CN107131089A - 超大型水力发电站 - Google Patents

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CN107131089A CN201710411971.9A CN201710411971A CN107131089A CN 107131089 A CN107131089 A CN 107131089A CN 201710411971 A CN201710411971 A CN 201710411971A CN 107131089 A CN107131089 A CN 107131089A
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Abstract

超大型水力发电站:流动的海水、江水、河水都能产生动能,把动能转化成机械能,机械能转化成电能,这样人类就有了洁净、低成本的电能使用了。其特征是:水轮机轴芯活动固定,水轮机位置不变,水轮机横卧在流动的水面上,朝水流方向,水轮机一半在水中,另一半在空中,水轮机的叶桨受水力的冲动下,推动水轮机旋转,水轮机旋转带动发电机发电,日夜生产电能。水力发电站在海上、江上前后左右排列几万平方公里,生产巨大电能供应全中国。水力发电站属清洁能源,再生能源,发电成本最低能源,即使今后1000年,中国人口达50亿人也满足供电量,中国能源问题、雾霾问题、气候变化问题将彻底解决,是中国目前电力能源及能源发展的唯一正确道路。

Description

超大型水力发电站
技术领域
水力发电站,即流动的海水、江水、河水都能产生动能,把动能转化成机械能,机械能转化成电能。
背景技术
水力发电站现有技术,大都在海边选择潮位差较大的地段,或者,选择大山峡谷,筑坝建库,积蓄上涨的水位,形成落差以势能推动水轮机及发电机组发电。现有技术缺点:筑堤坝建水库,工程巨大,投资大,产出极少,利用水力能量极少,发出电能极少,只能说水力可以发电,现有技术根本不能满足现代工业化大生产,和随着人们现代生活水平的提高对电能的需求量。我发明创造的动能超大型水力发电站,不筑堤坝,不建水库,根据自然流动的海水、江水、河水都能产生动能,把动能转化成机械能,机械能转化成电能,这样人类就有洁净、低成本的电能使用了。水力发电站属清洁能源,再生能源,发电成本最低能源,即使今后1000年,中国人口达50亿人也满足供电量,中国能源问题、雾霾问题、气候变化问题将彻底解决,是中国目前电力能源及能源发展的唯一正确道路。
发明内容
超大型水力发电站技术方案是:一、流动的海水、江水、河水都能产生动能→水轮机的叶桨受水力冲动下→推动水轮机旋转→增大动力矩→调速器调速→离合器离合→带动齿轮组升转速→带动发电机组按额定转速旋转→发电机发电→生产交流电→整流器整流生产直流电→直流电通过逆变器生产正规交流电→并电网;二、流动的海水、江水、河水都能产生动能→水轮机的叶桨受水力冲动下→推动水轮机旋转→增大动力矩→调速器调速→离合器离合→带动齿轮组升转速→带动发电机组按额定转速旋转→发电机发电→生产交流电→整流器整流生产直流电→直流电对储能蓄电瓶充电→直流电输出→通过逆变器生产正规交流电→并电网;三、流动的海水、江水、河水都能产生动能→水轮机的叶桨受水力冲动下→推动水轮机旋转→增大动力矩→调速器调速→离合器离合→带动齿轮组升转速→带动发电机组按额定转速旋转→发电机发电→生产正规交流电→并电网;上述应根据实际需要采用哪种发电方案,其特征是:
在流动的海水、江水、河水这些实际需要的水域,卧式水轮机的圆形材料内部空心全封闭水密制造,或者,水轮机的圆形材料一部分为内部空心全封闭水密制造,另一部分为单层材料制造,这样节约材料,又制造方便,水轮机的圆形材料二片或二片以上,水轮机的圆形材料外缘尖头制造,这样使水流汇入水轮机的叶桨,使水轮机获得更多的能量,或者,水轮机的圆形材料外缘不尖头制造,这样制造方便,节约材料,水轮机的圆形材料近中心轴部分用支架连接,这样节约材料,减轻水轮机的重量,见说明书附图,图1中的1,图1中的37,或图6中的1,或图7中的1,或图8中的1,圆形材料的浮力支撑水力发电站整体的重力,水力发电站浮力等于重力,水力发电站浮于水面,水轮机的轴芯露出水面恰当高度或接近水面,水轮机的轴芯平行于水面,根据浮力定理制造,见说明书附图,图1中的26、图 1中的27,水轮机两头轴芯、中间轴芯用固定装置、横梁等连接,使水力发电站整体强度加强,见说明书附图,图1中的2、图1中的3,图1中的28、图1中的30,图1中的31、图 1中的32,图1中的35、图1中的36,水轮机两头轴芯、中间轴芯用固定装置活动连接,固定装置内套轴承,设置牛油嘴,利于以后轴芯加油润滑,见说明书附图,图1中的2,图1 中的3,图1中的35、图1中的36,固定装置用锚机、锚、锚链、链环、沉箱、柱、桩、浮筒、钢丝索、钢丝缆、缆绳等固定在海底、江底、河底里,见说明书附图,图1中的4,锚链等的长度是水力发电站随水位升高或降落的幅度的几十倍或几百倍,因此水力发电站随水位升高或降落的幅度对锚链等的长度可忽略不计,水力发电站位置不变,水力发电站随水位升高而升高,随水位降落而降落,水轮机的叶桨始终满负荷受水力,获得能量最大,水力发电站各锚链的长度可以调节,这样锚链经过调节后,使水力发电站的水轮机的叶桨正朝水流方向及风力方向,使水力发电站的水轮机的叶浆获得最大的能量,见说明书附图,图1中的 4,发电机组、调速器、液压机等设备安装在水轮机的两头轴芯或者中间轴芯的固定装置上方,水轮机轴芯固定装置下方应连接水密重力箱,使发电机组等重心下移,使发电机组等永远保持在水轮机轴芯固定装置上方,见说明书附图,图1中的5,图1中的29,图1中的6,图1 中的7,图1中的2,图1中的3,图1中的35,图1中的36,或图2中的13,图2中的14,或者,发电机组、调速器、液压机等设备安装在水轮机的两头轴芯或者中间轴芯的固定装置下方连接平台上,见说明书附图,图1中的5,图1中的29,图1中的6,图1中的7,图1 中的2,图1中的3,图1中的35,图1中的36,或图2中的13,图2中的14,或者,发电机组、调速器、液压机等设备安装在水轮机的两头轴芯或者中间轴芯的固定装置下方连接横梁上,见说明书附图,图1中的5,图1中的29,图1中的6,图1中的7,图1中的2,图1中的3,图1中的35,图1中的36,发电机组等采用全封闭水密发电,水轮机、发电机组、调速器、液压机、轴芯固定装置等结成一体,同轴芯的水轮机一台或一台以上,水轮机轴芯左右延伸,增加水轮机数量及增加锚、锚链、固定装置等数量,水轮机的叶桨二片或二片以上,水轮机各叶桨大小、重量、结构统一标准制造,这样利于液压杆对各叶桨上下转动时动作一致,水轮机各叶桨左右两边的中点用芯子活动固定在水轮机的圆形材料上,芯子支撑水轮机的叶桨整片的重力及受水力,见说明书附图,图1中的10,图1中的11,或图6中的2,或图7中的2,或图8中的2,水轮机各叶桨左右两边A段≈B段,C段≈D段,见说明书附图,图1,图6,图7,图8所示,水轮机各叶桨用液压缸、液压杆等分活动连接在中心轴上,或者,水轮机各叶桨用液压杆、液压缸等分活动连接在水轮机的圆形材料上,见说明书附图,图1中的8,图1中的9,或图6中的3,图6中的4,图6中的5,图6中的6,或图7中的 3,图7中的4,图7中的5,图7中的6,或图8中的3,图8中的4,图8中的5,图8中的6,水轮机各叶桨液压缸、液压杆一套或者多套,如果同一水轮机的叶桨液压缸、液压杆多套,液压杆对水轮机的叶桨做功受力更加匀均,见说明书附图,图6中的3,图6中的4,图6中的5,图6中的6,或图7中的3,图7中的4,图7中的5,图7中的6,或图8中的 3,图8中的4,图8中的5,图8中的6,水轮机各叶桨在液压杆的作用下,见说明书附图,图6中的4,图6中的6,或图7中的4,图7中的6,或图8中的4,图8中的6,水轮机各叶桨以叶桨左右两边的中点芯子为支点可上下转动,见说明书附图,图1中的10,图1中的 11,或图6中的2,或图7中的2,或图8中的2,水轮机各叶桨左右两边的中点为支点,这样水轮机的叶桨受重力、受水力上下转动时力矩平衡,液压杆对水轮机的叶桨上下转动做功作用力最小,见说明书附图,图1中的9,图1中的12,或图6中的4,图6中的6,图6中的7,或图7中的4,图7中的6,图7中的7,或图8中的4,图8中的6,图8中的7,液压杆对水轮机的叶桨上下转动做功作用力小,可大面积制造水轮机的叶桨,大面积制造水轮机的叶桨,可减少水轮机的圆形材料的片数,减少水轮机的圆形材料的片数,可减轻水轮机的重量,减轻水轮机的重量,可节约材料,制造方便,提高工作效率,减少投资成本,根据水力发电站布置的水域的水深实际情况,圆形材料上水轮机的叶桨转动支点的芯子的位置根据具体情况可向内移,如水轮机的叶桨转动支点的芯子的位置向外缘延伸移,见说明书附图,图1中的10,图1中的11,或图6中的2,或图7中的2,或图8中的2,这样在水轮机的圆形材料的直径不变情况下,水轮机的叶桨向外缘延伸,增大叶桨受水力面积及动力矩,获得更大能量,水轮机各叶桨采用单层材料圆弧形制造,可以水轮机各叶桨采用不圆弧形制造,如水轮机各叶桨采用单层材料圆弧形制造,水轮机的叶桨左右两侧为纵向平面扇形材料,水轮机各叶桨三面受水力成斗形,这样水轮机的叶桨张开面积特大,受水力面积特大,获得能量特大,节约材料,制造方便,水轮机各叶桨受水力一面纵横衬档肋骨制造,没有受水力一面平滑,这样水轮机各叶桨强度增强,增加阻力获得更多能量,见说明书附图,图1中的12,或图6中的7,或图7中的7,或图8中的7,水轮机各圆形材料和圆形材料之间应多处连接横梁,这样使水轮机整体强度加强,水轮机各组叶桨应与水轮机圆心点连接角度错开,这样利于水轮机的叶桨受水力推动下匀速旋转利于发电,见说明书附图,图1中的13,图1中的 14,图1中的15,水轮机各组叶桨随水轮机直径增大各组叶桨片数增多,随水轮机直径减小各组叶桨片数减少,水轮机横卧在流动的水面上,水轮机一半在水中(水轮机一部分在水中),另一半在空中(另一部分在空中),水轮机叶桨朝水流方向,叶桨与水流方向垂直,这样水轮机叶桨受水力最大,获得能量最大,水轮机水中的叶桨在流动的水力的冲动下,见说明书附图,图1中的13,图1中的14,图1中的15,推动水轮机旋转,水轮机的轴芯齿轮安装在水轮机的圆形材料上,见说明书附图,图1中的16,这样减少空间及节约材料,水轮机的轴芯齿轮旋转带动齿轮组、发电机组旋转,发电机工作发电,见说明书附图,图1中的5,图1 中的29,日夜生产电能。轴芯与齿轮之间、轴芯与轴芯之间安装离合器,见说明书附图,图 1中的17。水力发电站布置在江上、河上单一流向时,水力发电站日夜不停生产电能。如果水力发电站布置在海上发电时,受涨潮、落潮影响为正反双向流向发电时,高潮、低潮潮平时海水不流动,每次大约半小时左右水力发电站局部暂停发电,每天3次-4次,水力发电站全局24小时连续不停供电,因为各地水域潮平潮时时间不同,同一水域水力发电站相距 10公里左右潮平潮时时间也不同,例如:水力发电站分别布置在海上甲水域、乙水域、丙水域、丁水域发电,当水力发电站甲水域潮平时暂停发电,水力发电站乙水域、丙水域、丁水域发电并网供电;当水力发电站乙水域潮平时暂停发电,水力发电站甲水域、丙水域、丁水域发电并网供电;当水力发电站丙水域潮平时暂停发电,水力发电站甲水域、乙水域、丁水域发电并网供电;当水力发电站丁水域潮平时暂停发电,水力发电站甲水域、乙水域、丙水域发电并网供电,各水域水力发电站轮换供电,而且各水域潮平潮时时间短暂,超大型水力发电站在海上前后左右延伸排列几千平方公里、几万平方公里,实行统一发电,统一输电,统一供电,完全保证24小时连续不停向全中国供应电能。上述水力发电站布置在海上为正反流向潮流发电时,水轮机的叶桨通过液压机、液压缸、液压杆的做功,使水轮机各叶桨朝水流方向,涨潮水轮机正旋转,用A发电机组发电,见说明书附图,图1中的5,落潮水轮机反旋转,用B发电机组发电,见说明书附图,图1中的29,水力发电站发电机组A台、B台与轴芯之间安装离合器,见说明书附图,图1中的17,这样水力发电站发电机A台、B台轮换使用发电,这样水力发电站在涨潮、落潮水轮机正旋转、反旋转都可发电。或者,上述水力发电站布置在海上为正反双向流向发电时,见说明书附图,图6中的8,图8中的8,水轮机的轴芯齿轮在水轮机两头的圆形材料上以同心圆同时安装A、B套轴芯齿轮,或者,水轮机的轴芯齿轮在水轮机中间的圆形材料上以同心圆同时安装A、B套轴芯齿轮,A套轴芯齿轮为内齿,与齿轮齿合时以同向旋转,B套轴芯齿轮为外齿,与齿轮齿合时以反向旋转,见说明书附图,图1中的16,图1中的18,或图2中的1,图2中的2,可水轮机轴芯齿轮内齿与外齿多套安装在水轮机的圆形材料上,带动多台发电机组发电,当涨潮时,水轮机的叶桨通过液压机、液压缸、液压杆的做功,使水轮机各叶桨朝水流方向,见说明书附图,图 8中的9,图8中的8,水轮机的叶桨受水力冲动下,推动水轮机正旋转,水轮机的轴芯齿轮随水轮机正旋转,正旋转+正旋转=正旋转,见说明书附图,图1中的16,或图2中的1,或图8中的8,水轮机的轴芯齿轮旋转带动固定装置上轴芯齿轮旋转,见说明书附图,图2 中的4,固定装置上轴芯齿轮与轴芯相连,轴芯活动固定在固定装置上,同时固定装置上轴芯旋转,见说明书附图,图1中的19,固定装置上轴芯旋转带动升速齿轮旋转,见说明书附图,图1中的19,图1中的20,或图2中的4,图2中的5,轴芯与升速齿轮之间安装离合器,见说明书附图,图1中的21,升速齿轮旋转带动齿轮组、发电机组旋转,见说明书附图,图1中的20,图1中的22,或图2中的5,图2中的6,发电机组按逆时针旋转,发电机发电,日夜生产电能,见说明书附图,图1中的5,图1中的29;当潮平时,海水没有流动,见说明书附图,图7所示,按调速器手动档或自动档,水轮机各叶桨通过液压机工作,液压缸、液压杆做功,见说明书附图,图7中的7,图7中的3,图7中的4,图7中的5,图7 中的6,使水轮机各叶桨收回在规定位置,水轮机各叶桨收回后变成圆柱形横卧在水面上,见说明书附图,图7所示,水轮机不会转动(平潮时水轮机本来就不会转动),见说明书附图,图7所示,固定装置上轴芯与升速齿轮之间离合器分开,见说明书附图,图1中的21,然后另一边固定装置上轴芯与升速齿轮之间离合器齿合,见说明书附图,图1中的23,图1中的 24,图1中的25,或图2中的7,图2中的8;当落潮时,水轮机叶桨通过液压机、液压缸、液压杆做功,使水轮机各叶桨朝落潮水流方向,见说明书附图,图6中的9,图6中的8,水轮机的叶桨受水力的冲动下,推动水轮机反旋转,水轮机的轴芯齿轮随水轮机反旋转,见说明书附图,图2中的9,图2中的2,图6中的8,水轮机的轴芯齿轮反旋转带动固定装置上轴芯齿轮正旋转,反旋转十反旋转=正旋转,见说明书附图,图2中的7,同时固定装置上轴芯旋转,轴芯齿轮与轴芯相连,见说明书附图,图1中的23,固定装置上轴芯旋转带动升速齿轮旋转,见说明书附图,图1中的23,图1中的24,图2中的7,图2中的8,升速齿轮旋转带动齿轮组、发电机组旋转,见说明书附图,图1中的24,图1中的22,图2中的8,图2中的6,发电机组同样按逆时针旋转发电,根据实际情况可全部过程相反旋转发电,发电机发电,日夜生产电能,见说明书附图,图1中的5,图1中的29;海水受太阳、月亮巨大引力作用下,产生潮汐海水流动,每天二次涨潮,每天二次落潮,每次海水流动的时间大约6小时15分,涨潮、潮平、落潮、潮平、涨潮、潮平、落潮、潮平…,潮水日夜往复不断,产生巨大无比的能量,水轮机正转、反转、正转、反转、正转、反转,离合器齿合、分离、齿合、分离、齿合、分离轮换使用,水力发电站的发电机可一台使用发电,可几台发电机轮回使用发电,可几台发电机同时使用发电,发电机始终保持单一方向旋转发电,水轮机轴芯齿轮、升速齿轮、齿轮组等的直径按规定比例统一标准制造,这样利于调速器统一调速、调频生产优质电能并电网,发电机工作发电,日夜产生电能。固定装置上轴芯与升速齿轮之间安装离合器,见说明书附图,图1中的21,图1中的25,轴芯与齿轮之间、轴芯与轴芯之间安装离合器,见说明书附图,图1中的17,这样利于齿轮组、发电机组故障或维修时紧急停止转动,或者,同一水力发电站中水轮机固定装置上安装一台,或者多台发电机组,这样一台发电机组故障或维修时,另一台发电机组继续发电,可几台发电机组轮换使用发电,可几台发电机组同时发电,提高发电效益。