CN105781856A - 一种沉浮式河道水能发电站 - Google Patents

一种沉浮式河道水能发电站 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种沉浮式河道水能发电站，包括连接河道两岸的堤埂和沉浮式水能发电装置，所述堤埂上设有凹槽，所述凹槽后方设有柱桩，所述沉浮式水能发电装置位于凹槽上，所述沉浮式水能发电装置与堤埂接触面为拦水坝和水闸，所述沉浮式水能发电装置包括浮力舱、水闸、水轮机和发电机，所述沉浮式水能发电装置设有柱桩孔和流水槽，所述柱桩孔内穿有柱桩，所述流水槽内设有水轮机。本发明克服了河道不适宜建设发电站的缺陷，与大、中型水电站相比，其建设成本低，发电效率高；与小型水电站相比，在充分有效利用河道水能的同时，还能够保障河道的泄洪能力，避免水患发生，避免丰水期时，河道的泄洪能力受损，导致洪水对两岸农田和房屋造成损坏。

Description

一种沉浮式河道水能发电站
技术领域
本发明涉及水力发电领域，具体是指一种沉浮式河道水能发电站。
背景技术
河道是指河水流经的路线，通常指能通航的水路。根据水量的充沛程度，河道存在枯水期和丰水期。在理论上，河道存在丰富的水能，若能在河道滩涂以及快速水流冲击地段建设发电站，不仅能够实现节能环保，还有利于我国经济建设的大力发展。
然而，在实际中，河道通常不适宜建设水电站，河道的水能存在巨大的浪费。由于河道水量在不同时期存在较大变化，若在河道建设大、中型水电站，在枯水期时，水电站的发电效率低下，发电能力将存在巨大浪费，与建设成本相比收益很低。若在河道建设小型水电站，在丰水期时，河道的泄洪能力将受损，容易导致水患的发生，使洪水对两岸农田和房屋造成损坏。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术上述缺陷，提供一种沉浮式河道水能发电站。本发明克服了河道不适宜建设发电站的缺陷，与大、中型水电站相比，其建设成本低，发电效率高；与小型水电站相比，在充分有效利用河道水能的同时，还能够保障河道的泄洪能力，避免水患发生，避免丰水期时，河道的泄洪能力受损，导致洪水对两岸农田和房屋造成损坏。此外，在河道滩涂以及快速水流冲击地段建设发电站，不仅能够实现节能环保，还有利于我国经济建设的大力发展。
本发明通过下述技术方案实现：
一种沉浮式河道水能发电站，包括连接河道两岸的堤埂和沉浮式水能发电装置，所述堤埂上设有凹槽，所述凹槽后方设有柱桩，所述沉浮式水能发电装置位于凹槽上，所述沉浮式水能发电装置与堤埂接触面为拦水坝和水闸，所述沉浮式水能发电装置包括浮力舱、水闸、水轮机和发电机，所述沉浮式水能发电装置设有柱桩孔和流水槽，所述柱桩孔内穿有柱桩，所述流水槽内设有水轮机。
在本发明中，沉浮式河道水能发电站建于快速水流冲击地段。堤埂拦截水流，抬高水位，进行蓄水。沉浮式水能发电装置位于凹槽上，凹槽能够卡住沉浮式水能发电装置，避免冲走，拦水坝可拦截河道水流。堤埂蓄水至一定高度时，开启水闸，河道水流进入流水槽内，带动水轮机转动，水轮机带动发电机发电。沉浮式水能发电装置设有柱桩孔，沉浮式水能发电装置可沿柱桩上下运动。浮力舱在洪水来时，能将沉浮式水能发电装置向上浮起，使多余的洪水从沉浮式水能发电装置下面通过，在洪水退去后水能发电装置又沉回到原处。本发明克服了河道不适宜建设发电站的缺陷，与大、中型水电站相比，其建设成本低，发电效率高；与小型水电站相比，在充分有效利用河道水能的同时，还能够保障河道的泄洪能力，避免水患发生，避免丰水期时，河道的泄洪能力受损，导致洪水对两岸农田和房屋造成损坏。此外，在河道滩涂以及快速水流冲击地段建设发电站，不仅能够实现节能环保，还有利于我国经济建设的大力发展。
作为一种优选的方式，所述堤埂通过钢绳与沉浮式水能发电装置连接，所述堤埂与沉浮式水能发电装置之间的松紧程度通过卷扬机卷绕钢绳控制，当卷扬机收紧钢绳时，所述堤埂与沉浮式水能发电装置相扣。当卷扬机收紧钢绳时，此时堤埂与沉浮式水能发电装置相扣，沉浮式水能发电装置的位置固定，不再受水浮力影响上浮或者下降；当卷扬机放松钢绳时，沉浮式水能发电装置与堤埂从相扣状态脱离，沉浮式水能发电装置根据浮力的大小上浮或者下降。通过此种设置，便于对沉浮式水能发电装置进行定位，进而锁定沉浮式水能发电装置的位置，避免由于沉浮式水能发电装置完全随水位上浮导致水流冲击不够，造成发电效率低下。此种设置的优点在于能够调节河道水流的高度落差，加快水流流速，提高河道水能的有效利用率，增加发电总量。
