B[23]。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107558533A (zh) * 2017-08-30 2018-01-09 浙江大学 山地丘陵地区雨水雨能发电系统及方法
CN112727667A (zh) * 2021-01-04 2021-04-30 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种智能调节型输水发电装置及其监测反馈方法

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