当调速器接收到测量到水轮机转速太快或者太慢需要调速信号时(转速偏差),当调速器接收到测量到发电机输出的电源,及调速器偏差,及电网需要调速、调频、调相、调压、调负荷要求时(频率偏差),见说明书附图,图 1中的6,调速器对接收到信号数据经过综合处理后,调速器指令液压机的液压泵的电动机工作,可调速器指令多台液压机的液压泵的电动机工作,输入输出液压液体及停止,液压液体通过液压管输入输出到水轮机各叶桨液压缸内,液压缸内的活塞在液压液体压力的作用下移动,活塞连接液压杆,液压杆连接水轮机各叶桨上下转动做功,或者,液压机的液压泵的电动机工作,调速器指令控制液压机液压管的电阀门或机械阀门或液压阀门的开关,阀门控制输入输出液压液体及停止,液压液体通过液压管输入输出到水轮机各叶桨液压缸内,液压缸内的活塞在液压液体压力的作用下移动,活塞连接液压杆,液压杆连接水轮机各叶桨上下转动做功,见说明书附图,图1中的8,图1中的9,图6中的3,图6中的4,图6中的5,图6中的6,图7中的3,图7中的4,图7中的5,图7中的6,图8中的3,图8中的4,图8中的5,图8中的6,当水轮机各叶桨液压杆一套伸出,另一套缩回时,见说明书附图,图6中的6,图6中的4,图8中的6,图8中的4,连接液压杆的叶桨同时上下转动,见说明书附图,图6中的7,或图8中的7,水轮机各叶桨在水中受水力面积减少,水轮机转速减慢,力矩减少,使水轮机所产生的动力矩负荷与发电机反抗的阻力矩负荷达到新的平衡,从而使发电机始终保持额定转速,相反,当水轮机各叶桨液压杆一套缩回,另一套伸出时,见说明书附图,图6中的6,图6中的4,或图8中的6,图8中的4,连接液压杆的叶桨同时上下转动,见说明书附图,图6中的7,或图8中的7,水轮机各叶桨在水中受水力面积增大,水轮机转速加快,力矩增大,使水轮机所产生的动力矩负荷与发电机反抗的阻力矩负荷达到新的平衡,从而使发电机始终保持额定转速,发电机转速必须按规定执行,转速太快或者太慢,产生电能的频率、电压不符合国家标准,不准在国家电网上并网,否则,给国家电网带来严重危害,水力发电站通过调速器,调速、调频、调相、调压、调负荷生产优质电能并电网。或者,调速器自动档失效,调速器转向手动档,按操作手柄,通过人工手动,控制液压机电动机开关或阀门开关,控制输入、输出液压液体及停止,控制液压杆对水轮机各叶桨上下转动做功,根据水轮机转速表,使水轮机按规定转速旋转,水力发电站通过人工手动调速、调频、调相、调压、调负荷生产优质电能并电网。水力发电站通过调速器手动档或自动档功能,按操作手柄,液压机、液压缸、液压杆做功,使水轮机各叶桨在规定位置时,水轮机的后叶桨的顶端接近水轮机的前叶桨的未端,见说明书附图,图7所示,水轮机的叶桨整体变成圆柱形横卧在水面上,水轮机各叶桨没有受水力,水轮机不会转动,水轮机、齿轮组、发电机组等进行检修保养,或者,海上、江上、有风浪时抗风浪,待水力发电站检修保养及抗风浪完成后,再按操作手柄,使水轮机的叶桨进入流动的水中受水力,水力发电站重新投入使用正常发电。为防止水轮机的旋转受水力发电站当地水域风力的干扰,影响调速器对水轮机转速的控制,以免产生劣质电能并电网,水轮机应设置防风罩,防风罩半圆柱形造形,或者,防风罩根据需要可特需造形,横卧盖在水轮机的上方,防风罩底部悬挂挂帘,使防风罩更加密闭,防风罩用框架轻质材料制造,防风罩的重力用柱、支架等支撑,柱、支架等固定在海底、江底、河底里,防风罩位置不变,水轮机自由转动,见说明书附图,图1中的28,图1中的30,或者,防风罩的重力用固定装置前后延伸的支架支撑及支架连接横梁支撑,见说明书附图,图1中的28,图1中的30,图1中的31,图1中的32,图1中的33,图1中的34,图1中的35,图1中的36,及防风罩部分重力用水轮机的圆形材料支撑,见说明书附图,图1中的28,图1中的30,图1中的1,圆形材料的外缘设置轨道,防风罩的重力的支架与圆形材料的外缘轨道接触的部分安装转轮,水轮机旋转防风罩不会转动,见说明书附图,图1中的28,图1中的30,图1中的1,为使防风罩不会倒置,防风罩下方连接的固定装置及固定装置前后延伸的支架应连接重力箱,见说明书附图,图2中的14,重力箱压载水可压满可排空,使防风罩重心下移,防风罩不会倒置,重力箱压载水可调节水力发电站吃水增大或减少,重力箱的浮力支撑固定装置、防风罩、发电机组等重力,这样使固定装置与水轮机的轴芯磨擦力减少,见说明书附图,图1中的2,图1中的3,防风罩、水轮机、轴芯固定装置等全部结成一体,使水力发电站整体强度加强,防风罩随水轮机升高而升高,随水轮机降落而降落,防风罩位置不变,水轮机自由旋转,这样水轮机的叶桨露出水面,水轮机不会受到水力发电站当地水域的顺风、逆风、歪风、快风、慢风、阵风、有风、无风的干扰,使水力发电站生产优质电能并电网;或者,当流向风向相反时,防风罩通过液压机、液压管、液压缸、液压杆、液压转动机构、电动机、轨道、芯子、绞链等,使防风罩分组分片重叠式、折叠式、卷门式、旋转式、闸门式、对开式、顶举式、翻倒式等方式局部或全部打开,见说明书附图,图1中的28,图1中的30,这样水轮机的叶浆在水中时受水力冲动,水轮机的叶浆在空中时受风力吹动,这样水轮机的叶浆同时风力、水力上下联动,使水力发电站获得更多的能量,提高经济效益;或者,当流向风向同向时,防风罩通过液压机、液压管、液压缸、液压杆、液压转动机构、电动机、轨道、芯子、绞链等,使防风罩分组分片重叠式、折叠式、卷门式、旋转式、闸门式、对开式、顶举式、翻倒式等方式局部或全部关闭,见说明书附图,图1中的28,图1中的30,这样水轮机的叶浆在水中时受水力冲动,水轮机的叶浆在空中时不受顶风风力阻碍吹动,使水力发电站获得更多的能量,提高经济效益;在现有防风罩上安装太阳能光伏板发电,这样提高发电量,提高经济效益;上述根据实际情况确定。本案发明可水力发电站系在浮筒上或者柱上,浮筒、柱固定在海底、江底、河底里,然后水力发电站的水轮机两头轴芯、中间轴芯用固定装置活动固定,固定装置用锚链、钢丝索、缆绳等前后二向连接在浮筒上或柱上,使水力发电站位置不变,其发电技术方法同上相同或相似。可水力发电站水轮机两头轴芯、中间轴芯用固定装置活动固定,固定装置用锚链、钢丝索、缆绳等前或后一向连接在浮筒上或柱上,浮筒、柱固定在海底、江底、河底里,使水力发电站在水流作用下绕浮筒或柱为中心水平转动,使水力发电站水轮机的叶桨朝水流方向受水力,但对海上、江上正反流向不妥,水力发电站在水平转动过程中容易损坏,其发电技术方法同上相同或相似。本案发明可这样,水轮机两头轴芯、中间轴芯用固定装置活动连接,见说明书附图,图3中的1、图3中的2,然后用锚链、钢丝索、缆绳等,前后连接水轮机与水轮机的固定装置,锚链、钢丝索等连接空气箱,使锚链、钢丝索等浮于水面或接近水面,这样锚链、钢丝索等利于水力发电站安装,见说明书附图,图3中的3、图3中的4,使水力发电站与水力发电站纵向联串连接,再用锚、锚链、链环、沉箱、柱、桩、浮筒、钢丝索、缆绳等固定在海底、江底、河底里,见说明书附图,图3中的5、图3中的6,使联串水力发电站前后左右位置不变,使联串水力发电站同时随水位升高而升高,随水位降低而同时降低,其发电方法同以上相同。本发明在海底、江底、河底底质岩石坚硬,两岸山地、平地或者两座岛屿之间的水域,选择两岸山地、平地或者两座岛屿之间适合的地点,把链环固定在山体、平地上,通过挖沟、钻孔、钢材布设、水泥凝固等措施把链环固定在山体或平地上,链环固定在山体或平地上拉力强度必须足够,见说明书附图,图4中的1,图4中的2,安装时,在两岸山地、平地或者两座岛屿之间任何一处施工好的固定链环上暂时连接绞缆车、滑轮组,将小绳用船或撇缆枪引渡到对岸,将对岸大绳、钢丝绳收来,用大绳、钢丝绳再通过绞缆车、滑轮组把对岸锚链等收来、收紧,然后把收紧锚链等连接在两岸或两岛施工好的链环上,见说明书附图,图4中的1,图4中的2,可用卸扣连接,锚链等拉力强度必须足够,见说明书附图,图 4中的3,图4中的14,把锚链等连接在施工好锚链上,锚链等连接空气箱,使锚链浮于水面或接近于水面,这样利于水力发电站安装,见说明书附图,图4中的4,图4中的5,图4 中的6,水轮机两头轴芯、中间轴芯用固定装置活动固定,固定装置连接在施工好的锚链上,可用卸扣连接,见说明书附图,图4中的4,图4中的5,图4中的6,水力动能发电站采用联串发电,见说明书附图,图4中的7,图4中的8,图4中的9,卧式水轮机的圆形材料内部空心全封闭水密制造,水轮机的圆形材料的浮力支撑水力发电站整体的重力,水力发电站浮于水面,根据浮力定理制造,见说明书附图,图4中的10,图4中的11,水力发电站随水位升高而升高,随水位降低而降低,水轮机水面下部分,安装安全护罩,海上两岛之间水深的水域水轮机不必安装安全护罩,见说明书附图,图4中的12,图4中的13,水轮机安全护罩与水轮机轴芯活动固定装置连成一体,当水轮机随水位降低到一定程度时,水轮机安全护罩接触海底、江底、河底、水轮机安全护罩支撑水力发电站整体的重力,这样使水轮机的叶桨旋转不会碰到海底、江底、河底,使水轮机的叶桨不会碰坏,这样利于在水位低下情况下,水力动能发电站可继续发电,其发电方法同上相同或相似。本发明可液压机改为空压机,液压管改为空气管,阀门改为气阀,液压缸改为气缸,液压杆改为气缸杆,液压转动机构改为气动转动机构,液压液体改用气体,调速器控制空气压缩式系统做功,使水轮机按额定转速旋转,其发电方法原理同上相同或相似。本发明可液压机改为电动机,液压管改为水密电缆,液压缸改为齿轮,液压杆改为螺杆,调速器控制螺杆式系统做功,水轮机按额定转速旋转,其发电方法原理同上相同或相似。上述根据实际情况确定。这种方法发电优点:一、水力发电站在制造水域,水轮机的直径受水浅限制及受吃水限制,水力发电站运输到发电水域,水轮机的叶桨在液压杆作用下上下转动,水轮机的叶桨直径可张开扩大,增加动力矩,解决了水力发电站制造水域,水轮机的叶桨直径受水浅限制及受吃水限制,水力发电站运输到使用水域,水轮机的叶桨张开面积特别大,受水力面积特大,获得能量特大;二、水力发电站水轮机各叶桨左右两边的中点以转动芯子为支点,转动芯子支撑叶桨整片的重力及受水力,这样水轮机的叶桨受重力、受水力上下转动时力矩平衡,液压杆对水轮机的叶桨上下转动做功作用力特别小,可大面积制造水轮机的叶桨,大面积制造水轮机的叶桨,可减少水轮机的圆形材料的片数,减少圆形材料的片数,可减轻水轮机的重量,减轻水轮机的重量可节约材料,制造方便,提高工作效率,减少投资成本;三、水轮机的圆形材料内部空心全封闭水密制造,圆形材料的浮力支撑水力发电站整体的重力,水力发电站浮于水面,水力发电站用锚、锚链等固定在海底、江底、河底里,锚链等的长度是水力发电站随水位升高或降落的幅度的几十倍或几百倍,因此水力发电站随水位升高或降落的幅度对锚链等的长度可忽略不计,水力发电站位置不变,水力发电站随水位升高而升高,随水位降落而降落,水轮机的叶桨始终满负荷受水力,获得能量最大;四、水力发电站的水轮机各叶桨在规定位置时,水轮机的后叶桨的顶端接近水轮机的前叶桨的未端时,水轮机的叶桨整体变成圆柱形横卧在水面上,水轮机各叶桨没有受水力,水轮机不会转动,水轮机、齿轮组、发电机组等进行检修保养,或者,海上、江上有风浪时抗风浪;五、水轮机的叶桨圆弧形制造,水轮机的叶桨在水中三面受水力成斗形获得能量特别大;六、水力发电站的轴芯与齿轮之间、轴芯与轴芯之间安装离合器,发电机组轴芯与齿轮之间、轴芯与轴芯之间安装离合器,这样利于齿轮组、发电机组故障或维修时紧急停止转动,及水力发电站在海上正反双向流向发电时,操作方便,使水力发电站在涨潮、落潮时都能发电,使水力发电站几台发电机组同时发电,可使水力发电站几台发电机组轮换发电;七、防风罩可打开可关闭,使水轮机的叶浆在空中时同时受风力,可使水轮机的叶浆在空中时不受顶风风力阻碍吹动,使水力发电站获得更多的能量,提高经济效益;八、水力发电站可撤回,保护原生态。本发明水力发电站用于直流电供电时,可将水力发电站调节系统去掉不要,液压系统去掉不要,空气压缩系统去掉不要,螺杆式系统去掉不要,水轮机的叶桨固定在圆形材料上或中心轴上,或者,水力发电站调节系统部分保留,液压系统保留,空气压缩系统保留,螺杆式系统保留,根据水力发电站具体情况确定,水力发电站通过直流发电机或者交流发电机再经过整流器整流生产直流电,直流电通过逆变器生产正规交流电并电网,或者,水力发电站通过直流发电机或者交流发电机再经过整流器整流生产直流电,直流电对储能蓄电瓶充电,直流电输出,通过逆变器生产正规交流电并电网,其发电技术方法同上相同或相似。水力发电站在实际使用过程中,根据实际情况其细节可以变化。
发电机发电获取能量的过程就是克服磁阻力力矩的过程,即阻力矩,水轮机受水力冲动下旋转,即动力矩,动力矩与阻力矩的大小关系就是简称发电机能量转换的大小关系,两者的关系是平衡的,即动力矩=阻力矩,动力矩越大,相对应产生的电能越大,今后社会生产力的提高,及人们生活水平的提高,人们对电能需求进一步提高,只要增加动力矩,也就是增加水轮机的半径,水轮机的中心轴离开水面向空中提高,见说明书附图,图1中的26,图1中的27,即增加力臂,力×力臂=力矩,只要制造大直径的水轮机及制造相对应的大功率发电机,就能解决电能问题,超大型水力发电站装机容量可以是500亿千瓦,可以是1000 亿千瓦,可以是2000亿千瓦。
本发明所称全部“圆形材料”、“扇形材料”的形状根据需要都可以变化,见说明书附图,图1中的1,或图6中的1,或图7中的1,或图8中的1,“圆形材料”、“扇形材料”根据需要可以不用。
水力发电站水轮机转速调节和运行:水力动能发电站通过调速器,见说明书附图,图1中的6,当调速器接收到测量到水轮机转速太快或者太慢需要调速信号时(转速偏差),当调速器接收到测量到发电机输出的电源,及调速器偏差,及电网二次需要调速、调频、调相、调压、调负荷的信号时(频率偏差),调速器对接收到信号数据经过综合处理后,调速器指令控制液压机的液压泵的电动机工作,输入输出液压液体及停止,液压液体通过液压管输入输出到水轮机各叶桨液压缸内,液压缸内的活塞在液压液体的压力的作用下移动,液压缸内的活塞受油压力面积必须达到规定的面积,活塞连接液压杆,液压杆连接水轮机各叶桨做功,或者,液压机的液压泵的电动机工作,调速器指令控制液压机液压管电阀门或机械阀门或液压阀门,阀门控制输入输出液压液体及停止,液压液体通过液压管输入输出到水轮机各叶桨液压缸内,液压缸内的活塞在液压液体的压力的作用下移动,活塞连接液压杆,液压杆连接水轮机各叶桨做功,见说明书附图,图1中的7,图1中的8,图1中的9,图1中的12,液压机的液压泵的电动机功率必须达到规定功率,这样利于液压缸的液压杆迅速做功,见说明书附图,图1中的7,液压缸内的活塞连接液压杆做功,液压杆周围包裹水密保护层(帆布或橡皮套等),这样防止液压杆日久腐蚀生锈,及液压缸漏油,见说明书附图,图1中的9,液压缸基座与中心轴之间用芯子活动连接,液压杆与叶桨之间接头用芯子活动连接,这样液压缸、液压杆对叶桨做功时,液压缸、液压杆跟随叶桨一起转动,水轮机各叶桨左右两边的中点用横梁连接叶桨做为芯子,可以芯子不用横梁,如水轮机各叶桨左右两边的中点用横梁连接叶桨做为芯子,活动固定在水轮机的圆形材料上,这样水轮机各叶桨转动时不会受横梁阻碍,又提高水轮机整体强度,见说明书附图,图1中的10,图1中的11,图6中的2,图 7中的2,图8中的2,如水力发电站布置在正反方向水流发电时,水轮机的横梁做为各叶桨上下转动时的停止档,使水轮机各叶桨在横梁停止档作用下,使水轮机的各叶桨在规定的范围内转动,使水轮机的叶桨朝正反方向水流受力,叶浆与水流方向垂直,这样横梁控制水轮机各叶桨转动时上下规定的位置,又提高水轮机整体强度,水轮机的圆形材料外缘恰当位置上设置插销位置限定装置,插销位置限定装置不使用时插销缩回,使用时插销伸出,水轮机的叶桨在插销位置限定装置限定下,使水轮机的叶桨整体正好变成圆柱形横卧在流动的水面上,水轮机各叶桨没有受水力,水轮机停止不动,见说明书附图,图7所示;如水力发电站布置在单向水流发电时,横梁连接在圆形材料与圆形材料之间外缘恰当位置上,横梁做为各叶浆停止档,水轮机各叶浆张开时朝水流单向方向受水力,叶浆与水流方向垂直,水轮机各叶浆收回时,水轮机各叶浆在横粱停止档限定下,使水轮机的叶浆整体正好变成圆柱形横卧在流动的水面上,水轮机各叶浆没有受水力,水轮机停止不动,见说明书附图,图7所示,这样横梁控制水轮机各叶桨转动时上下规定的位置,又提高水轮机整体强度,芯子活动固定在圆形材料上,芯子设置牛油嘴,利于以后加油润滑,见说明书附图,图1中的10,图1中的11,图6中的2,图7中的2,图8中的2;当液压杆伸出时,见说明书附图,图6中的6,图8中的6,另一套液压杆缩回,见说明书附图,图6中的4,图8中的4,连接液压杆的各叶桨同时上下转动,见说明书附图,图6中的7,图8中的7,水轮机各叶桨在水中受水力面积减少,水轮机转速减慢,力矩减少,使水轮机所产生的动力矩负荷与发电机反抗的阻力矩负荷达到新的平衡,从而使发电机始终保持额定转速,相反,当水轮机液压杆缩回,见说明书附图,图6中的6,图8中的6,另一套液压杆伸出,见说明书附图,图6中的4,图8中的4,连接液压杆的各叶桨同时上下转动,见说明书附图,图6中的7,图8中的7,水轮机各叶桨在水中受水力面积增大,水轮机转速加快,力矩增大,使水轮机所产生的动力矩与发电机反抗的阻力矩达到新的平衡,从而使发电机始终保持额定转速,发电机转速必须按规定执行,转速太快或者太慢,产生电能频率、电压不符合国家标准,不准在国家电网上并网,否则,给国家电网带来严重危害,水力发电站通过调速器,调速、调频、调相、调压、调负荷产生优质电能并电网。