作为一种优选的方式，所述拦水坝底部装有橡胶皮。通过此种设置，当沉浮式水能发电装置与堤埂相扣时，橡胶皮的存在可起到密封作用，避免漏水，进而能够提高河道水能的有效利用率，充分利用河道水能进行发电。
作为一种优选的方式，所述沉浮式水能发电装置与柱桩的接触面上设有滚轮。通过此种设置，可有效减小沉浮式水能发电装置与柱桩之间的摩擦力，便于沉浮式水能发电装置沿着柱桩上下浮动。
作为一种优选的方式，所述流水槽的入口处设有漂浮垃圾粉碎机。漂浮垃圾粉碎机能够粉碎上游冲下来的树枝和杂物，防止流水槽堵塞影响后续发电的正常进行。
作为一种优选的方式，河道两岸均设有固定桩，所述沉浮式水能发电装置与固定桩通过钢绳连接。通过此种设置，能够缓解沉浮式水能发电装置对柱桩的冲击，有效避免洪水冲走沉浮式水能发电装置，继而影响后续发电的正常进行。
作为一种优选的方式，所述沉浮式水能发电装置各部件之间通过活动扣环连接，各部件可在活动扣环的约束下相对运动。通过此种设置，可有效缓解水流波动起伏引起的沉浮式水能发电装置各部件颠簸，减轻颠簸造成的损坏。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明克服了河道不适宜建设发电站的缺陷，与大、中型水电站相比，其建设成本低，发电效率高；与小型水电站相比，在充分有效利用河道水能的同时，还能够保障河道的泄洪能力，避免水患发生，避免丰水期时，河道的泄洪能力受损，导致洪水对两岸农田和房屋造成损坏；
（2）本发明在河道滩涂以及快速水流冲击地段建设发电站，不仅能够实现节能环保，还有利于我国经济建设的大力发展；
（3）本发明的堤埂通过钢绳与沉浮式水能发电装置连接，堤埂与沉浮式水能发电装置之间的松紧程度通过卷扬机卷绕钢绳控制，当卷扬机收紧钢绳时，所述堤埂与沉浮式水能发电装置相扣，便于对沉浮式水能发电装置进行定位，进而锁定沉浮式水能发电装置的位置，避免由于沉浮式水能发电装置完全随水位上浮导致水流冲击不够，造成发电效率低下，通过调节河道水流的高度落差，加快水流流速，能够提高河道水能的有效利用率，增加发电总量；
（4）本发明的沉浮式水能发电装置与柱桩的接触面上设有滚轮，可有效减小沉浮式水能发电装置与柱桩之间的摩擦力，便于沉浮式水能发电装置沿着柱桩上下浮动；
（5）本发明通过流水槽的入口处设有漂浮垃圾粉碎机，漂浮垃圾粉碎机能够粉碎上游冲下来的树枝和杂物，防止流水槽堵塞影响后续发电的正常进行；
（6）本发明通过河道两岸均设有固定桩，沉浮式水能发电装置与固定桩通过钢绳连接，能够缓解沉浮式水能发电装置对柱桩的冲击，有效避免洪水冲走沉浮式水能发电装置，继而影响后续发电的正常进行；
（7）本发明沉浮式水能发电装置各部件之间通过活动扣环连接，各部件可在活动扣环的约束下相对运动，可有效缓解水流波动起伏引起的沉浮式水能发电装置各部件颠簸，减轻颠簸造成的损坏。
附图说明
图1为本发明的使用示意图。
其中：1—固定桩，2—堤埂，3—凹槽，4—柱桩孔，5—浮力舱，6—流水槽，7—发电机。
具体实施方式
下面结合附图进行进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此：
实施例1：
参见图1，一种沉浮式河道水能发电站，包括连接河道两岸的堤埂2和沉浮式水能发电装置，所述堤埂2上设有凹槽3，所述凹槽3后方设有柱桩，所述沉浮式水能发电装置位于凹槽3上，所述沉浮式水能发电装置与堤埂2接触面为拦水坝和水闸，所述沉浮式水能发电装置包括浮力舱5、水闸、水轮机和发电机7，所述沉浮式水能发电装置设有柱桩孔4和流水槽6，所述柱桩孔4内穿有柱桩，所述流水槽6内设有水轮机。
