CN106401846A - 用江、河水流流动的势能发电 - Google Patents

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    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/08—Machine or engine aggregates in dams or the like; Conduits therefor, e.g. diffusors
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    • Y02E10/20—Hydro energy

Abstract

用江河水流流动的势能发电是一种水利发电装置，由简易闸门，导流墙，框架及安装在框架内的滚水轮和滚水轮前装的挡水板及传动机构和发电机等组成。简易闸门及挡水板是用来将水位提高形成落差势能，支承框架是吊装滚水轮和发电机等在江河水面以上，不受水位高低限制，并且上下前后能自动调整，滚水轮是将水流的势能和每秒流动的几十吨上百吨水自身重量的能力集中转化为机械能。滚水轮及传动机构运行时不可能完全在同一中心轴线上为此采用万向节。当简易闸门落下使水位形成落差势能向滚水轮导水槽注水配重，使滚水轮重心位移而旋转，由传动机构万向节、汽动离合器、无极变速箱输出发电机所需的转动力矩和额定转速使发电机运行发电。

Description

用江、河水流流动的势能发电
虽然小水利发电的形式很多，但造价高，防汛能力差，利用率低等等。
本发明是一种投资少、见效快、效果好的发电。在江、河道上，根据高低落差150-500m之间可安装容量在60-300KVA的发电机数台(水流量大装机容量大，流量小装机容量小)。
该发电是利用水流，流动的势能和水本身的重量，使原动机滚水轮旋转带动发电机发电。
附图说明
图1说明书主体示意图
(1)导流墙：分水和导流作用
(2)支撑钢构框架：吊装滚水轮，汽动离合器，无极变速箱，发电机。
(3)升降机：江河水位高时，滚水轮，汽动离合器，无极变速箱发电机，同时提升，水位低时同时下降。使发电机及传动机构保持在水面以上。
(4)原动机滚水轮：承受水流落差势能，和水流本身的重量做能量转换，形成原动机旋转力。
(5)汽动离合器：分、合滚水轮与发电机的能量传递。
(6)无极变速箱：原动机滚水轮旋转速度较低，而采用由低变高无极调速，实现发电机额定转速的调整。
图2：说明书简易弧形坝示意图
(1)弧形坝。(2)液压油缸。两端弧形坝与中段弧形坝，使江河水位提高，形成1.3-1.8m高的的落差势能。两端弧形坝同时起溢流，解洪作用，中段弧形坝液压油缸支承的角度，实现滚水轮导水槽吃水深度，达到发电机转速的调整。
图3说明书滚水轮示意图
(1)滚水轮筒。(2)滚水轮导水槽。(3)滚水轮轴，滚水轮是原动机能量转换，形成旋转力距。
具体方法是在江河道中，筑一道1.3-1.8m的简易坝，且两端高，中段低，视江面宽而定，安装几段原动机滚水轮和几台发电机。每段原动机滚水轮通过传动机构，汽动离合器，无极变速箱，与发电机主轴联接，并且是吊装在水面上的。因江、河分季节，汛期雨季水位变化频繁，水位高低不定，为了不影响解洪还能正常发电。为此滚水轮和发电机等采用吊装在水面以上。
当水位很高时，无坝也能正常发电。当水位最低时，两端的简易坝就能使水位保持在1.3--1.8m高的落差势能。同时，原动机滚水轮设计为8-20m长不等。直径为2m左右。该原动机滚水轮周围装有一定深度的导水槽。浮装在中段水坝上，使原动机滚水轮同时承受水流流动的势能和导水槽内水本身的重力作用。使滚水轮不断的旋转。并且旋转力矩很大。但旋转速度较慢。为此在滚水轮与发电机之间，加装由低变高的变速装置，以达到发电机额定转速发电。
我们知道发电机、电压调磁场，周波(频率HZ)调转速，并网发电要求准同期才能并网。所以旋转速度要求很高。为此速度控制：(1)是由安装在发电机主轴上的转速继电器完成信号取样，使继电器动作，通过液压油缸调整中段坝的高低，实现调速。
(2)通过滚水轮与水面接触的深度来调速。吃水越深速度越快，反之越慢。
(3)采用无极变速箱调速。
因江、河水位变化频繁，所以滚水轮及发电机等采用吊装在水面上，为此需加装自动升降装置。在滚水轮前方150-200m处，装有水位信号取样系统。当水位高时，滚水轮及发电 机等升、水位低时降。使发电机在各种情况下都能正常运行发电。
在正常发电的同时与系统并网，采用与发电机容量相同，且电压及频率相等的三相四线制变压器，以倒拉牛的形式并网。可单台发电机并网也可多台发电机通过一台容量相等的变压器与系统并网发电。并网的条件需准同期(频率、初相角、相位、电压，相同时才能与系统并网)完成并网后可由全自动控制，日夜不停的发电。可想而知，全国有那么多条江、河，每条江、河可安装无数台发电机，积累起来的总容量是多么巨大。中国将多出来多少个三峡发电，将创造出一笔多么巨大的财富。江、河水流，流动的势能是自然存在的能源。应更全面，更早，更有效的充分利用，为此而努力，以上说明见附图1。

Claims (3)

1.这种形式的发电，其特征在于采用吊装原动机滚水轮和滚水轮周围装有导水槽及汽动离合器，无极变速箱等组成的发电装置，滚水轮与中段坝解水面安装时有35°--65°可调整的夹角。
2.如权利要求1所述这种形式的发电，其特征在于两端坝及中段坝是可调、可动的。
3.如权利要求1至2所述这种形式的发电，其特征在于滚水轮及发电机是通过一定高度的框架吊装在中段坝之上，并且上、下、前、后能自动调节。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1266146A (zh) * 1999-10-12 2000-09-13 盛德利 发电机的升降式水力驱动实现方法装置
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CN202645823U (zh) * 2012-05-18 2013-01-02 义马煤业集团股份有限公司 高水位势能发电装置

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