或者,调速器自动档失效,调速器转向手动档,按操作手柄,通过人工手动,控制液压机的电动机的开关或液压机的液压管阀门的开关,控制输入输出液压液体及停止,控制液压杆对水轮机各叶桨上下转动做功,根据水轮机转速表,使水轮机按规定转速旋转,水力发电站通过人工手动,调速、调频、调相、调压、调负荷产生优质电能并电网。调速器指令控制液压机的液压泵的电动机的工作,或者,调速器指令控制液压机的液压管阀门的开关,调速器设置二档:自动档与手动档,调速器自动档功能:调速器自动档与发电机输出的电源相连,服从电网指令,水力发电站通过调速、调频、调相、调压、调负荷产生优质电能并电网;调速器手动档功能:当水轮机、发电站需要定期检修保养时,及海上、江上、河上有大风浪抗风浪时,调速器转向手动档,按操作手柄,控制液压机的液压泵的电动机的开关,输入输出液压液体及停止,或者,液压机的液压泵的电动机工作,控制液压机的液压管阀门的开关,输入输出液压液体及停止,使水轮机各叶桨收回在规定位置,水轮机各叶桨收回后整体变成圆柱形横卧在水面上,见说明书附图,图7中的7,水轮机不会转动,见说明书附图,图7所示,待水轮机、发电站检修完成后,或者,海上、江上、河上抗风浪完成后,再按操作手柄,控制液压机的液压泵的电动机的开关,输入输出液压液体及停止,或者,液压机的液压泵的电动机工作,控制液压机的液压管阀门的开关,输入输出液压液体及停止,液压杆做功,水轮机各叶桨上下转动,使水轮机各叶桨进入流动的水中受水力,水轮机按规定转速旋转,通过同步器调节其转速,使其与电网同步,调速器从手动档转向自动档,然后并电网,发电站正常发电。为防止水轮机的旋转受水力发电站当地水域风力的干扰,影响调速器对水轮机转速的控制,以免产生劣质电能并电网,水轮机应设置防风罩,这样水轮机的叶桨露出水面,水轮机不会受到水力发电站当地水域的顺风、逆风、歪风、快风、慢风、阵风、有风、无风的干扰,使水力发电站生产优质电能并电网;或者,当流向风向相反时,使防风罩分组分片局部或全部打开,这样水轮机的叶浆在水中时受水力冲动,水轮机的叶浆在空中时受风力吹动,这样水轮机的叶浆同时风力、水力上下联动,使水力发电站获得更多的能量,提高经济效益;或者,当流向风向同向时,使防风罩分组分片局部或全部关闭,这样水轮机的叶浆在水中时受水力冲动,水轮机的叶浆在空中时不受顶风风力阻碍吹动,使水力发电站获得更多的能量,提高经济效益;上述根据实际情况确定。为防止水轮机意外转动影响运输、检修及抗风浪时的安全,水轮机与发电平台之间应安装锚定装置,或水轮机与固定装置之间应安装锚定装置,或水轮机与横梁之间应安装锚定装置,这样水轮机暂时锚定不会转动影响安全,锚定装置用链环、卸扣连接,或者,锚定装置用插销原理固定,或者,锚定装置用液压机、液压缸、液压杆插销原理固定,锚定装置以简便实用为主。安装铺设液压机到各液压缸内的液压管,由于水轮机日夜旋转,同时水轮机轴芯也旋转,液压机液压管只能从水轮机两头轴芯圆心点输入、输出液压液体,否则是不能成立,见说明书附图,图1 中的26,图1中的27,或图5中的1,图5中的2,液压机双作用液压管回路从空中通过或者从水中通过,液压机单作用不必用液压管回路,可水轮机两头轴芯固定装置前后延长两端连接横梁引桥,液压机液压管回路从横梁引桥上通过,同时工作人员从横梁引桥上通过,这样利于工作人员对水轮机叶桨、液压管、发电机组等方便检修和操作,见说明书附图,图1 中的31,图1中的32,图1中的33,图1中的34,水轮机轴芯外液压管与水轮机轴芯内液压管凹凸全封闭紧密活动对接,防止漏油,见说明书附图,图5中的3,这样水轮机轴芯内外液压管在液压液体压力作用下不会脱节,本案可液压管在轴芯外反对接,而且制造安装方便,水轮机轴芯外液压管用支架、螺丝等固定在水轮机轴芯的固定装置上,见说明书附图,图5中的4,图5中的5,这样水轮机旋转,水轮机轴芯外液压管不会旋转,水轮机轴芯内液压管随水轮机一起旋转,见说明书附图,图5中的6,图5中的1,轴芯内液压管连接到水轮机各叶桨液压缸内,轴芯内或者轴芯外液压管设置均匀分流系统,根据水轮机叶桨片数分组,均匀分设液压管,各分支液压管大小统一标准制造,各叶桨液压缸分支液压管设置阀门,阀门可调节液压液体流量,使各叶桨液压缸内的液压液体的份量保持同步执行,这样利于液压机对水轮机各叶桨做功时,使水轮机各叶桨动作一致利于发电,或者,调速器用导线经过防缠绕装置,连接到各叶桨分支液压管电阀门,电阀门调节液压液体流量,通过液压杆伸缩移动的刻度,控制液压缸内的液压液体的体积,使水轮机的叶桨按规定位置执行,使水轮机按额定转速执行,使水力发电站生产优质电能并电网,水轮机各叶桨液压缸、液压杆的大小、重量、结构统一标准制造,水轮机各叶桨大小、重量、结构统一标准制造,这样提高工作效率,这样利于液压机对水轮机各叶桨做功时,使水轮机各叶桨动作一致利于发电,液压杆对水轮机各叶桨做功,使水轮机各叶桨同时转动,使水轮机各叶桨受水力面积增加或者减少,使水力发电站产生优质电能并电网。上述水力发电站布置在海上为正反流向潮流发电时,水轮机的叶桨通过液压机、液压缸、液压杆的做功,使水轮机各叶桨朝水流方向,涨潮水轮机正旋转,用A发电机组发电,见说明书附图,图1中的5,落潮水轮机反旋转,用B发电机组发电,见说明书附图,图1中的29,水力发电站发电机组A台、B台,轴芯与齿轮之间安装离合器,轴芯与轴芯之间安装离合器,这样水力发电站的发电机A台、B台轮换使用发电,这样水力发电站在涨潮、落潮水轮机正旋转、反旋转都可发电。或者,当水力发电站布置在海上为正反双向流向发电时(涨潮、落潮),见说明书附图,图6中的8,图8中的8,水轮机的圆形材料上以同心圆同时安装A、B套轴芯齿轮,A套轴芯齿轮为内齿,与齿轮齿合时以同向旋转,B套轴芯齿轮为外齿,与齿轮齿合时以反向旋转,可水轮机轴芯齿轮内齿与外齿多套安装在水轮机的圆形材料上,带动多台发电机组发电,见说明书附图,图1中的 16,图1中的18,或图2中的1,图2中的2,当涨潮时,水轮机的叶桨通过液压机、液压缸、液压杆做功,使水轮机各叶桨朝水流方向,见说明书附图,图8中的9,图8中的8,水轮机的叶桨受水力冲动下,水轮机正旋转,水轮机的轴芯齿轮随水轮机正旋转,正旋转+正旋转=正旋转,见说明书附图,图8中的8,图1中的16,图2中的1,水轮机的轴芯齿轮旋转带动固定装置上的轴芯齿轮正旋转,见说明书附图,图2中的4,固定装置上的轴芯齿轮与轴芯相连,轴芯活动固定在固定装置上,同时固定装置上轴芯旋转,见说明书附图,图 1中的19,固定装置上的轴芯旋转带动升速齿轮旋转,见说明书附图,图1中的19,图1中的20,或图2中的4,图2中的5,轴芯与升速齿轮之间安装离合器,见说明书附图,图1 中的21,升速齿轮旋转带动齿轮组、发电机组旋转,见说明书附图,图1中的20,图1中的 22,或图2中的5,图2中的6,发电机组按逆时针旋转,发电机发电,日夜产生电能,见说明书附图,图1中的5,图1中的29;当潮平时,海水没有流动,按调速器手动档或自动档,水轮机各叶桨通过液压机工作,液压缸、液压杆做功,见说明书附图,图7中的7,图7中的3,图7中的4,图7中的5,图7中的6,使水轮机各叶桨收回在规定位置,水轮机各叶桨收回后变成圆柱形横卧在水面上,见说明书附图,图7中的7,水轮机不会转动(平潮时水轮机本来就不会转动),见说明书附图,图7所示,固定装置上的轴芯与升速齿轮之间离合器分开,见说明书附图,图1中的21,然后固定装置上的另一轴芯与另一升速齿轮之间离合器齿合,见说明书附图,图1中的25;当落潮时,水轮机各叶桨通过液压机、液压缸、液压杆做功,使水轮机各叶桨朝水流方向,见说明书附图,图6中的9,图6中的8,水轮机各叶桨受水力的冲动下,水轮机反旋转,水轮机的轴芯齿轮随水轮机反旋转,见说明书附图,图 6中的8,或图2中的9,图2中的2,水轮机的轴芯齿轮反旋转带动固定装置上的轴芯齿轮正旋转,反旋转+反旋转=正旋转,见说明书附图,图2中的7,同时固定装置上的轴芯旋转,见说明书附图,图1中的23,固定装置上的轴芯旋转带动升速齿轮旋转,见说明书附图,图1中的23,图1中的24,或图2中的7,图2中的8,升速齿轮旋转带动齿轮组、发电机组旋转,见说明书附图,图1中的24,图1中的22,或图2中的8,图2中的6,发电机组按逆时针旋转,根据实际情况可全部过程相反旋转发电,发电机发电,日夜产生电能,见说明书附图,图1中的5,图1中的29,海水受太阳、月亮巨大引力的作用下,产生潮汐海水流动,每天四次(实际25小时左右),每天二次涨潮,每天二次落潮,每次海水流动的时间大约6小时15分左右,日夜往复不断,产生巨大无比的能量,涨潮,潮平,落潮,潮平,涨潮,潮平,落潮,潮平…,水轮机受海水水力的冲动下,水轮机正转,反转,正转,反转…,离合器齿合,分离,齿合,分离轮换使用,发电机始终保持单一方向旋转,按规定转速发电,使发电机在涨潮、落潮任何时候都可高效率发电,日夜生产电能。固定装置上轴芯与升速齿轮之间安装离合器,见说明书附图,图1中的21,图1中的25,轴芯与齿轮之间、轴芯与轴芯之间安装离合器,见说明书附图,图1中的17,这样利于齿轮组、发电机组故障或维修时紧急停止转动,或者,同一水力发电站中安装多台发电机组,见说明书附图,图1中的5,图 1中的29,这样一台发电机组故障或维修时,另一台发电机组继续发电,轮换使用,可几台发电机同时发电,提高发电效益。为防止液压液体冬季冻结疑固,液压机内部应设电热偶、电热棒等加热设备,使液压机正常使用。为防止液压液体夏季淡化,液压机内部应设冷却装置,使液压机正常使用。本发明可液压机改为空压机,液压管改为空气管,阀门改为气阀,液压缸改为气缸,液压杆改为气缸杆,液压转动机构改为气动转动机构,液压液体改用气体,调速器控制空气压缩式系统做功,使水轮机按额定转速旋转,其水轮机调节技术方法同上述相同或相似。本发明可液压机改为电动机,液压管改为水密电缆,液压缸改为齿轮,液压杆改为螺杆,调速器控制螺杆式系统做功,水轮机按额定转速旋转,其水轮机调节技术方法同上述相同或相似。上述根据实际情况确定。水轮机转速的调节,根据实际水域水的流速、流量设计水轮机的半径及叶桨的面积,发电机的功率,三者相匹配,发挥最大发电效能。水力发电站用于直流电供电时,可将水力发电站调节系统去掉不要,液压系统去掉不要,空气压缩系统去掉不要,螺杆式系统去掉不要,水轮机的叶桨固定在圆形材料上或中心轴上,或者,水力发电站调节系统部分保留,液压系统保留,空气压缩系统保留,螺杆式系统保留,根据水力发电站具体情况确定,水力发电站通过直流发电机或者交流发电机再经过整流器整流生产直流电,直流电通过逆变器生产正规交流电并电网,或者,水力发电站通过直流发电机或者交流发电机再经过整流器整流生产直流电,直流电对储能蓄电瓶充电,直流电输出,通过逆变器生产正规交流电并电网。以上是水力发电站水轮机转速调节和运行的技术方法及工作原理。
超大型卧式水轮机水力发电站制造,见说明书附图,图1所示:为什么制造超大型卧式水轮机?因为根据功率公式:功率(P)=力(F)×速度(V),自然界海水、江水、河水自然流速流量是定量,不能增大流速及流量;又根据杠杆力矩平衡定理:动力矩(M1)=阻力矩(M2)=力(F1)×力臂(L1)=力(F2)×力臂(L2),式中:F1为水轮机的叶桨在水中所受的压力,L1为水轮机的半径动力臂,F2为发电机发电运动的阻力,L2为发电机的阻力臂,力臂和力成正比,即动力矩越大相对获得能量越大;又根据压力公式:压力(F) =压强(P)×面积(S),根据压力公式得知,水轮机的叶桨在水中深度越大压强越大获得压力越大成正比,水轮机的叶桨在水中面积越大获得压力越大成正比;通过以上分析得知,在海水、江水、河水流速流量定量情况下,延长水轮机的半径动力臂,及增长水轮机的叶桨在水中的深度和面积,大半径水轮机获得能量相对是小半径水轮机获得能量几倍、十几倍的能量,因此有必要制造超大型卧式水轮机,这样又节省材料又增大能量。水力落差势能发电站是建造大坝或者建造水渠积蓄势能集中落差,例如,我国三峡水电站,葛洲坝水电站,新安江水电站,以势能落差推动水轮机及发电机组发电,建造大坝时间长,投资成本大。水力动能发电站是建造大直径水轮机发电站,根据杠杆动力矩、阻力矩平衡原理,建造水力动能发电站与水力势能发电站相比,水力动能发电站具有建造时间短,相同功率投资成本少,可大规模统一规格批量制造,施工安装极端简便等优点。我国水力落差势能发电资源极端贫乏,我国水力动能发电资源极端丰富,水力动能资源是水力落差势能资源至少100倍以上,今后 100年,1000年,中国人口达到50亿人,水力动能发电站发出电能完全满足供电量。第一步,超大型卧式水轮机水力发电站制造船坞(车间)选择靠海边、江边、河边的地方,见说明书附图,图9中的1,或图10中的1,或图11中的1,水力发电站制造的船坞,船坞口及水力发电站运输的水域的水深必须超过水轮机浸入水中的深度(水轮机吃水),上述如果达不到要求可通过挖泥设备挖泥达到水深要求为止,见说明书附图,图9中的2,图9中的3,或图 10中的2,图10中的3,或图11中的2,图11中的3,水力发电站制造船坞选择靠海边、江边、河边的水域地理位置确定后,根据实际水域需要,采用大型沉箱建造水力发电站制造船坞围堤,大型沉箱施工技术方法介绍:根据实际水域的需要,沉箱像箱子一样造型,长×宽×高,长度可达几十米,沉箱内部空心,可浮于水面,根据需要可特殊造型,沉箱由水泥混凝土等材料制造,沉箱由专门制造工厂制造,沉箱在工厂制造完成后,沉箱浮于水面,用大型拖轮把沉箱拖到水力发电站制造船坞的现场,用拖轮把沉箱摆在规定位置上,然后,把沉箱放水阀打开,沉箱按规定位置沉入海底、江底、河底上,沉箱立在海床、江床、河床上,再把沉箱内部空心用水泥混泥土等材料填满,沉箱与沉箱之间凹凸互相结构制造,使沉箱与沉箱结成一体,这种沉箱施工技术方法大大提高工程工作效率,特别适合于对水深要求大的水域,见说明书附图,图9中的1,图9中的4,或图10中的1,图10中的4,或图11中的 1,图11中的4,制造船坞围堤用沉箱制造完成后,关住船坞门,船坞门一般采用趸船移动式制造,船坞门关住时將趸船移至船坞口规定位置,将趸船压载水压入,趸船沉下,即船坞门关住,船坞门打开时将趸船压载水排出,趸船浮于水面,用拖轮将趸船拖开,即船坞门打开,或者船坞门翻倒式制造,或者船坞门对开式制造等,见说明书附图,图9中的5,或图 10中的5,或图11中的5,然后将制造船坞内水抽干,船坞底部用水泥混凝土等材料制作,见说明书附图,图9中的2,或图10中的2,或图11中的2,水力发电站制造的船坞(车间) 与大型船舶修船、造船的船坞相似,水力发电站制造的船坞(车间)要求吃水更深更大,这样利于水力发电站大直径水轮机制造完成后顺利出坞,水力发电站制造船坞上方安装大吊车及轨道,大吊车可用门吊及台吊等,见说明书附图,图9中的6,图9中的7,或图10中的 6,图10中的7,或图11中的6。