在本发明中，沉浮式河道水能发电站建于快速水流冲击地段。堤埂2拦截水流，抬高水位，进行蓄水。沉浮式水能发电装置位于凹槽上，凹槽能够卡住沉浮式水能发电装置，避免冲走，拦水坝可拦截河道水流。堤埂2蓄水至一定高度时，开启水闸3，河道水流进入流水槽6内，带动水轮机转动，水轮机带动发电机7发电。沉浮式水能发电装置设有柱桩孔4，沉浮式水能发电装置可沿柱桩上下运动。浮力舱5在洪水来时，能将沉浮式水能发电装置向上浮起，使多余的洪水从沉浮式水能发电装置下面通过，在洪水退去后水能发电装置又沉回到原处。本发明克服了河道不适宜建设发电站的缺陷，与大、中型水电站相比，其建设成本低，发电效率高；与小型水电站相比，在充分有效利用河道水能的同时，还能够保障河道的泄洪能力，避免水患发生，避免丰水期时，河道的泄洪能力受损，导致洪水对两岸农田和房屋造成损坏。此外，在河道滩涂以及快速水流冲击地段建设发电站，不仅能够实现节能环保，还有利于我国经济建设的大力发展。
作为一种优选的方式，所述堤埂2通过钢绳与沉浮式水能发电装置连接，所述堤埂2与沉浮式水能发电装置之间的松紧程度通过卷扬机卷绕钢绳控制，当卷扬机收紧钢绳时，所述堤埂2与沉浮式水能发电装置相扣。当卷扬机收紧钢绳时，此时堤埂2与沉浮式水能发电装置相扣，沉浮式水能发电装置的位置固定，不再受水浮力影响上浮或者下降；当卷扬机放松钢绳时，沉浮式水能发电装置与堤埂2从相扣状态脱离，沉浮式水能发电装置根据浮力的大小上浮或者下降。通过此种设置，便于对沉浮式水能发电装置进行定位，进而锁定沉浮式水能发电装置的位置，避免由于沉浮式水能发电装置完全随水位上浮导致水流冲击不够，造成发电效率低下。此种设置的优点在于能够调节河道水流的高度落差，加快水流流速，提高河道水能的有效利用率，增加发电总量。
作为一种优选的方式，所述拦水坝底部装有橡胶皮。通过此种设置，当沉浮式水能发电装置与堤埂2相扣时，橡胶皮的存在可起到密封作用，避免漏水，进而能够提高河道水能的有效利用率，充分利用河道水能进行发电。
作为一种优选的方式，所述沉浮式水能发电装置与柱桩的接触面上设有滚轮。通过此种设置，可有效减小沉浮式水能发电装置与柱桩之间的摩擦力，便于沉浮式水能发电装置沿着柱桩上下浮动。
作为一种优选的方式，所述流水槽6的入口处设有漂浮垃圾粉碎机。漂浮垃圾粉碎机能够粉碎上游冲下来的树枝和杂物，防止流水槽6堵塞影响后续发电的正常进行。
作为一种优选的方式，河道两岸均设有固定桩1，所述沉浮式水能发电装置与固定桩1通过钢绳连接。通过此种设置，能够缓解沉浮式水能发电装置对柱桩的冲击，有效避免洪水冲走沉浮式水能发电装置，继而影响后续发电的正常进行。
作为一种优选的方式，所述沉浮式水能发电装置各部件之间通过活动扣环连接，各部件可在活动扣环的约束下相对运动。通过此种设置，可有效缓解水流波动起伏引起的沉浮式水能发电装置各部件颠簸，减轻颠簸造成的损坏。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种沉浮式河道水能发电站，其特征在于：包括连接河道两岸的堤埂（2）和沉浮式水能发电装置，所述堤埂（2）上设有凹槽（3），所述凹槽（3）后方设有柱桩，所述沉浮式水能发电装置位于凹槽(3)上，所述沉浮式水能发电装置与堤埂（2）接触面为拦水坝和水闸，所述沉浮式水能发电装置包括浮力舱（5）、水闸、水轮机和发电机（7），所述沉浮式水能发电装置设有柱桩孔（4）和流水槽（6），所述柱桩孔（4）内穿有柱桩，所述流水槽（6）内设有水轮机。
2.根据权利要求1所述的一种沉浮式河道水能发电站，其特征在于：所述堤埂（2）通过钢绳与沉浮式水能发电装置连接，所述堤埂（2）与沉浮式水能发电装置之间的松紧程度通过卷扬机卷绕钢绳控制，当卷扬机收紧钢绳时，所述堤埂（2）与沉浮式水能发电装置相扣。
3.根据权利要求2所述的一种沉浮式河道水能发电站，其特征在于：所述拦水坝底部装有橡胶皮。
4.根据权利要求1所述的一种沉浮式河道水能发电站，其特征在于：所述沉浮式水能发电装置与柱桩的接触面上设有滚轮。
5.根据权利要求1所述的一种沉浮式河道水能发电站，其特征在于：所述流水槽（6）的入口处设有漂浮垃圾粉碎机。
6.根据权利要求1所述的一种沉浮式河道水能发电站，其特征在于：河道两岸均设有固定桩（1），所述沉浮式水能发电装置与固定桩（1）通过钢绳连接。
7.根据权利要求1所述的一种沉浮式河道水能发电站，其特征在于：所述沉浮式水能发电装置各部件之间通过活动扣环连接，各部件可在活动扣环的约束下相对运动。
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