或者,上述超大型卧式水轮机水力发电站制造船坞像普通船坞一样;第二步,制造船坞的船坞门关住,把制造船坞内的水排空,用大吊车将制造好的水轮机两头圆形材料及附件一起吊起放在制造船坞规定位置上用抛线、支架等暂时固定,可水轮机的圆形材料及附件再分组成若干小部件,可一小片、一小片材料通过大吊车吊到规定的位置焊接或螺丝连接,因为吊大件受吊车负荷限制,见说明书附图,图11中的7,图11 中的8,或图1中的2,图1中的3,图1中的16,图1中的17,图1中的18,图1中的19,图1中的20,图1中的21,图1中的22,图1中的23,图1中的24,图1中的25,再用大型吊车将制造好的圆形材料吊起放在制造船坞规定位置上用抛线、支架等暂时固定,可水轮机的圆形材料再分组成若干小部件,可一小片、一小片材料通过吊车吊到规定位置焊接或螺丝连接,因为吊大件受吊车负荷限制,见说明书附图,图11中的9,图11中的10,水轮机的圆形材料二片或二片以上,水轮机的圆形材料内部空心全封闭水密制造,或者,圆形材料一部分为单层材料制造,一部分为内部空心制造,这样可节约材料又制造方便,圆形材料的浮力支撑水力发电站整体的重力,水力发电站浮于水面,水轮机中心轴离开水面适当高度,平行于水面,见说明书附图,图11中的11,根据浮力定理制造,水轮机的圆形材料内部空心,分隔成一小格,一小格,每小格全封闭水密制造,这样在运输、安装、使用的过程中损坏,水轮机局部进水时水力发电站不会沉没,水力发电站具有抗沉性,水轮机的圆形材料外缘尖头制造,这样使水流汇入水轮机的叶桨,使水轮机获得更多的能量,或者,水轮机的圆形材料外缘不尖头制造,这样制造方便,节约材料,水轮机的圆形材料近圆心部分用支架连接制造,这样节约材料,减轻水轮机的重量,圆形材料近圆心部分每小格设置水密倒门,倒门盖可打开可关上,这样利于对水轮机的圆形材料内部空心每小格检修,见说明书附图,图11中的7,图11中的8,图11中的9,图11中的10,用大型吊车将制造好的水轮机各中心轴吊起放在圆形材料中心规定位置上用螺丝连接或焊接到圆形材料上,水轮机中心轴内部空心全封闭具有抗沉性,水轮机中心轴可设置倒门及水密倒门盖,倒门盖可打开可关上,见说明书附图,图11中的11;第三步,用大型吊车将制造好的横梁吊起放在规定的位置上焊接或螺丝连接,或者,制造船坞上设置柱、支架等暂时固定,然后用大型吊车将制造好的横梁分段、分次按顺序吊起放在规定的位置上焊接或螺丝连接,见说明书附图,图11中的19,图11中的20,用大型吊车将制造好的水轮机的中间轴芯连接中间轴芯固定装置一起吊起放在规定的位置上焊接或螺丝连接,见说明书附图,图1中的35,图1中的36,使水轮机两头轴芯、中间轴芯、轴芯固定装置、横梁结成一体,使水力发电站整体强度加强;第四步,大型吊车将制造好的水轮机各叶桨连接叶桨左右两边中点的芯子一起吊起,按顺序、按规定位置活动固定在水轮机的圆形材料上,水轮机的叶桨是圆弧形单层材料制造,可以叶桨是不圆弧形不单层材料制造,芯子支撑水轮机的叶桨整片的重力及受水力,见说明书附图,图1中的10,图1中的11,图1中的12,或图11中的12,图11中的13,图11中的14,用吊车吊起各叶桨的液压缸、液压杆按顺序按规定的位置活动安装在叶桨与中心轴之间,或者,用吊车吊起制造好各液压缸、液压杆安装在各叶浆与圆形材料之间规定的位置上,见说明书附图,图1中的8,图1中的9,或图11中的15,图11中的16,用大吊车吊起水轮机各圆形材料和圆形材料之间应多处连接横梁,按顺序、按规定位置用螺丝连接或焊接到各圆形材料上,这样使水轮机整体强度加强,将插销位置限定装置安装在圆形材料规定位置上;第五步,将已造好的发电机组、调速器、液压机等设备安装在轴芯固定装置上方,固定装置下方应连接重力箱等,使发电机组等重心下移,可将发电机组、调速器、液压机等设备安装在轴芯固定装置下方连接平台上,可将发电机组、调速器、液压机等设备安装在轴芯固定装置下方连接的横梁上,水轮机的轴芯齿轮安装在水轮机的圆形材料上,这样减少空间及节约材料,水轮机的轴芯齿轮旋转带动固定装置上轴芯齿轮及轴芯旋转,固定装置上轴芯旋转带动升速齿轮旋转,升速齿轮旋转带动齿轮组、发电机组旋转,发电机工作发电,日夜生产电能;可水轮机轴芯齿轮旋转带动齿轮组、发电机组旋转,发电机工作发电,日夜生产电能;可水轮机轴芯与发电机组轴芯同轴芯连接,水轮机轴芯旋转带动齿轮组、发电机组旋转,发电机工作发电,日夜生产电能;水力发电站布置在海上为正反流向潮流发电时,涨潮水轮机正旋转,用A发电机组发电,落潮水轮机反旋转,用B发电机组发电,这样水力发电站发电机A 台、B台轮换使用,这样水力发电站在涨潮、落潮水轮机正旋转、反旋转都可发电;可水轮机轴芯齿轮安装在圆形材料上,水轮机轴芯齿轮A、B套,A套齿轮为内齿,与齿轮齿合时以同向旋转,B套齿轮为外齿,与齿轮齿合时以反向旋转,可水轮机轴芯齿轮内齿与外齿多套安装在水轮机的圆形材料上,带动多台发电机组发电,日夜生产电能;以上根据实际情况确定;第六步,固定装置上轴芯与升速齿轮之间安装离合器,轴芯与齿轮之间、轴芯与轴芯之间安装离合器,根据实际情况确定;第七步,安装铺设液压机到各液压缸内的液压管,由于水轮机日夜旋转,同时水轮机的轴芯也旋转,液压机液压管只能从水轮机的两端轴芯圆心点输入输出液压液体,否则不能成立,见说明书附图,图11中的17,图11中的18,水轮机各叶桨上下转动顶端设置停止档;本发明可液压机改为空压机,液压管改为空气管,阀门改为气阀,液压缸改为气缸,液压杆改为气缸杆,液压转动机构改为气动转动机构,液压液体改用气体,调速器控制空气压缩式系统做功,使水轮机按额定转速旋转,其制造技术方法同上述相同或相似;本发明可液压机改为电动机,液压管改为水密电缆,液压缸改为齿轮,液压杆改为螺杆,调速器控制螺杆式系统做功,水轮机按额定转速旋转,其制造技术方法同上述相同或相似;上述根据实际情况确定;第八步,为防止水轮机意外转动影响运输、检修及抗风浪时的安全,水轮机与发电平台之间应安装锚定装置,或水轮机与横梁之间应安装锚定装置,这样水轮机暂时锚定不会转动影响安全,锚定装置用链环、卸扣连接,或者,锚定装置用插销原理固定,或者,锚定装置用液压机、液压缸、液压杆插销原理固定,锚定装置以简便实用为主;第九步,将已造好水轮机防风罩用吊车分若干次吊起按顺序按规定位置安装在水轮机上方,防风罩用框架轻质材料制造,防风罩的重力用固定装置前后延伸的支架支撑及支架连接横梁支撑,见说明书附图,图11中的23,图11中的24,图11中的21,图11 中的22,图11中的25,图11中的19,图11中的20,或者,水轮机的防风罩各部件按统一标准在工厂全部制造完成后,放在驳船上运到水力发电站现场,再进行水轮机的防风罩施工安装;第十步,水力发电站制造完成后涂上防腐漆加满液压液体,水力发电站整体制造完成后打开圆形材料上的暂时固定,水轮机各叶桨通过液压杆收回在规定位置,水轮机各叶桨变成圆柱形横卧在制造船坞内,这样防止水轮机的叶桨出坞、运输、安装时损坏;第十一步,打开船坞放水阀,待船坞内的水和船坞外的水平行时再打开船坞门,如果在海边待高潮时打开船坞门,水位更高更安全,见说明书附图,图11中的5,水力发电站浮于水面,用拖轮缓缓拖出制造好的水力发电站,水力发电站用拖轮拖到需要的水域布置发电,再制造超大型卧式水轮机水力发电站,把船坞门关住,把船坞内的水抽干再进行超大型水轮机水力发电站制造。上述制造方法前后次序可以变动。这种制造超大型卧式水轮机水力发电站优点:一、水力发电站制造的船坞采用沉箱的技术方法施工,大大提高水力发电站制造的船坞工程效率;二、水力发电站在制造水域及制造船坞,水轮机的直径受水浅限制受吃水限制,水力发电站运输到发电水域,水轮机的叶桨通过液压杆上下转动,水轮机的叶桨的直径可张开扩大增加动力矩,解决了水力发电站制造水域,水轮机的直径受吃水限制,水轮机浸入水中深度受限制,运输到使用水域,水轮机的叶桨张开面积特大,受水力面积特大,获得能量特大;三、水力发电站水轮机各叶桨左右两边中点以芯子为支点,芯子支撑叶桨整片的重力及受水力,这样水轮机的叶桨受重力、受水力上下转动时力矩平衡,液压杆对水轮机的叶桨上下转动做功作用力特别小,液压杆对水轮机的叶桨上下转动做功作用力小,可大面积制造水轮机的叶桨,大面积制造水轮机的叶桨,可减少水轮机的圆形材料的片数,可减轻水轮机的重量,减轻水轮机的重量可节约材料,制造方便,提高工作效力,减少投资成本,水轮机的叶桨采用单层材料制造,这样水轮机的叶桨入水时出水时,水轮机不会上下抖动,平稳运转;四、水轮机的圆形材料内部空心全封闭水密制造,水力发电站浮于水面,水力发电站随水位升高而升高,水力发电站随水位降低而降低,水轮机的叶桨始终满负荷受水力,获得能量最大;五、水力发电站水轮机的叶桨圆弧形单层制造,水轮机的叶桨在水中三面受水力成斗形获得能量特别大;六、水力发电站轴芯与齿轮之间、轴芯与轴芯之间安装离合器,这样利于发电机组故障或维修时紧急停止转动,及水力发电站在海上正反双向流向发电时,操作方便,使水力发电站在涨潮、落潮时都能发电,使几台发电机轮换发电,使几台发电机同时发电。以上述船坞式制造超大型水轮机水力发电站的技术方法为基础,其制造细节可以千变万化。本发明可水力发电站制造平台,像大型船舶制造平台一样,见说明书附图,图12,水力发电站制造平台要设置斜坡度,角度适当,靠近水域一头低,另一头高,见说明书附图,图12中的1,这样利于水力发电站制造完成后,在水力发电站的重力的作用下滑向水面,或者水力发电站制造完成后用拖轮拖下水,水力发电站制造平台表面铺设弧形钢板或轨道,可制造平台不设弧形平台及不设弧形钢板或轨道,见说明书附图,图12中的1,如水力发电站制造平台表面铺设弧形钢板或轨道,这样利于水力发电站在制造过程中暂时焊接,及水力发电站部件暂时固定焊接,这样水轮机与制造平台磨擦力减少,水轮机按弧形方向定向滑下,这样水力发电站制造完成后滑向水面时不会损坏制造平台和水力发电站,水力发电站的制造平台上方按规定位置设置暂时固定垫墩,见说明书附图,图12中的2,垫墩根据水力发电站的圆形材料的外缘造形,各垫墩用横梁连接结成一体,使垫墩整体强度加强,垫墩内部空心随水力发电站制造完成后一起滑下浮于水面,这样防止水力发电站制造完成后滑下时损坏,上述垫墩可以不要,水轮机的圆形材料内部空心制造,水轮机的圆形材料的浮力支撑水力发电站整体的重力,根据浮力定理制造,水力发电站浮于水面,水轮机中心轴离开水面适当高度,平行于水面,见说明书附图,图12中的3,图12中的4,水力发电站制造完成后,打开船坞门,见说明书附图,图12中的5,水力发电站在自身的重力的作用下滑向水面,或者用拖轮拖下水,水力发电站浮于水面,用拖轮把浮于水面的水力发电站拖到施工现场,水力发电站其制造技术方法同上述相同或相似。本发明可水力发电站制造浮体平台像大型船舶修船、造船浮体平台相似,见说明书附图,图13,水力发电站制造浮体平台用锚、锚链等固定在海底、江底、河底里,见说明书附图,图13中的1,水力发电站制造浮体平台前后左右位置不变,当制造水力发电站时,将制造浮体平台内部空心全封闭压载水排干,见说明书附图,图13中的2,浮体平台制造平面浮出水面,根据浮力定理制造,水力发电站制造浮体平台前后或左右干舷高度适当高于中间制造平台,见说明书附图,图13中的3,水力发电站制造浮体平台中间部分面积大小(长×宽)及干舷高度根据水力发电站实际需要确定,见说明书附图,图13中的 2,图13中的3,水轮机的圆形材料内部空心制造,水轮机的圆形材料的浮力支撑水力发电站整体的重力,根据浮力定理制造,水力发电站浮于水面,水轮机中心轴离开水面适当高度,平行于水面,见说明书附图,图13中的4,图13中的5,水力发电站制造完成后,将制造浮体平台内部空心全封闭压载水压入适当,制造浮体平台下浸适当,水力发电站浮于水面,用拖轮把浮于水面的水力发电站拖到施工现场,将制造浮体平台内部空心全封闭压载水排干,浮体平台制造平面浮出水面,再进行水力发电站制造,水力发电站其制造技术方法同上述相同或相似。上述水力发电站制造方法用于直流电供电时,可将水力发电站调节系统去掉不要,液压系统去掉不要,空气压缩系统去掉不要,螺杆式系统去掉不要,水轮机各叶桨焊接或螺丝连接在圆形材料上或中心轴上,或者,水力发电站调节系统部分保留,液压系统保留,空气压缩系统保留,螺杆式系统保留,根据水力发电站具体情况确定,水力发电站通过直流发电机或者交流发电机再经过整流器整流生产直流电,直流电通过逆变器生产正规交流电并电网,或者,水力发电站通过直流发电机或者交流发电机再经过整流器整流生产直流电,直流电对储能蓄电瓶充电,直流电输出,通过逆变器生产正规交流电并电网,其制造方法同上相同或相似。
超大型水力发电站施工和安装,见说明书附图,图1所示:第一步,卧式水轮机水力发电站浮于水面,在工厂全部整体制造完成后,见说明书附图,图14中的1,用拖轮将浮于水面的水力发电站拖到施工现场,拖轮数量根据需要确定,见说明书附图,图14中的2,图14中的3,图14中的4,图14中的5,图14中的1;第二步,在流动的海水、江水、河水这些实际需要的水域,浮于水面的水力发电站拖到现场后,拖轮上的吊车将水力发电站的锚链等未端吊起连接在水力发电站固定装置上,见说明书附图,图14中的4,图14中的5,水力发电站的锚放在拖轮上,见说明书附图,图14中的6,图14中的7,将锚链等绕系在拖轮缆桩上,可将锚链用制链器固定在拖轮上,然后拖轮上的吊车将水力发电站的锚分别吊到拖轮的舷外,用钢丝回头缆等穿过水力发电站的锚链链环绕系在拖轮缆桩上,根据水流的方向确定锚泊位置的方位,使卧式水轮机的叶桨与水流方向垂直,这样获得能量最大,见说明书附图,图15中的1,图15中的2,图15中的3,图15中的4,或者,图16中的1,图16 中的2,图16中的3,图16中的4,方位确定后,将原来锚链等绕系在拖轮缆桩上解去,打开锚链制链器,拖轮上分别同时松出钢丝等回头缆,使水力发电站的锚抛在规定海底、江底、河底里,两锚抛八字形,两锚链夹角大约60°左右,这样使水力发电站前后左右位置不变,因为海上、江上有风浪,风向角度不同,不会使水力发电站移位,见说明书附图,图15中的 2,图15中的5,图15中的3,图15中的6,海上风浪大的水域,水力发电站应多抛锚,防止水力发电站移位,抛锚数量根据实际需要确定,锚链夹角根据实际情况确定,锚链长度根据实际需要确定,见说明书附图,图15中的5,图15中的6,或图16中的5,图16中的6,图16中的13,图16中的14,锚和锚链等大小由发电站大小确定,锚和锚链等强度必须足够,锚泊完成后抽回钢丝回头缆,同时连接尼龙等回头缆,尼龙等回头缆连接浮标,浮标在水面上做标记(航行灯标、禁止标记等),如果以后需要移动锚位,尼龙等回头缆连接钢丝回头缆,抽回尼龙等回头缆,钢丝等回头缆穿在锚链上,绕系在拖轮缆桩上,即可移锚位或撤回,同样的方法可重复使用。或者,水力发电站撤回、移锚位时,将水力发电站锚链等未端用引缆转移到工作船或拖轮上专用绞缆机或锚机上,见说明书附图,图15中的9,图16中的12,然后,将水力发电站的锚链等未端卸下,见说明书附图,图15中的9,图16中的12,工作船或拖轮上专用绞缆机或锚机将水力发电站的锚链、锚等收回,见说明书附图,图15中的5,图15中的6,图16中的11,上述方法重复使用使水力发电站的锚、锚链等全部收回在工作船上或拖轮上,这样水力发电站用拖轮拖带可撤回或者移锚位;第三步,水力发电站锚泊的反方向施工安装技术方法同第二步相同,见说明书附图,图15中的7,图15中的8,以上水力发电站施工安装的技术方法特别适合于正反双向流向的水域发电,特别适合水很深的水域发电,可在单向水域发电;如果水力发电站布置在单向流向水域发电时,可采取锚链等用卸扣连接在水力发电站的固定装置上,见说明书附图,图16中的7,锚链等连接空气箱,使锚链浮于水面,这样利于水力发电站方便安装,锚链等大小根据水轮机大小确定,强度必须足够,锚链等长度根据水轮机实际需要确定,见说明书附图,图16中的8,发电站在工厂全部整体制造完成后,用拖轮拖到现场,用卸扣连接在锚链上,见说明书附图,图16中的9,以同样方法将多台水力发电站联串起来,如果联串的水力发电站数量较多,那么水力发电站横向再多次锚泊,见说明书附图,图16中的10,使联串的水力发电站位置不变,最后一台水力发电站同第二步施工安装的方法相同,使最后一台水力发电站的锚固定在海底、江底、河底里,见说明书附图,图16中的11,联串的水力发电站随水位升高而它们同时升高,随水位降低它们同时降低,水轮机的叶桨始终满负荷受水力,获得能量最大,以上水力发电站施工安装完毕后,正常发电。或者,在水力发电站上安装多台锚机、锚、锚链等装置,在工厂全部整体制造完成后,用拖轮将浮于水面的水力发电站拖到施工现场,拖轮数量根据需要确定,水力发电站位置确定后,使水轮机的叶桨与水流方向垂直获得能量最大,水力发电站通过拖轮协助确定上流各锚位的方位后,然后上流锚机抛锚,使锚固定在海底、江底、河底里,上流锚链等松出规定长度后,水力发电站通过拖轮协助确定下流各锚位的方位后,然后下流锚机抛锚,使锚固定在海底、江底、河底里,下流锚链等松出规定长度,同时将上流锚链等收到规定长度,使水力发电站上流与下流的锚链等的长度约相等,使水力发电站正流向与反流向都要受力,使水力发电站位置不变,水力发电站随水位升高而升高,随水位降低而降低,水轮机的叶桨满负荷受水力,水力发电站施工安装完毕后,正常发电,撤回水力发电站时,通过锚机将锚链、锚等收回在水力发电站中,通过拖轮将水力发电站转移,上述水力发电站可与第一步,第二步、第三步的施工安装技术方法配合使用。上述施工安装的技术方法前后次序可以变动。以上述水力发电站施工安装的技术方法为基础,根据水力发电站实际情况可以变化。以上水力发电站施工安装技术方法的优点:一、水力发电站在工厂全部整体制造完成后,运到现场,水力发电站用锚、锚链等固定在海底、江底、河底里,水力发电站即可工作发电,施工安装极端方便;二、锚、锚链等用钢丝等回头缆、尼龙等回头缆连环使用,使水力发电站随时移动位置(锚位),这样利于水力发电站在海上、江上、河上被风浪流打移动时,随时调整水力发电站的位置(锚位),及撤回水力发电站。以上施工安装的技术方法,根据水力发电站实际需要可以无穷无尽的变化。
超大型水力发电站维修保养技术方法:为了延长水力发电站使用寿命,必须对水力发电站进行定期维修和保养,第一步、对水轮机维修和保养时,通过调速器手动档功能使水轮机的叶桨收回靠近水轮机的中心轴,水轮机的叶桨离开水中没有受水力,水轮机停止不动,或者,通过调速器手动档功能使水轮机的叶桨没有受水力,水轮机停止不动;第二步,为防止水轮机意外转动影响安全,水轮机与发电平台之间安装锚定装置,或水轮机与固定装置之间安装锚定装置,或水轮机与横梁之间安装锚定装置,这样水轮机暂时锚定不会意外转动影响安全,锚定装置用链环、卸扣连接,或者,锚定装置用插销原理固定,或者,锚定装置用液压机、液压缸、液压杆插销原理固定,锚定装置以简便实用为主;第三步、水力发电站布置在水上发电,为提高维修和保养工作效率,水力发电站应采用维修保养专用工作船,维修保养工作船上安装高压水枪设备、高压喷砂设备、喷漆设备、焊接设备、加油设备、云梯设备等,维修保养工作船可供工作人员起居生活,维修保养工作船可多条同时对同一水力发电站进行维修和保养,提高工作效率,可单条维修保养工作船对单一水力发电站进行特需维修和保养,提高工作效率;第四步、维修保养工作船上高压水枪设备、高压喷砂设备、喷漆设备、焊接设备、加油设备、云梯设备等,对水力发电站、水轮机露出水面部分进行清洗、除锈、涂漆、焊接、加油润滑、更换保护罩等维修保养,同时工作人员对发电机组等进行维修保养;第五步、水轮机露出水面部分维修保养完成后,打开暂时锚定装置,按调速器手动档功能使水轮机维修保养完成后的部分进入水中,使水轮机未维修保养部分露出水面,同时将水轮机锚定装置暂时锚定,对水轮机露出水面部分再进行维修保养,水轮机维修保养完成后,打开暂时锚定装置,同样维修保养的技术方法可重复多次,使水轮机全部整体维修保养完成,工作船对水电站及防风罩进行维修保养,水力发电站维修保养完成后,正常发电。维修保养工作船到其它水力发电站再进行维修保养。上述水力发电站维修保养的技术方法前后次序可以变动,上述水力发电站工作人员可平时进行维修保养。上述水力发电站维修保养的技术方法优点:采用维修保养工作船,及维修保养工作船上安装高压水枪设备、高压喷砂设备、喷漆设备、焊接设备、加油设备、云梯设备等,提高工作效率,维修保养工作船可多条同时对同一水力发电站进行维修和保养,提高工作效率,可单条维修保养工作船对单一水力发电站进行特需维修和保养,提高工作效率。以上水力发电站维修保养的技术方法,根据水力发电站实际需要可以变化。
附图说明
图1是单台水力发电站俯视图。图2是水力发电站局部结构示意图。
图3、图4是联串水力发电站俯视排列图。图5是水力发电站局部结构示意图。
图6、图7、图8是水力发电站局部结构示意图。
图9、图10、图11是超大型水力发电站制造俯视图。
图12是超大型水力发电站制造侧视图。
图13是超大型水力发电站制造俯视图。
图14、图15、图16是水力发电站施工,安装俯视图。
图17是小型水力发电站海上俯视排列图。
图18是《杭州湾》海图(海图实物摄影)。
具体实施方式
超大型水力发电站的发明是为了解决实际问题,促进社会生产力的提高,为投资者提供高额回报。本发明在实际使用过程中,要根据实际水域不同情况,采用不同发电技术方法,根据需要各种发电技术方法可交叉使用,以及各种技术方法可交叉、调换、增加、减少使用。本发明所有名称可能与实际有差异,应该根据实际名称。本发明所用的材料根据实际需要都可变化。本发明所有的数字、数量根据实际需要都可变化。本发明所有的形状根据实际需要都可变化。本发明所有的部件根据实际需要都可变化。本发明附图的图形根据实际需要都可变化。
本发明水力发电站可单独使用发电,见说明书附图,图1,可左右延长排列发电,可前后排列发电,可前后左右组合集成方阵排列发电,水力发电站与水力发电站前后左右布置的位置应互相差开,这样获得更多的能量,可根据实际情况阵形可无穷无尽的变化。见说明书附图,图17,表示小型潮流发电站俯视海上排列图,图17中的1,表示局部发电站,图 17中的2,表示总输电间,总输电间可设在水面上可设在陆地上,图17中的3,表示引桥及输送电缆,本发明适合国家级几千平方公里、几万平方公里超大型发电站,统一发电,统一管理,统一输电供应十几个省、供应全中国,可几千平方公里、几万平方公里的超大型潮流发电站与大江水流动的动能大型发电站并网向全国供电,可适合海上中型,小型潮流发电站,可适合大江大河水流动的动能大型发电站,可适合大江大河中型发电站,或者,小江、小河小型发电站。
目前我国采用发电技术有风力发电,水流落差势能发电,太阳能(光伏)发电,核能发电,火力发电等。其中风力发电受季节,风速限制,时有时无,只能做为辅助发电,风力发电与水力动能发电对比,水的密度为1000千克/立方米,空气的密度为1.29千克/立方米,水的密度是空气密度775倍,假如将相同形状大小螺旋式发电站分别布置在风中及流动的水中相对比,假如风速与水流速相同,根据功率公式得知,功率P=力F×速度V,那么布置在水中螺旋式发电站获得能量是风力螺旋式发电站获得能量775倍,假如以同样重量材料螺旋式水力发电站改造成卧式水轮机水力发电站,因为卧式水轮机叶桨与水流方向垂直,因为卧式水轮机一半在水中,另一半在空中,水轮机旋转摩擦力、阻力最小,所以这样布置获得能量最大,同样重量材料的卧式水轮机水力发电站获得能量,是同样重量材料的风力螺旋式发电站获得能量至少2000倍以上,假如将相同形状大小螺旋式发电站分别布置在风中及流动的水中相对比,假如风速是水流速10倍,根据功率公式得知,功率=力×速度,那么布置在水中螺旋式水力发电站获得能量是风力螺旋式发电站获得能量77.5倍,假如以同样重量的材料螺旋式水力发电站改造成卧式水轮机水力发电站,因为卧式水轮机叶桨与水流方向垂直,因为卧式水轮机一半在水中,另一半在空中,水轮机旋转摩擦力、阻力最小,所以这样布置获得能量最大,同样重量材料的卧式水轮机水力发电站获得能量,是同样重量材料的风力螺旋式发电站获得能量至少200倍以上,通过以上分析对比得知,水力动能发电与风力发电相比,投资建设水力动能发电站具有非常大的经济优势。太阳能发电受昼夜温差天气阴雨限制,以及太阳能发电受相同功率占用陆地单位面积大的限制,对我国南方及东南沿海寸土寸金根本不适应,及太阳能发电受相同功率发电成本高的限制,只能做为辅助发电。原子核发电受核废料、热污染、核泄漏事故限制,及地震、战争造成核泄漏对环境、生态、民众生命等造成非常巨大伤害的限制。近二十年来我国采用大规模火力发电,国家电网总公司2013年统计,火力发电占全国总发电量72.38%,为我国经济建设做出巨大贡献,2013年统计,全国全年煤炭消耗35亿吨,但每年火力发电煤炭燃烧,二氧化碳、二氧化硫等对环境污染不可估量,全球气候变暖,违反自然规律,现在一个大型火力发电厂,每天消耗煤炭1万吨-2万吨,每天生产蒸汽消耗优质淡水1万吨-2万吨,每年大型火力发电厂消耗煤炭400万吨-800万吨,每年消耗优质淡水400万吨-800万吨,煤炭价格每吨500元人民币左右,火力发电厂林立,城市上空黑烟冲天,灾害性天气雾霾更加频繁,二氧化碳、二氧化硫等气体严重影响人类身体健康和生活质量,火力发电的燃料煤炭从我国西北三西(陕西、山西、内蒙古西部),铁路运输通过五大港口(京唐港、秦皇岛港、黄骅港、天津港、曹妃甸港)中转,再用海船运输到我国东南沿海火力发电厂,沿途几千公里路程,运输电煤所消耗动力能源非常巨大,其中海船一项运输电煤载重量达5000万吨,载重量5000万吨,所需动力1500万千瓦,1500万千瓦每年消耗石油1000万吨。水流落差势能发电受地理限制,以及地震、战争给人们生命财产带来严重隐患,且水流落差势能发电只能一次利用发电,例如:我国三峡水电站,葛洲坝水电站,建造水电站积畜势能的大坝时间长,投资大,整体建造完成后才能发电。上述现有发电技术在实际使用中确实存在局限及缺陷。
本人发明超大型水力发电站具有下列优势:一、完全尊重自然法则,不筑堤坝,不建水库,根据自然海水、江水、河水流动的动能转化成电能,采用水流动的动能发电最大优点是可不断重复使用,如在A点布置单台水轮机动能水力发电站发电,水流到B点水又恢复动能,又可在B点布置单台水轮机动能水力发电站发电,也就是说水流动的动能可千万次的利用发电。例如:我国杭州湾海域,太阳和月亮在此海域产生巨大引力,每天二次涨潮,每天二次落潮,每次海水流动的时间大约6小时15分左右,把此海域10000平方公里海水,潮差平均4米,1000米×1000米×10000平方公里×4米=400亿立方米≈400亿吨海水,每天二次引进,每天二次退出,每天海水发生量为1600亿吨,产生巨大无比的能量,至少发电装机容量达200亿千瓦以上,平均流速3节(1.5米/秒),可利用面积10000平方公里-20000平方公里,海底底质软泥平坦,水深10米左右,四周避风,完全符合施工要求,证明材料《杭州湾》海图,见说明书附图,图18(海图实物摄影),证明材料《杭州湾口》2012年潮流表所示;杭州湾海域每平方公里大约可布置动能水力发电站10台左右,假如水轮机长30米- 420米,假如水轮机直径10米-60米,杭州湾海域可布置水轮机动能水力发电站10万台- 20万台,我国最大电力能源基地从此处诞生,而且永不枯竭,今后100年,1000年我国人口数量达到50亿人,也满足供电量。中国电力能源问题将彻底解决,中国能源问题将彻底解决,全国各城市公交汽车用电车,全国长途客运、货运用快速电车,小型汽车用大功率蓄电池做能源,轮船用大功率蓄电箱做能源。二、水力动能发电站,绝对不会污染环境,绝对自然清洁能源。三、制造、安装、发电同时进行,上马快,工期短,施工安装后即可发电。四、员工劳动强度低,人员少。五、设备简单维护方便,使用永久:水力动能发电站属一次性投资使用,一般情况下40-50年,水轮机经过塑料密封等措施可延长发电站使用寿命到60-70 年,这样更加提高经济效益,更加环保。六、海水、江水、河水流速、流量、流向稳定,这样保证电力能源安全、长效、可靠、稳定。七、环保,免费,永不枯竭,属再生能源。八、地域广,能量大:渤海、黄河、长江、杭州湾、舟山群岛周边、浙江沿海、瓯江、福建沿海、闽江、广东沿海、珠江等凡是有流动的水都可发电;我国潮流资源分布情况是:在北纬30°近海岸线为中心,即我国长江口,杭州湾,舟山群岛周边为中心的广大海域,大潮汐潮差达 5米,潮水流速5-6节(2.5米/秒-3米/秒),小潮汐潮差达3米,潮水流速2-3节(1米 /秒-1.5米/秒),每天四次,每天二次涨潮,每天二次落潮,以我国长江口,杭州湾,舟山群岛周边的海域为中心潮流能量最大,向南到我国广西省防城港,向北到我国辽宁省丹东港,潮流能量向南向北遂渐减弱,东海、黄海、南海、渤海近海岸线广大水域,有效发电面积达十几万平方公里,有经济价值发电装机容量至少达500亿千瓦以上。九、长江中下游水流动的动能资源,杭州湾潮流动能资源,及中国东南沿海潮流动能资源,及渤海潮流动能资源,与中国经济发达的地区电力用户距离近,输送电成本轻。十、不占用陆地土地面积,不用移民。十一、流动的海水、江水、河水的动能直接转化成电能,投资少,成本轻:如果采用水力动能发电站发电,国家对煤矿建设,铁路运输电煤建设,港口中转电煤建设,海船运输电煤投资,火力发电厂建设等统统省去,如果采用水力动能发电站发电,对煤矿开采电煤的动力能源,铁路运输电煤的动力能源,港口中转电煤的动力能源,海船运输电煤的动力能源等统统省去,至少每年为国家节约运输电煤所消耗动力能源资金1500亿元人民币,如果采用水力动能发电站发电,火力发电厂所需燃料煤炭统统省去,至少每年为国家节约火力发电厂所消耗燃料煤炭资金10000亿元人民币,如果由政府部门牵头落实科学发展观,以创新行动将我国火力发电厂二年所消耗燃料煤炭资金20000亿元人民币,用以建设本人发明创造的水力动能发电站1万台-2万台,布置在长江中下游或杭州湾海域及东南沿海,发出电能能满足全国供电量。十二、为投资者提供高额经济回报。以上是水力动能发电站十二大优势。
假如:本发明卧式水轮机发电站一台布置在杭州湾口,见说明书附图,图1,假如:水轮机长度135米,水轮机直径30米,水轮机叶桨共5组,水轮机每组叶桨为6片,水轮机每片叶桨长度20米,宽度7米,水轮机每片叶桨为单层材料圆弧形制造,水轮机中心轴的中间部分用固定装置、横梁2条加固连接,水轮机的圆形材料为8片,水轮机的叶桨动力矩是发电机阻力矩5倍,水轮机每片叶桨为单层材料制造,水轮机的圆形材料为双层材料内部空心全封闭水密制造,浮于水面的水力发电站,假如水轮机采用材料船用钢板厚度为0.018米制造,通过计算水力发电站重量大约4500吨左右钢铁,制造这样水力动能发电站大约资金 1.5亿元人民币左右,杭州湾口潮流速度平均3节(1.5米/秒),见证明材料《杭州湾口》2012 年潮流表,及《杭州湾》海图所示,上述水电站水轮机获得流量是:流量=叶桨面积×流速=20米×7米×5组×1.5米/秒=1050立方米/秒,根据功率公式:功率(P)=力(F)×速度(V),压力公式:压力(F)=压强(p)×面积(S),水轮机6片叶桨至少2片在流动的水中,水轮机的叶桨在水中平均深度为3米,通过计算水轮机理论功率(P=F×V=3米×5 倍×1000千克/立方米×10牛×20米×7米×2片×5组×1.5米/秒÷1000瓦)为31.5万千瓦,假如实际功率取五分之一为6.3万千瓦,每天发电量6.3万千瓦×24小时=151.2万千瓦时,1千瓦时=1度,为151.2万度,每年发电量:151.2万度×365天=55188万度,每年产值:55188万度×0.53元=29249.64万元,如果以每度0.2元出售,一台水力发电站每年收入金额:55188万度×0.2元=11037.6万元,投产16个月后收回成本,水力发电站使用寿命大约40年-50年,收入非常可观,每台水力动能发电站每年折旧费:1.5亿元÷40年=375 万元,每年每台水力动能发电站1.5亿元利息为1500万元,每年每台支出:375万元+1500 万元=1875万元,每年收入是支出6倍左右,每年每台水力动能发电站利润收入9000万元人民币左右。
假如:本发明大型水轮机水力发电站一台布置在杭州湾口,见说明书附图,图1,假如:水轮机总长度为270米,水轮机的直径为40米,假如:水轮机的叶桨共8组,水轮机每组叶桨为6片,水轮机每片叶桨长度25米,宽度10米,水轮机每片叶桨为单层材料圆弧形制造,水轮机的圆形材料为双层材料内部空心全封闭水密制造,浮于水面的水力发电站,水轮机中心轴的中间部分用固定装置、横梁3条加固连接,圆形材料为12片,假如水轮机采用材料船用钢板厚度0.02米制造,通过计算水力发电站重量大约1.6万吨左右,制造这样大型水轮机水力发电站大约资金4亿元人民币左右,杭州湾口潮流速度平均3节(1.5米/秒),见证明材料《杭州湾口》2012年潮流表,及《杭州湾》海图所示,上述水电站水轮机获得流量是:流量=叶桨面积×流速=25米×10米×8组×1.5米/秒=3000立方米/秒,根据功率公式:功率(P)=力(F)×速度(V),压力公式:压力(F)=压强(p)×面积(S),水轮机6片叶桨至少2片在流动的水中,水轮机的叶桨在水中平均深度为4米,叶桨动力矩是发电机阻力矩5倍,通过计算这样水轮机理论功率(P=F×V=4米×5倍×1000千克/立方米×10牛×25米×10米×2片×8组×1.5米/秒÷1000瓦)为120万千瓦,假如实际功率取五分之一为24万千瓦,每天发电量:24万千瓦×24小时=576万千瓦时,1千瓦时=1度,为 576万度,每年发电量:576万度×365天=210240万度,每年产值:210240万度×0.53元=11.14272亿元人民币,如果以每度0.2元出售,一台大型水轮机水力发电站每年收入金额: 210240万度×0.2元=4.2048亿元人民币,投产12个月后收回成本,水力发电站使用寿命大约40年-50年,收入非常可观,每台大型水轮机动能水力发电站每年折旧费:4亿元÷40 年=1000万元,每年每台水力动能发电站4亿元利息为4000万元,每年每台支出:1000万元 +4000万元=5000万元,每年收入是支出8倍左右,每年每台水力动能发电站利润收入3.5亿元人民币左右。
假如:本发明超大型水轮机水力发电站一台布置在舟山群岛西堠门,见说明书附图,图1,图4,东经121°55′,北纬30°05′,证明材料《杭州湾》海图,海图编号13310,见说明书附图,图18所示(海图实物摄影),西堠门两岸(两岛)山地,四周避风,水深80 米左右,舟山群岛西堠门宽度1000米左右,潮流速度6节左右(3米/秒左右),完全符合施工要求,假如:超大型水轮机总长度为420米,水轮机的直径为60米,水轮机的叶桨共8 组,水轮机每组叶桨为6片,水轮机每片叶桨长度为40米,高度为30米,水轮机每片叶桨为单层材料圆弧形制造,水轮机的圆形材料为内部空心全封闭水密制造,浮于水面的水力发电站,水轮机中心轴的中间部分用固定装置、横梁3条加固连接,圆形材料为12片,假如水轮机采用材料船用钢板厚度0.022米制造,通过计算水力发电站重量大约5万吨左右,制造这样超大型水轮机水力发电站大约资金30亿元人民币左右,上述水电站水轮机获得流量是:流量=叶桨面积×流速=40米×30米×8组×3米/秒=28800立方米/秒,根据功率公式:功率(P)=力(F)×速度(V),压力公式:压力(F)=压强(p)×面积(S),水轮机每组叶桨6片至少2片在流动的水中,水轮机的叶桨在水中平均深度为15米,叶桨的动力矩是发电机的阻力矩5倍,通过计算水轮机理论功率(P=F×V=15米×1000千克/立方米×10 牛×40米×30米×2片×8组×3米/秒×5倍÷1000瓦)=4320万千瓦,假如实际功率取十分之一为432万千瓦,每天发电量:432万千瓦×24小时=10368万千瓦时,1千瓦时=1 度,每天发电量为10368万度,每年发电量:10368万度×365天=3784320万度,每年产值: 3784320万度×0.53元=200.56896亿元人民币,如果以每度0.2元出售,一台超大型水轮机水力发电站每年收入金额:3784320万度×0.2元=75.6864亿元人民币,投产5个月后收回成本,水力发电站使用寿命大约40年-50年,收入非常可观,每台超大型水轮机水力发电站每年折旧费:30亿元÷40年=0.75亿元,每年每台水轮机水力发电站30亿元利息为3 亿元,每年每台水力发电站支出:0.75亿元+3亿元3.75亿元,每年收入是支出20倍左右,每年每台水轮机动能水力发电站利润收入70亿元人民币左右。
超大型水力发电站具体实施目标:创建美好中国,实现生态文明,实现祖国篮天梦,必须消除对环境污染有害的能源:如煤炭、石油、天然气、核能等,具体实施步骤分四步,第一步,火力发电厂、核能发电站等对环境污染有害的能源马上停止上新项目,这样防止无为的浪费;第二步,现在造船业产能过盛,大型造船企业没有订单已2-3年停止生产,中小型造船企业没有订单已3-5年停止生产,造船业产能过盛没有订单停止生产估计达500家左右,如果超大型水力发电站付诸实现,运输电煤的海船运力减少,造船业更加产能过盛,现在造船业闲置资产估计达5000亿元人民币左右,超大型水力发电站通过对造船业收购、招标、加工等方式,使造船业转产制造超大型水力发电站,同时带动产能过盛的钢铁业,因为水力发电站制造技术方法同造船业相同或相似。凡是造船业转产制造超大型水力发电站的都属于本发明范围;第三步,超大型水力发电站花10年左右时间,超大型水力发电站通过对上述造船业收购、招标、加工等方式,使造船业转产制造超大型水力发电站,或者,超大型水力发电站另设制造平台,每年制造水力动能发电站1000台左右,假如:水轮机长30米-420米,直径10米-60米,花10年左右时间制造水力动能发电站10000台左右,将制造好后的水力动能发电站布置在我国长江中下游、杭州湾、东南沿海、渤海等水域,到2026年左右,初步实现水力动能发电站的洁净能源代替火力发电站、核能发电站等有害能源;第四步,超大型水力发电站再花10年左右时间,制造水力发电站30000台左右,按规划布置在我国渤海、黄河、长江、杭州湾、浙江沿海、瓯江、福建沿海、闽江、广东沿海、珠江等水域,到2036年左右,全面实现水力动能发电站的洁净能源代替火力发电站,核能发电站,石油、天然气等有害能源,全国各城市公交汽车用电车,全国长途客运、货运用快速电车,小型汽车用大功率蓄电池作能源,轮船用大功率蓄电箱作能源,那时祖国的天空无比美丽。2036年以后,超大型水力发电站根据实际情况做到适当发展,防止过度发展,否则造成生态、经济新的伤害。
超大型水力发电站实施意义:我国现在是一边进口石油、天然气等紧缺能源,一边是洁净、丰富、低成本的水力能源白白浪费,建设超大型水力发电站,对我国能源的独立、安全,具有十分重要的战略意义。建设超大型水力发电站,将彻底改变中国西气东输,西煤东运,西电东送的能源结构和格局,相反,东电西送,电力将占主导能源。建设超大型水力发电站,对我国开发再生能源、防治环境污染、保护生态、持续发展、化解能源危机、应对气候变化等重大问题具有深远的战略意义。
已在上文中联系说明书附图及假如例子对本发明进行了说明,对这些说明书附图及假如例子的细节做出各种变化都属于本发明的范围。
超大型水力发电站说明书所述内容都属于本发明的范围。对超大型水力发电站的制造、施工、安装、运输、维修、保养、设计、监理、生产、使用、经营等都属于本发明的范围。

Claims (5)

1.超大型水力发电站:水力发电站现有技术,大都在海边选择潮位差较大的地段,或者,选择大山峡谷,筑坝建库,积蓄上涨的水位,形成落差以势能推动水轮机及发电机组发电;现有技术缺点:筑堤坝建水库,工程巨大,投资大,产出极少,利用水力能量极少,发出电能极少,只能说水力可以发电,现有技术根本不能满足现代工业化大生产,和随着人们现代生活水平的提高对电能的需求量;我发明创造的动能超大型水力发电站,不筑堤坝,不建水库,根据自然流动的海水、江水、河水都能产生动能,把动能转化成机械能,机械能转化成电能,这样人类就有洁净、低成本的电能使用了;水力发电站属清洁能源,再生能源,发电成本最低能源,即使今后1000年,中国人口达50亿人也满足供电量,中国能源问题、雾霾问题、气候变化问题将彻底解决,是中国目前电力能源及能源发展的唯一正确道路;超大型水力发电站技术方案是:一、流动的海水、江水、河水都能产生动能→水轮机的叶桨受水力冲动下→推动水轮机旋转→增大动力矩→调速器调速→离合器离合→带动齿轮组升转速→带动发电机组按额定转速旋转→发电机发电→生产交流电→整流器整流生产直流电→直流电通过逆变器生产正规交流电→并电网;二、流动的海水、江水、河水都能产生动能→水轮机的叶桨受水力冲动下→推动水轮机旋转→增大动力矩→调速器调速→离合器离合→带动齿轮组升转速→带动发电机组按额定转速旋转→发电机发电→生产交流电→整流器整流生产直流电→直流电对储能蓄电瓶充电→直流电输出→通过逆变器生产正规交流电→并电网;三、流动的海水、江水、河水都能产生动能→水轮机的叶桨受水力冲动下→推动水轮机旋转→增大动力矩→调速器调速→离合器离合→带动齿轮组升转速→带动发电机组按额定转速旋转→发电机发电→生产正规交流电→并电网;上述应根据实际需要采用哪种发电方案,其特征是:
超大型水力发电站由卧式水轮机、水轮机的圆形材料、水轮机的叶桨、中心轴、支架、水轮机的轴芯、水轮机两头轴芯、中间轴芯、固定装置、横梁、轴承、牛油嘴、轴芯、锚机、锚、锚链、链环、沉箱、柱、桩、浮筒、钢丝索、钢丝缆、缆绳、发电机组、调速器、重力箱、平台、芯子、液压机、液压缸、液压杆、衬档肋骨、水轮机的轴芯齿轮、齿轮组、齿轮、离合器,发电机、轴芯齿轮为内齿、轴芯齿轮为外齿、轴芯齿轮、升速齿轮、液压泵、电动机、液压管、活塞、阀门、开关、手柄、转速表、空气箱、卸扣、安全护罩、防风罩、太阳能光伏板、挂帘、轨道、转轮、水力发电站调节系统、液压系统、空气压缩式系统、螺杆式系统、整流器、储能蓄电瓶、逆变器组成,其特征是:在流动的海水、江水、河水这些实际需要的水域,卧式水轮机的圆形材料内部空心全封闭水密制造,或者,水轮机的圆形材料一部分为内部空心全封闭水密制造,另一部分为单层材料制造,这样节约材料,又制造方便,水轮机的圆形材料二片或二片以上,水轮机的圆形材料外缘尖头制造,这样使水流汇入水轮机的叶桨,使水轮机获得更多的能量,或者,水轮机的圆形材料外缘不尖头制造,这样制造方便,节约材料,水轮机的圆形材料近中心轴部分用支架连接,这样节约材料,减轻水轮机的重量,圆形材料的浮力支撑水力发电站整体的重力,水力发电站浮力等于重力,水力发电站浮于水面,水轮机的轴芯露出水面恰当高度或接近水面,水轮机的轴芯平行于水面,根据浮力定理制造,水轮机两头轴芯、中间轴芯用固定装置、横梁连接,使水力发电站整体强度加强,水轮机两头轴芯、中间轴芯用固定装置活动连接,固定装置内套轴承,设置牛油嘴,利于以后轴芯加油润滑,固定装置用锚机、锚、锚链、链环、沉箱、柱、桩、浮筒、钢丝索、钢丝缆、缆绳固定在海底、江底、河底里,锚链的长度是水力发电站随水位升高或降落的幅度的几十倍或几百倍,因此水力发电站随水位升高或降落的幅度对锚链的长度可忽略不计,水力发电站位置不变,水力发电站随水位升高而升高,随水位降落而降落,水轮机的叶桨始终满负荷受水力,获得能量最大,水力发电站各锚链的长度可以调节,这样锚链经过调节后,使水力发电站的水轮机的叶桨正朝水流方向及风力方向,使水力发电站的水轮机的叶浆获得最大的能量,发电机组、调速器、液压机设备安装在水轮机的两头轴芯或者中间轴芯的固定装置上方,水轮机轴芯固定装置下方应连接水密重力箱,使发电机组重心下移,使发电机组永远保持在水轮机轴芯固定装置上方,或者,发电机组、调速器、液压机设备安装在水轮机的两头轴芯或者中间轴芯的固定装置下方连接平台上,或者,发电机组、调速器、液压机设备安装在水轮机的两头轴芯或者中间轴芯的固定装置下方连接横梁上,发电机组采用全封闭水密发电,水轮机、发电机组、调速器、液压机、轴芯固定装置结成一体,同轴芯的水轮机一台或一台以上,水轮机轴芯左右延伸,增加水轮机数量及增加锚、锚链、固定装置数量,水轮机的叶桨二片或二片以上,水轮机各叶桨大小、重量、结构统一标准制造,这样利于液压杆对各叶桨上下转动时动作一致,水轮机各叶桨左右两边的中点用芯子活动固定在水轮机的圆形材料上,芯子支撑水轮机的叶桨整片的重力及受水力,水轮机各叶桨左右两边A段≈B段,C段≈D段,水轮机各叶桨用液压缸、液压杆等分活动连接在中心轴上,或者,水轮机各叶桨用液压杆、液压缸等分活动连接在水轮机的圆形材料上,水轮机各叶桨液压缸、液压杆一套或者多套,如果同一水轮机的叶桨液压缸、液压杆多套,液压杆对水轮机的叶桨做功受力更加匀均,水轮机各叶桨在液压杆的作用下,水轮机各叶桨以叶桨左右两边的中点芯子为支点可上下转动,水轮机各叶桨左右两边的中点为支点,这样水轮机的叶桨受重力、受水力上下转动时力矩平衡,液压杆对水轮机的叶桨上下转动做功作用力最小,液压杆对水轮机的叶桨上下转动做功作用力小,可大面积制造水轮机的叶桨,大面积制造水轮机的叶桨,可减少水轮机的圆形材料的片数,减少水轮机的圆形材料的片数,可减轻水轮机的重量,减轻水轮机的重量,可节约材料,制造方便,提高工作效率,减少投资成本,根据水力发电站布置的水域的水深实际情况,圆形材料上水轮机的叶桨转动支点的芯子的位置根据具体情况可向内移,如水轮机的叶桨转动支点的芯子的位置向外缘延伸移,这样在水轮机的圆形材料的直径不变情况下,水轮机的叶桨向外缘延伸,增大叶桨受水力面积及动力矩,获得更大能量,水轮机各叶桨采用单层材料圆弧形制造,可以水轮机各叶桨采用不圆弧形制造,如水轮机各叶桨采用单层材料圆弧形制造,水轮机的叶桨左右两侧为纵向平面扇形材料,水轮机各叶桨三面受水力成斗形,这样水轮机的叶桨张开面积特大,受水力面积特大,获得能量特大,节约材料,制造方便,水轮机各叶桨受水力一面纵横衬档肋骨制造,没有受水力一面平滑,这样水轮机各叶桨强度增强,增加阻力获得更多能量,水轮机各圆形材料和圆形材料之间应多处连接横梁,这样使水轮机整体强度加强,水轮机各组叶桨应与水轮机圆心点连接角度错开,这样利于水轮机的叶桨受水力推动下匀速旋转利于发电,水轮机各组叶桨随水轮机直径增大各组叶桨片数增多,随水轮机直径减小各组叶桨片数减少,水轮机横卧在流动的水面上,水轮机一部分在水中,另一部分在空中,水轮机叶桨朝水流方向,叶桨与水流方向垂直,这样水轮机叶桨受水力最大,获得能量最大,水轮机水中的叶桨在流动的水力的冲动下,推动水轮机旋转,水轮机的轴芯齿轮安装在水轮机的圆形材料上,这样减少空间及节约材料,水轮机的轴芯齿轮旋转带动齿轮组、发电机组旋转,发电机工作发电,日夜生产电能;轴芯与齿轮之间、轴芯与轴芯之间安装离合器;水力发电站布置在江上、河上单一流向时,水力发电站日夜不停生产电能;如果水力发电站布置在海上发电时,受涨潮、落潮影响为正反双向流向发电时,高潮、低潮潮平时海水不流动,每次大约半小时左右水力发电站局部暂停发电,每天3次-4次,水力发电站全局24小时连续不停供电,因为各地水域潮平潮时时间不同,同一水域水力发电站相距10公里左右潮平潮时时间也不同,例如:水力发电站分别布置在海上甲水域、乙水域、丙水域、丁水域发电,当水力发电站甲水域潮平时暂停发电,水力发电站乙水域、丙水域、丁水域发电并网供电;当水力发电站乙水域潮平时暂停发电,水力发电站甲水域、丙水域、丁水域发电并网供电;当水力发电站丙水域潮平时暂停发电,水力发电站甲水域、乙水域、丁水域发电并网供电;当水力发电站丁水域潮平时暂停发电,水力发电站甲水域、乙水域、丙水域发电并网供电,各水域水力发电站轮换供电,而且各水域潮平潮时时间短暂,超大型水力发电站在海上前后左右延伸排列几千平方公里、几万平方公里,实行统一发电,统一输电,统一供电,完全保证24小时连续不停向全中国供应电能;上述水力发电站布置在海上为正反流向潮流发电时,水轮机的叶桨通过液压机、液压缸、液压杆的做功,使水轮机各叶桨朝水流方向,涨潮水轮机正旋转,用A发电机组发电,落潮水轮机反旋转,用B发电机组发电,水力发电站发电机组A台、B台与轴芯之间安装离合器,这样水力发电站发电机A台、B台轮换使用发电,这样水力发电站在涨潮、落潮水轮机正旋转、反旋转都可发电;或者,上述水力发电站布置在海上为正反双向流向发电时,水轮机的轴芯齿轮在水轮机两头的圆形材料上以同心圆同时安装A、B套轴芯齿轮,或者,水轮机的轴芯齿轮在水轮机中间的圆形材料上以同心圆同时安装A、B套轴芯齿轮,A套轴芯齿轮为内齿,与齿轮齿合时以同向旋转,B套轴芯齿轮为外齿,与齿轮齿合时以反向旋转,可水轮机轴芯齿轮内齿与外齿多套安装在水轮机的圆形材料上,带动多台发电机组发电,当涨潮时,水轮机的叶桨通过液压机、液压缸、液压杆的做功,使水轮机各叶桨朝水流方向,水轮机的叶桨受水力冲动下,推动水轮机正旋转,水轮机的轴芯齿轮随水轮机正旋转,正旋转+正旋转=正旋转,水轮机的轴芯齿轮旋转带动固定装置上轴芯齿轮旋转,固定装置上轴芯齿轮与轴芯相连,轴芯活动固定在固定装置上,同时固定装置上轴芯旋转,固定装置上轴芯旋转带动升速齿轮旋转,轴芯与升速齿轮之间安装离合器,升速齿轮旋转带动齿轮组、发电机组旋转,发电机组按逆时针旋转,发电机发电,日夜生产电能;当潮平时,海水没有流动,按调速器手动档或自动档,水轮机各叶桨通过液压机工作,液压缸、液压杆做功,使水轮机各叶桨收回在规定位置,水轮机各叶桨收回后变成圆柱形横卧在水面上,水轮机不会转动,固定装置上轴芯与升速齿轮之间离合器分开,然后另一边固定装置上轴芯与升速齿轮之间离合器齿合;当落潮时,水轮机叶桨通过液压机、液压缸、液压杆做功,使水轮机各叶桨朝落潮水流方向,水轮机的叶桨受水力的冲动下,推动水轮机反旋转,水轮机的轴芯齿轮随水轮机反旋转,水轮机的轴芯齿轮反旋转带动固定装置上轴芯齿轮正旋转,反旋转十反旋转=正旋转,同时固定装置上轴芯旋转,轴芯齿轮与轴芯相连,固定装置上轴芯旋转带动升速齿轮旋转,升速齿轮旋转带动齿轮组、发电机组旋转,发电机组同样按逆时针旋转发电,根据实际情况可全部过程相反旋转发电,发电机发电,日夜生产电能;海水受太阳、月亮巨大引力作用下,产生潮汐海水流动,每天二次涨潮,每天二次落潮,每次海水流动的时间大约6小时15分,涨潮、潮平、落潮、潮平、涨潮、潮平、落潮、潮平…,潮水日夜往复不断,产生巨大无比的能量,水轮机正转、反转、正转、反转、正转、反转,离合器齿合、分离、齿合、分离、齿合、分离轮换使用,水力发电站的发电机可一台使用发电,可几台发电机轮回使用发电,可几台发电机同时使用发电,发电机始终保持单一方向旋转发电,水轮机轴芯齿轮、升速齿轮、齿轮组的直径按规定比例统一标准制造,这样利于调速器统一调速、调频生产优质电能并电网,发电机工作发电,日夜产生电能;固定装置上轴芯与升速齿轮之间安装离合器,轴芯与齿轮之间、轴芯与轴芯之间安装离合器,这样利于齿轮组、发电机组故障或维修时紧急停止转动,或者,同一水力发电站中水轮机固定装置上安装一台,或者多台发电机组,这样一台发电机组故障或维修时,另一台发电机组继续发电,可几台发电机组轮换使用发电,可几台发电机组同时发电,提高发电效益;当调速器接收到测量到水轮机转速太快或者太慢需要调速信号时,当调速器接收到测量到发电机输出的电源,及调速器偏差,及电网需要调速、调频、调相、调压、调负荷要求时,调速器对接收到信号数据经过综合处理后,调速器指令液压机的液压泵的电动机工作,可调速器指令多台液压机的液压泵的电动机工作,输入输出液压液体及停止,液压液体通过液压管输入输出到水轮机各叶桨液压缸内,液压缸内的活塞在液压液体压力的作用下移动,活塞连接液压杆,液压杆连接水轮机各叶桨上下转动做功,或者,液压机的液压泵的电动机工作,调速器指令控制液压机液压管的电阀门或机械阀门或液压阀门的开关,阀门控制输入输出液压液体及停止,液压液体通过液压管输入输出到水轮机各叶桨液压缸内,液压缸内的活塞在液压液体压力的作用下移动,活塞连接液压杆,液压杆连接水轮机各叶桨上下转动做功,当水轮机各叶桨液压杆一套伸出,另一套缩回时,连接液压杆的叶桨同时上下转动,水轮机各叶桨在水中受水力面积减少,水轮机转速减慢,力矩减少,使水轮机所产生的动力矩负荷与发电机反抗的阻力矩负荷达到新的平衡,从而使发电机始终保持额定转速,相反,当水轮机各叶桨液压杆一套缩回,另一套伸出时,连接液压杆的叶桨同时上下转动,水轮机各叶桨在水中受水力面积增大,水轮机转速加快,力矩增大,使水轮机所产生的动力矩负荷与发电机反抗的阻力矩负荷达到新的平衡,从而使发电机始终保持额定转速,发电机转速必须按规定执行,转速太快或者太慢,产生电能的频率、电压不符合国家标准,不准在国家电网上并网,否则,给国家电网带来严重危害,水力发电站通过调速器,调速、调频、调相、调压、调负荷生产优质电能并电网;或者,调速器自动档失效,调速器转向手动档,按操作手柄,通过人工手动,控制液压机电动机开关或阀门开关,控制输入、输出液压液体及停止,控制液压杆对水轮机各叶桨上下转动做功,根据水轮机转速表,使水轮机按规定转速旋转,水力发电站通过人工手动调速、调频、调相、调压、调负荷生产优质电能并电网;水力发电站通过调速器手动档或自动档功能,按操作手柄,液压机、液压缸、液压杆做功,使水轮机各叶桨在规定位置时,水轮机的后叶桨的顶端接近水轮机的前叶桨的未端,水轮机的叶桨整体变成圆柱形横卧在水面上,水轮机各叶桨没有受水力,水轮机不会转动,水轮机、齿轮组、发电机组进行检修保养,或者,海上、江上、有风浪时抗风浪,待水力发电站检修保养及抗风浪完成后,再按操作手柄,使水轮机的叶桨进入流动的水中受水力,水力发电站重新投入使用正常发电;为防止水轮机的旋转受水力发电站当地水域风力的干扰,影响调速器对水轮机转速的控制,以免产生劣质电能并电网,水轮机应设置防风罩,防风罩半圆柱形造形,或者,防风罩根据需要可特需造形,横卧盖在水轮机的上方,防风罩底部悬挂挂帘,使防风罩更加密闭,防风罩用框架轻质材料制造,防风罩的重力用柱、支架支撑,柱、支架固定在海底、江底、河底里,防风罩位置不变,水轮机自由转动,或者,防风罩的重力用固定装置前后延伸的支架支撑及支架连接横梁支撑,及防风罩部分重力用水轮机的圆形材料支撑,圆形材料的外缘设置轨道,防风罩的重力的支架与圆形材料的外缘轨道接触的部分安装转轮,水轮机旋转防风罩不会转动,为使防风罩不会倒置,防风罩下方连接的固定装置及固定装置前后延伸的支架应连接重力箱,重力箱压载水可压满可排空,使防风罩重心下移,防风罩不会倒置,重力箱压载水可调节水力发电站吃水增大或减少,重力箱的浮力支撑固定装置、防风罩、发电机组重力,这样使固定装置与水轮机的轴芯磨擦力减少,防风罩、水轮机、轴芯固定装置全部结成一体,使水力发电站整体强度加强,防风罩随水轮机升高而升高,随水轮机降落而降落,防风罩位置不变,水轮机自由旋转,这样水轮机的叶桨露出水面,水轮机不会受到水力发电站当地水域的顺风、逆风、歪风、快风、慢风、阵风、有风、无风的干扰,使水力发电站生产优质电能并电网;或者,当流向风向相反时,防风罩通过液压机、液压管、液压缸、液压杆、液压转动机构、电动机、轨道、芯子、绞链,使防风罩分组分片重叠式、折叠式、卷门式、旋转式、闸门式、对开式、顶举式、翻倒式方式局部或全部打开,这样水轮机的叶浆在水中时受水力冲动,水轮机的叶浆在空中时受风力吹动,这样水轮机的叶浆同时风力、水力上下联动,使水力发电站获得更多的能量,提高经济效益;或者,当流向风向同向时,防风罩通过液压机、液压管、液压缸、液压杆、液压转动机构、电动机、轨道、芯子、绞链,使防风罩分组分片重叠式、折叠式、卷门式、旋转式、闸门式、对开式、顶举式、翻倒式方式局部或全部关闭,这样水轮机的叶浆在水中时受水力冲动,水轮机的叶浆在空中时不受顶风风力阻碍吹动,使水力发电站获得更多的能量,提高经济效益;在现有防风罩上安装太阳能光伏板发电,这样提高发电量,提高经济效益;上述根据实际情况确定;本案发明可水力发电站系在浮筒上或者柱上,浮筒、柱固定在海底、江底、河底里,然后水力发电站的水轮机两头轴芯、中间轴芯用固定装置活动固定,固定装置用锚链、钢丝索、缆绳前后二向连接在浮筒上或柱上,使水力发电站位置不变,其发电技术方法同上相同或相似;可以水力发电站水轮机两头轴芯、中间轴芯用固定装置活动固定,固定装置用锚链、钢丝索、缆绳前或后一向连接在浮筒上或柱上,浮筒、柱固定在海底、江底、河底里,使水力发电站在水流作用下绕浮筒或柱为中心水平转动,使水力发电站水轮机的叶桨朝水流方向受水力,但对海上、江上正反流向不妥,水力发电站在水平转动过程中容易损坏,其发电技术方法同上相同或相似;本案发明可这样,水轮机两头轴芯、中间轴芯用固定装置活动连接,然后用锚链、钢丝索、缆绳,前后连接水轮机与水轮机的固定装置,锚链、钢丝索连接空气箱,使锚链、钢丝索浮于水面或接近水面,这样锚链、钢丝索利于水力发电站安装,使水力发电站与水力发电站纵向联串连接,再用锚、锚链、链环、沉箱、柱、桩、浮筒、钢丝索、缆绳固定在海底、江底、河底里,使联串水力发电站前后左右位置不变,使联串水力发电站同时随水位升高而升高,随水位降低而同时降低,其发电方法同以上相同;本发明在海底、江底、河底底质岩石坚硬,两岸山地、平地或者两座岛屿之间的水域,选择两岸山地、平地或者两座岛屿之间适合的地点,把链环固定在山体、平地上,通过挖沟、钻孔、钢材布设、水泥凝固措施把链环固定在山体或平地上,链环固定在山体或平地上拉力强度必须足够,安装时,在两岸山地、平地或者两座岛屿之间任何一处施工好的固定链环上暂时连接绞缆车、滑轮组,将小绳用船或撇缆枪引渡到对岸,将对岸大绳、钢丝绳收来,用大绳、钢丝绳再通过绞缆车、滑轮组把对岸锚链收来、收紧,然后把收紧锚链连接在两岸或两岛施工好的链环上,可用卸扣连接,锚链拉力强度必须足够,把锚链连接在施工好锚链上,锚链连接空气箱,使锚链浮于水面或接近于水面,这样利于水力发电站安装,水轮机两头轴芯、中间轴芯用固定装置活动固定,固定装置连接在施工好的锚链上,可用卸扣连接,水力动能发电站采用联串发电,卧式水轮机的圆形材料内部空心全封闭水密制造,水轮机的圆形材料的浮力支撑水力发电站整体的重力,水力发电站浮于水面,根据浮力定理制造,水力发电站随水位升高而升高,随水位降低而降低,水轮机水面下部分,安装安全护罩,海上两岛之间水深的水域水轮机不必安装安全护罩,水轮机安全护罩与水轮机轴芯活动固定装置连成一体,当水轮机随水位降低到一定程度时,水轮机安全护罩接触海底、江底、河底、水轮机安全护罩支撑水力发电站整体的重力,这样使水轮机的叶桨旋转不会碰到海底、江底、河底,使水轮机的叶桨不会碰坏,这样利于在水位低下情况下,水力动能发电站可继续发电;其发电方法同上相同或相似;本发明可液压机改为空压机,液压管改为空气管,阀门改为气阀,液压缸改为气缸,液压杆改为气缸杆,液压转动机构改为气动转动机构,液压液体改用气体,调速器控制空气压缩式系统做功,使水轮机按额定转速旋转,其发电方法原理同上相同或相似;本发明可液压机改为电动机,液压管改为水密电缆,液压缸改为齿轮,液压杆改为螺杆,调速器控制螺杆式系统做功,水轮机按额定转速旋转,其发电方法原理同上相同或相似;上述根据实际情况确定;这种方法发电优点:一、水力发电站在制造水域,水轮机的直径受水浅限制及受吃水限制,水力发电站运输到发电水域,水轮机的叶桨在液压杆作用下上下转动,水轮机的叶桨直径可张开扩大,增加动力矩,解决了水力发电站制造水域,水轮机的叶桨直径受水浅限制及受吃水限制,水力发电站运输到使用水域,水轮机的叶桨张开面积特别大,受水力面积特大,获得能量特大;二、水力发电站水轮机各叶桨左右两边的中点以转动芯子为支点,转动芯子支撑叶桨整片的重力及受水力,这样水轮机的叶桨受重力、受水力上下转动时力矩平衡,液压杆对水轮机的叶桨上下转动做功作用力特别小,可大面积制造水轮机的叶桨,大面积制造水轮机的叶桨,可减少水轮机的圆形材料的片数,减少圆形材料的片数,可减轻水轮机的重量,减轻水轮机的重量可节约材料,制造方便,提高工作效率,减少投资成本;三、水轮机的圆形材料内部空心全封闭水密制造,圆形材料的浮力支撑水力发电站整体的重力,水力发电站浮于水面,水力发电站用锚、锚链固定在海底、江底、河底里,锚链的长度是水力发电站随水位升高或降落的幅度的几十倍或几百倍,因此水力发电站随水位升高或降落的幅度对锚链的长度可忽略不计,水力发电站位置不变,水力发电站随水位升高而升高,随水位降落而降落,水轮机的叶桨始终满负荷受水力,获得能量最大;四、水力发电站的水轮机各叶桨在规定位置时,水轮机的后叶桨的顶端接近水轮机的前叶桨的未端时,水轮机的叶桨整体变成圆柱形横卧在水面上,水轮机各叶桨没有受水力,水轮机不会转动,水轮机、齿轮组、发电机组进行检修保养,或者,海上、江上有风浪时抗风浪;五、水轮机的叶桨圆弧形制造,水轮机的叶桨在水中三面受水力成斗形获得能量特别大;六、水力发电站的轴芯与齿轮之间、轴芯与轴芯之间安装离合器,发电机组轴芯与齿轮之间、轴芯与轴芯之间安装离合器,这样利于齿轮组、发电机组故障或维修时紧急停止转动,及水力发电站在海上正反双向流向发电时,操作方便,使水力发电站在涨潮、落潮时都能发电,使水力发电站几台发电机组同时发电,可使水力发电站几台发电机组轮换发电;七、防风罩可打开可关闭,使水轮机的叶浆在空中时同时受风力,可使水轮机的叶浆在空中时不受顶风风力阻碍吹动,使水力发电站获得更多的能量,提高经济效益;八、水力发电站可撤回,保护原生态;本发明水力发电站用于直流电供电时,可将水力发电站调节系统去掉不要,液压系统去掉不要,空气压缩系统去掉不要,螺杆式系统去掉不要,水轮机的叶桨固定在圆形材料上或中心轴上,或者,水力发电站调节系统部分保留,液压系统保留,空气压缩系统保留,螺杆式系统保留,根据水力发电站具体情况确定,水力发电站通过直流发电机或者交流发电机再经过整流器整流生产直流电,直流电通过逆变器生产正规交流电并电网,或者,水力发电站通过直流发电机或者交流发电机再经过整流器整流生产直流电,直流电对储能蓄电瓶充电,直流电输出,通过逆变器生产正规交流电并电网,其发电技术方法同上相同或相似;水力发电站在实际使用过程中,根据实际情况其细节可以变化;
发电机发电获取能量的过程就是克服磁阻力力矩的过程,即阻力矩,水轮机受水力冲动下旋转,即动力矩,动力矩与阻力矩的大小关系就是简称发电机能量转换的大小关系,两者的关系是平衡的,即动力矩=阻力矩,动力矩越大,相对应产生的电能越大,今后社会生产力的提高,及人们生活水平的提高,人们对电能需求进一步提高,只要增加动力矩,也就是增加水轮机的半径,水轮机的中心轴离开水面向空中提高,即增加力臂,力×力臂=力矩,只要制造大直径的水轮机及制造相对应的大功率发电机,就能解决电能问题,超大型水力发电站装机容量可以是500亿千瓦,可以是1000亿千瓦,可以是2000亿千瓦;
本发明所称全部“圆形材料”、“扇形材料”的形状根据需要都可以变化,“圆形材料”、“扇形材料”根据需要可以不用;
超大型水力发电站的发明是为了解决实际问题,促进社会生产力的提高,为投资者提供高额回报;本发明在实际使用过程中,要根据实际水域不同情况,采用不同发电技术方法,根据需要各种发电技术方法可交叉使用,以及各种技术方法可交叉、调换、增加、减少使用;本发明所有名称可能与实际有差异,应该根据实际名称;本发明所用的材料根据实际需要都可变化;本发明所有的数字、数量根据实际需要都可变化;本发明所有的形状根据实际需要都可变化;本发明所有的部件根据实际需要都可变化;本发明附图的图形根据实际需要都可变化;
本发明水力发电站可单独使用发电,可左右延长排列发电,可前后排列发电,可前后左右组合集成方阵排列发电,水力发电站与水力发电站前后左右布置的位置应互相差开,这样获得更多的能量,可根据实际情况阵形可无穷无尽的变化;总输电间可设在水面上可设在陆地上,本发明适合国家级几千平方公里、几万平方公里超大型发电站,统一发电,统一管理,统一输电供应十几个省、供应全中国,可几千平方公里、几万平方公里的超大型潮流发电站与大江水流动的动能大型发电站并网向全国供电,可适合海上中型,小型潮流发电站,可适合大江大河水流动的动能大型发电站,可适合大江大河中型发电站,或者,小江、小河小型发电站。
2.根据权利要求1,超大型水力发电站水轮机转速调节和运行的技术方法是:
水力发电站由水轮机、调速器、发电机、液压机、液压泵、电动机、液压管、液压缸、活塞、液压杆、阀门、保护层、中心轴、芯子、横梁、水轮机的圆形材料、停止档、水轮机的叶桨、牛油嘴、手柄、开关、转速表、防风罩、发电站、同步器、发电平台、锚定装置、固定装置、插销位置限定装置、水轮机轴芯、水轮机两头轴芯、横梁引桥、发电机组、支架、螺丝、均匀分流系统、导线、防缠绕装置、轴芯、齿轮、离合器、轴芯齿轮为内齿、轴芯齿轮为外齿、水轮机的轴芯齿轮、轴芯齿轮、升速齿轮、齿轮组、加热设备、冷却装置、水力发电站调节系统、液压系统、空气压缩系统、螺杆式系统、整流器、储能蓄电瓶、逆变器组成的基础上,水力发电站进行水轮机转速调节和运行,其特征是:水力动能发电站通过调速器,当调速器接收到测量到水轮机转速太快或者太慢需要调速信号时,当调速器接收到测量到发电机输出的电源,及调速器偏差,及电网二次需要调速、调频、调相、调压、调负荷的信号时,调速器对接收到信号数据经过综合处理后,调速器指令控制液压机的液压泵的电动机工作,输入输出液压液体及停止,液压液体通过液压管输入输出到水轮机各叶桨液压缸内,液压缸内的活塞在液压液体的压力的作用下移动,液压缸内的活塞受油压力面积必须达到规定的面积,活塞连接液压杆,液压杆连接水轮机各叶桨做功,或者,液压机的液压泵的电动机工作,调速器指令控制液压机液压管电阀门或机械阀门或液压阀门,阀门控制输入输出液压液体及停止,液压液体通过液压管输入输出到水轮机各叶桨液压缸内,液压缸内的活塞在液压液体的压力的作用下移动,活塞连接液压杆,液压杆连接水轮机各叶桨做功,液压机的液压泵的电动机功率必须达到规定功率,这样利于液压缸的液压杆迅速做功,液压缸内的活塞连接液压杆做功,液压杆周围包裹水密保护层,这样防止液压杆日久腐蚀生锈,及液压缸漏油,液压缸基座与中心轴之间用芯子活动连接,液压杆与叶桨之间接头用芯子活动连接,这样液压缸、液压杆对叶桨做功时,液压缸、液压杆跟随叶桨一起转动,水轮机各叶桨左右两边的中点用横梁连接叶桨做为芯子,可以芯子不用横梁,如水轮机各叶桨左右两边的中点用横梁连接叶桨做为芯子,活动固定在水轮机的圆形材料上,这样水轮机各叶桨转动时不会受横梁阻碍,又提高水轮机整体强度,如水力发电站布置在正反方向水流发电时,水轮机的横梁做为各叶桨上下转动时的停止档,使水轮机各叶桨在横梁停止档作用下,使水轮机的各叶桨在规定的范围内转动,使水轮机的叶桨朝正反方向水流受力,叶浆与水流方向垂直,这样横梁控制水轮机各叶桨转动时上下规定的位置,又提高水轮机整体强度,水轮机的圆形材料外缘恰当位置上设置插销位置限定装置,插销位置限定装置不使用时插销缩回,使用时插销伸出,水轮机的叶桨在插销位置限定装置限定下,使水轮机的叶桨整体正好变成圆柱形横卧在流动的水面上,水轮机各叶桨没有受水力,水轮机停止不动;如水力发电站布置在单向水流发电时,横梁连接在圆形材料与圆形材料之间外缘恰当位置上,横梁做为各叶浆停止档,水轮机各叶浆张开时朝水流单向方向受水力,叶浆与水流方向垂直,水轮机各叶浆收回时,水轮机各叶浆在横粱停止档限定下,使水轮机的叶浆整体正好变成圆柱形横卧在流动的水面上,水轮机各叶浆没有受水力,水轮机停止不动,这样横梁控制水轮机各叶桨转动时上下规定的位置,又提高水轮机整体强度,芯子活动固定在圆形材料上,芯子设置牛油嘴,利于以后加油润滑;当液压杆伸出时,另一套液压杆缩回,连接液压杆的各叶桨同时上下转动,水轮机各叶桨在水中受水力面积减少,水轮机转速减慢,力矩减少,使水轮机所产生的动力矩负荷与发电机反抗的阻力矩负荷达到新的平衡,从而使发电机始终保持额定转速,相反,当水轮机液压杆缩回,另一套液压杆伸出,连接液压杆的各叶桨同时上下转动,水轮机各叶桨在水中受水力面积增大,水轮机转速加快,力矩增大,使水轮机所产生的动力矩与发电机反抗的阻力矩达到新的平衡,从而使发电机始终保持额定转速,发电机转速必须按规定执行,转速太快或者太慢,产生电能频率、电压不符合国家标准,不准在国家电网上并网,否则,给国家电网带来严重危害,水力发电站通过调速器,调速、调频、调相、调压、调负荷产生优质电能并电网;或者,调速器自动档失效,调速器转向手动档,按操作手柄,通过人工手动,控制液压机的电动机的开关或液压机的液压管阀门的开关,控制输入输出液压液体及停止,控制液压杆对水轮机各叶桨上下转动做功,根据水轮机转速表,使水轮机按规定转速旋转,水力发电站通过人工手动,调速、调频、调相、调压、调负荷产生优质电能并电网;调速器指令控制液压机的液压泵的电动机的工作,或者,调速器指令控制液压机的液压管阀门的开关,调速器设置二档:自动档与手动档,调速器自动档功能:调速器自动档与发电机输出的电源相连,服从电网指令,水力发电站通过调速、调频、调相、调压、调负荷产生优质电能并电网;调速器手动档功能:当水轮机、发电站需要定期检修保养时,及海上、江上、河上有大风浪抗风浪时,调速器转向手动档,按操作手柄,控制液压机的液压泵的电动机的开关,输入输出液压液体及停止,或者,液压机的液压泵的电动机工作,控制液压机的液压管阀门的开关,输入输出液压液体及停止,使水轮机各叶桨收回在规定位置,水轮机各叶桨收回后整体变成圆柱形横卧在水面上,水轮机不会转动,待水轮机、发电站检修完成后,或者,海上、江上、河上抗风浪完成后,再按操作手柄,控制液压机的液压泵的电动机的开关,输入输出液压液体及停止,或者,液压机的液压泵的电动机工作,控制液压机的液压管阀门的开关,输入输出液压液体及停止,液压杆做功,水轮机各叶桨上下转动,使水轮机各叶桨进入流动的水中受水力,水轮机按规定转速旋转,通过同步器调节其转速,使其与电网同步,调速器从手动档转向自动档,然后并电网,发电站正常发电;为防止水轮机的旋转受水力发电站当地水域风力的干扰,影响调速器对水轮机转速的控制,以免产生劣质电能并电网,水轮机应设置防风罩,这样水轮机的叶桨露出水面,水轮机不会受到水力发电站当地水域的顺风、逆风、歪风、快风、慢风、阵风、有风、无风的干扰,使水力发电站生产优质电能并电网;或者,当流向风向相反时,使防风罩分组分片局部或全部打开,这样水轮机的叶浆在水中时受水力冲动,水轮机的叶浆在空中时受风力吹动,这样水轮机的叶浆同时风力、水力上下联动,使水力发电站获得更多的能量,提高经济效益;或者,当流向风向同向时,使防风罩分组分片局部或全部关闭,这样水轮机的叶浆在水中时受水力冲动,水轮机的叶浆在空中时不受顶风风力阻碍吹动,使水力发电站获得更多的能量,提高经济效益;上述根据实际情况确定;为防止水轮机意外转动影响运输、检修及抗风浪时的安全,水轮机与发电平台之间应安装锚定装置,或水轮机与固定装置之间应安装锚定装置,或水轮机与横梁之间应安装锚定装置,这样水轮机暂时锚定不会转动影响安全,锚定装置用链环、卸扣连接,或者,锚定装置用插销原理固定,或者,锚定装置用液压机、液压缸、液压杆插销原理固定,锚定装置以简便实用为主;安装铺设液压机到各液压缸内的液压管,由于水轮机日夜旋转,同时水轮机轴芯也旋转,液压机液压管只能从水轮机两头轴芯圆心点输入、输出液压液体,否则是不能成立,液压机双作用液压管回路从空中通过或者从水中通过,液压机单作用不必用液压管回路,可水轮机两头轴芯固定装置前后延长两端连接横梁引桥,液压机液压管回路从横梁引桥上通过,同时工作人员从横梁引桥上通过,这样利于工作人员对水轮机叶桨、液压管、发电机组方便检修和操作,水轮机轴芯外液压管与水轮机轴芯内液压管凹凸全封闭紧密活动对接,防止漏油,这样水轮机轴芯内外液压管在液压液体压力作用下不会脱节,本案可液压管在轴芯外反对接,而且制造安装方便,水轮机轴芯外液压管用支架、螺丝固定在水轮机轴芯的固定装置上,这样水轮机旋转,水轮机轴芯外液压管不会旋转,水轮机轴芯内液压管随水轮机一起旋转,轴芯内液压管连接到水轮机各叶桨液压缸内,轴芯内或者轴芯外液压管设置均匀分流系统,根据水轮机叶桨片数分组,均匀分设液压管,各分支液压管大小统一标准制造,各叶桨液压缸分支液压管设置阀门,阀门可调节液压液体流量,使各叶桨液压缸内的液压液体的份量保持同步执行,这样利于液压机对水轮机各叶桨做功时,使水轮机各叶桨动作一致利于发电,或者,调速器用导线经过防缠绕装置,连接到各叶桨分支液压管电阀门,电阀门调节液压液体流量,通过液压杆伸缩移动的刻度,控制液压缸内的液压液体的体积,使水轮机的叶桨按规定位置执行,使水轮机按额定转速执行,使水力发电站生产优质电能并电网,水轮机各叶桨液压缸、液压杆的大小、重量、结构统一标准制造,水轮机各叶桨大小、重量、结构统一标准制造,这样提高工作效率,这样利于液压机对水轮机各叶桨做功时,使水轮机各叶桨动作一致利于发电,液压杆对水轮机各叶桨做功,使水轮机各叶桨同时转动,使水轮机各叶桨受水力面积增加或者减少,使水力发电站产生优质电能并电网;上述水力发电站布置在海上为正反流向潮流发电时,水轮机的叶桨通过液压机、液压缸、液压杆的做功,使水轮机各叶桨朝水流方向,涨潮水轮机正旋转,用A发电机组发电,落潮水轮机反旋转,用B发电机组发电,水力发电站发电机组A台、B台,轴芯与齿轮之间安装离合器,轴芯与轴芯之间安装离合器,这样水力发电站的发电机A台、B台轮换使用发电,这样水力发电站在涨潮、落潮水轮机正旋转、反旋转都可发电;或者,当水力发电站布置在海上为正反双向流向发电时,水轮机的圆形材料上以同心圆同时安装A、B套轴芯齿轮,A套轴芯齿轮为内齿,与齿轮齿合时以同向旋转,B套轴芯齿轮为外齿,与齿轮齿合时以反向旋转,可水轮机轴芯齿轮内齿与外齿多套安装在水轮机的圆形材料上,带动多台发电机组发电,当涨潮时,水轮机的叶桨通过液压机、液压缸、液压杆做功,使水轮机各叶桨朝水流方向,水轮机的叶桨受水力冲动下,水轮机正旋转,水轮机的轴芯齿轮随水轮机正旋转,正旋转+正旋转=正旋转,水轮机的轴芯齿轮旋转带动固定装置上的轴芯齿轮正旋转,固定装置上的轴芯齿轮与轴芯相连,轴芯活动固定在固定装置上,同时固定装置上轴芯旋转,固定装置上的轴芯旋转带动升速齿轮旋转,轴芯与升速齿轮之间安装离合器,升速齿轮旋转带动齿轮组、发电机组旋转,发电机组按逆时针旋转,发电机发电,日夜产生电能;当潮平时,海水没有流动,按调速器手动档或自动档,水轮机各叶桨通过液压机工作,液压缸、液压杆做功,使水轮机各叶桨收回在规定位置,水轮机各叶桨收回后变成圆柱形横卧在水面上,水轮机不会转动,固定装置上的轴芯与升速齿轮之间离合器分开,然后固定装置上的另一轴芯与另一升速齿轮之间离合器齿合;当落潮时,水轮机各叶桨通过液压机、液压缸、液压杆做功,使水轮机各叶桨朝水流方向,水轮机各叶桨受水力的冲动下,水轮机反旋转,水轮机的轴芯齿轮随水轮机反旋转,水轮机的轴芯齿轮反旋转带动固定装置上的轴芯齿轮正旋转,反旋转+反旋转=正旋转,同时固定装置上的轴芯旋转,固定装置上的轴芯旋转带动升速齿轮旋转,升速齿轮旋转带动齿轮组、发电机组旋转,发电机组按逆时针旋转,根据实际情况可全部过程相反旋转发电,发电机发电,日夜产生电能,海水受太阳、月亮巨大引力的作用下,产生潮汐海水流动,每天四次,每天二次涨潮,每天二次落潮,每次海水流动的时间大约6小时15分左右,日夜往复不断,产生巨大无比的能量,涨潮,潮平,落潮,潮平,涨潮,潮平,落潮,潮平…,水轮机受海水水力的冲动下,水轮机正转,反转,正转,反转…,离合器齿合,分离,齿合,分离轮换使用,发电机始终保持单一方向旋转,按规定转速发电,使发电机在涨潮、落潮任何时候都可高效率发电,日夜生产电能;固定装置上轴芯与升速齿轮之间安装离合器,轴芯与齿轮之间、轴芯与轴芯之间安装离合器,这样利于齿轮组、发电机组故障或维修时紧急停止转动,或者,同一水力发电站中安装多台发电机组,这样一台发电机组故障或维修时,另一台发电机组继续发电,轮换使用,可几台发电机同时发电,提高发电效益;为防止液压液体冬季冻结疑固,液压机内部应设电热偶、电热棒加热设备,使液压机正常使用;为防止液压液体夏季淡化,液压机内部应设冷却装置,使液压机正常使用;本发明可液压机改为空压机,液压管改为空气管,阀门改为气阀,液压缸改为气缸,液压杆改为气缸杆,液压转动机构改为气动转动机构,液压液体改用气体,调速器控制空气压缩式系统做功,使水轮机按额定转速旋转,其水轮机调节技术方法同上述相同或相似;本发明可液压机改为电动机,液压管改为水密电缆,液压缸改为齿轮,液压杆改为螺杆,调速器控制螺杆式系统做功,水轮机按额定转速旋转,其水轮机调节技术方法同上述相同或相似;上述根据实际情况确定;水轮机转速的调节,根据实际水域水的流速、流量设计水轮机的半径及叶桨的面积,发电机的功率,三者相匹配,发挥最大发电效能;水力发电站用于直流电供电时,可将水力发电站调节系统去掉不要,液压系统去掉不要,空气压缩系统去掉不要,螺杆式系统去掉不要,水轮机的叶桨固定在圆形材料上或中心轴上,或者,水力发电站调节系统部分保留,液压系统保留,空气压缩系统保留,螺杆式系统保留,根据水力发电站具体情况确定,水力发电站通过直流发电机或者交流发电机再经过整流器整流生产直流电,直流电通过逆变器生产正规交流电并电网,或者,水力发电站通过直流发电机或者交流发电机再经过整流器整流生产直流电,直流电对储能蓄电瓶充电,直流电输出,通过逆变器生产正规交流电并电网;以上是水力发电站水轮机转速调节和运行的技术方法及工作原理。
3.根据权利要求1,超大型水力发电站制造技术方法是:
水力发电站其结构由超大型卧式水轮机、水轮机两头圆形材料及附件、水轮机的圆形材料、水轮机中心轴、水轮机的叶桨、支架、倒门、倒门盖、横梁、水轮机两头轴芯、中间轴芯、轴芯固定装置、芯子、液压机、液压缸、液压杆、调速器、固定装置、重力箱、平台、水轮机的轴芯齿轮、轴芯齿轮、轴芯、升速齿轮、齿轮组、发电机组、发电机、齿轮为内齿、齿轮为外齿、离合器、齿轮、液压管、水轮机的轴芯、水轮机的两端轴芯、停止档、锚定装置、插销位置限定装置、防风罩、水力发电站调节系统、液压系统、空气压缩系统、螺杆式系统、整流器、储能蓄电瓶、逆变器、水力发电站组成的基础上,通过制造船坞,制造平台,制造浮体平台,采用挖泥设备、沉箱、围堤、船坞门、吊车、垫墩、弧形钢板、轨道、抛线、支架、柱、驳船、船坞放水阀、拖轮、焊接、螺丝连接生产工具,对上述超大型卧式水轮机水力发电站进行制造,其特征是:为什么制造超大型卧式水轮机,因为根据功率公式:功率=力×速度,自然界海水、江水、河水自然流速流量是定量,不能增大流速及流量;又根据杠杆力矩平衡定理:动力矩M1=阻力矩M2=力F1×力臂L1=力F2×力臂L2,式中:F1为水轮机的叶桨在水中所受的压力,L1为水轮机的半径动力臂,F2为发电机发电运动的阻力,L2为发电机的阻力臂,力臂和力成正比,即动力矩越大相对获得能量越大;又根据压力公式:压力=压强×面积,根据压力公式得知,水轮机的叶桨在水中深度越大压强越大获得压力越大成正比,水轮机的叶桨在水中面积越大获得压力越大成正比;通过以上分析得知,在海水、江水、河水流速流量定量情况下,延长水轮机的半径动力臂,及增长水轮机的叶桨在水中的深度和面积,大半径水轮机获得能量相对是小半径水轮机获得能量几倍、十几倍的能量,因此有必要制造超大型卧式水轮机,这样又节省材料又增大能量;水力落差势能发电站是建造大坝或者建造水渠积蓄势能集中落差,例如,我国三峡水电站,葛洲坝水电站,新安江水电站,以势能落差推动水轮机及发电机组发电,建造大坝时间长,投资成本大;水力动能发电站是建造大直径水轮机发电站,根据杠杆动力矩、阻力矩平衡原理,建造水力动能发电站与水力势能发电站相比,水力动能发电站具有建造时间短,相同功率投资成本少,可大规模统一规格批量制造,施工安装极端简便优点;我国水力落差势能发电资源极端贫乏,我国水力动能发电资源极端丰富,水力动能资源是水力落差势能资源至少100倍以上,今后100年,1000年,中国人口达到50亿人,水力动能发电站发出电能完全满足供电量;第一步,超大型卧式水轮机水力发电站制造船坞选择靠海边、江边、河边的地方,水力发电站制造的船坞,船坞口及水力发电站运输的水域的水深必须超过水轮机浸入水中的深度,上述如果达不到要求可通过挖泥设备挖泥达到水深要求为止,水力发电站制造船坞选择靠海边、江边、河边的水域地理位置确定后,根据实际水域需要,采用大型沉箱建造水力发电站制造船坞围堤,大型沉箱施工技术方法介绍:根据实际水域的需要,沉箱像箱子一样造型,长×宽×高,长度可达几十米,沉箱内部空心,可浮于水面,根据需要可特殊造型,沉箱由水泥混凝土材料制造,沉箱由专门制造工厂制造,沉箱在工厂制造完成后,沉箱浮于水面,用大型拖轮把沉箱拖到水力发电站制造船坞的现场,用拖轮把沉箱摆在规定位置上,然后,把沉箱放水阀打开,沉箱按规定位置沉入海底、江底、河底上,沉箱立在海床、江床、河床上,再把沉箱内部空心用水泥混泥土材料填满,沉箱与沉箱之间凹凸互相结构制造,使沉箱与沉箱结成一体,这种沉箱施工技术方法大大提高工程工作效率,特别适合于对水深要求大的水域,制造船坞围堤用沉箱制造完成后,关住船坞门,船坞门一般采用趸船移动式制造,船坞门关住时将趸船移至船坞口规定位置,将趸船压载水压入,趸船沉下,即船坞门关住,船坞门打开时将趸船压载水排出,趸船浮于水面,用拖轮将趸船拖开,即船坞门打开,或者船坞门翻倒式制造,或者船坞门对开式制造,然后将制造船坞内水抽干,船坞底部用水泥混凝土材料制作,水力发电站制造的船坞与大型船舶修船、造船的船坞相似,水力发电站制造的船坞要求吃水更深更大,这样利于水力发电站大直径水轮机制造完成后顺利出坞,水力发电站制造船坞上方安装大吊车及轨道,大吊车可用门吊及台吊,或者,上述超大型卧式水轮机水力发电站制造船坞像普通船坞一样;第二步,制造船坞的船坞门关住,把制造船坞内的水排空,用大吊车将制造好的水轮机两头圆形材料及附件一起吊起放在制造船坞规定位置上用抛线、支架暂时固定,可水轮机的圆形材料及附件再分组成若干小部件,可一小片、一小片材料通过大吊车吊到规定的位置焊接或螺丝连接,因为吊大件受吊车负荷限制,再用大型吊车将制造好的圆形材料吊起放在制造船坞规定位置上用抛线、支架暂时固定,可水轮机的圆形材料再分组成若干小部件,可一小片、一小片材料通过吊车吊到规定位置焊接或螺丝连接,因为吊大件受吊车负荷限制,水轮机的圆形材料二片或二片以上,水轮机的圆形材料内部空心全封闭水密制造,或者,圆形材料一部分为单层材料制造,一部分为内部空心制造,这样可节约材料又制造方便,圆形材料的浮力支撑水力发电站整体的重力,水力发电站浮于水面,水轮机中心轴离开水面适当高度,平行于水面,根据浮力定理制造,水轮机的圆形材料内部空心,分隔成一小格,一小格,每小格全封闭水密制造,这样在运输、安装、使用的过程中损坏,水轮机局部进水时水力发电站不会沉没,水力发电站具有抗沉性,水轮机的圆形材料外缘尖头制造,这样使水流汇入水轮机的叶桨,使水轮机获得更多的能量,或者,水轮机的圆形材料外缘不尖头制造,这样制造方便,节约材料,水轮机的圆形材料近圆心部分用支架连接制造,这样节约材料,减轻水轮机的重量,圆形材料近圆心部分每小格设置水密倒门,倒门盖可打开可关上,这样利于对水轮机的圆形材料内部空心每小格检修,用大型吊车将制造好的水轮机各中心轴吊起放在圆形材料中心规定位置上用螺丝连接或焊接到圆形材料上,水轮机中心轴内部空心全封闭具有抗沉性,水轮机中心轴可设置倒门及水密倒门盖,倒门盖可打开可关上;第三步,用大型吊车将制造好的横梁吊起放在规定的位置上焊接或螺丝连接,或者,制造船坞上设置柱、支架暂时固定,然后用大型吊车将制造好的横梁分段、分次按顺序吊起放在规定的位置上焊接或螺丝连接,用大型吊车将制造好的水轮机的中间轴芯连接中间轴芯固定装置一起吊起放在规定的位置上焊接或螺丝连接,使水轮机两头轴芯、中间轴芯、轴芯固定装置、横梁结成一体,使水力发电站整体强度加强;第四步,大型吊车将制造好的水轮机各叶桨连接叶桨左右两边中点的芯子一起吊起,按顺序、按规定位置活动固定在水轮机的圆形材料上,水轮机的叶桨是圆弧形单层材料制造,可以叶桨是不圆弧形不单层材料制造,芯子支撑水轮机的叶桨整片的重力及受水力,用吊车吊起各叶桨的液压缸、液压杆按顺序按规定的位置活动安装在叶桨与中心轴之间,或者,用吊车吊起制造好各液压缸、液压杆安装在各叶浆与圆形材料之间规定的位置上,用大吊车吊起水轮机各圆形材料和圆形材料之间应多处连接横梁,按顺序、按规定位置用螺丝连接或焊接到各圆形材料上,这样使水轮机整体强度加强,将插销位置限定装置安装在圆形材料规定位置上;第五步,将已造好的发电机组、调速器、液压机设备安装在轴芯固定装置上方,固定装置下方应连接重力箱,使发电机组重心下移,可将发电机组、调速器、液压机设备安装在轴芯固定装置下方连接平台上,可将发电机组、调速器、液压机设备安装在轴芯固定装置下方连接的横梁上,水轮机的轴芯齿轮安装在水轮机的圆形材料上,这样减少空间及节约材料,水轮机的轴芯齿轮旋转带动固定装置上轴芯齿轮及轴芯旋转,固定装置上轴芯旋转带动升速齿轮旋转,升速齿轮旋转带动齿轮组、发电机组旋转,发电机工作发电,日夜生产电能;可水轮机轴芯齿轮旋转带动齿轮组、发电机组旋转,发电机工作发电,日夜生产电能;可水轮机轴芯与发电机组轴芯同轴芯连接,水轮机轴芯旋转带动齿轮组、发电机组旋转,发电机工作发电,日夜生产电能;水力发电站布置在海上为正反流向潮流发电时,涨潮水轮机正旋转,用A发电机组发电,落潮水轮机反旋转,用B发电机组发电,这样水力发电站发电机A台、B台轮换使用,这样水力发电站在涨潮、落潮水轮机正旋转、反旋转都可发电;可水轮机轴芯齿轮安装在圆形材料上,水轮机轴芯齿轮A、B套,A套齿轮为内齿,与齿轮齿合时以同向旋转,B套齿轮为外齿,与齿轮齿合时以反向旋转,可水轮机轴芯齿轮内齿与外齿多套安装在水轮机的圆形材料上,带动多台发电机组发电,日夜生产电能;以上根据实际情况确定;第六步,固定装置上轴芯与升速齿轮之间安装离合器,轴芯与齿轮之间、轴芯与轴芯之间安装离合器,根据实际情况确定;第七步,安装铺设液压机到各液压缸内的液压管,由于水轮机日夜旋转,同时水轮机的轴芯也旋转,液压机液压管只能从水轮机的两端轴芯圆心点输入输出液压液体,否则不能成立,水轮机各叶桨上下转动顶端设置停止档;本发明可液压机改为空压机,液压管改为空气管,阀门改为气阀,液压缸改为气缸,液压杆改为气缸杆,液压转动机构改为气动转动机构,液压液体改用气体,调速器控制空气压缩式系统做功,使水轮机按额定转速旋转,其制造技术方法同上述相同或相似;本发明可液压机改为电动机,液压管改为水密电缆,液压缸改为齿轮,液压杆改为螺杆,调速器控制螺杆式系统做功,水轮机按额定转速旋转,其制造技术方法同上述相同或相似;上述根据实际情况确定;第八步,为防止水轮机意外转动影响运输、检修及抗风浪时的安全,水轮机与发电平台之间应安装锚定装置,或水轮机与横梁之间应安装锚定装置,这样水轮机暂时锚定不会转动影响安全,锚定装置用链环、卸扣连接,或者,锚定装置用插销原理固定,或者,锚定装置用液压机、液压缸、液压杆插销原理固定,锚定装置以简便实用为主;第九步,将已造好水轮机防风罩用吊车分若干次吊起按顺序按规定位置安装在水轮机上方,防风罩用框架轻质材料制造,防风罩的重力用固定装置前后延伸的支架支撑及支架连接横梁支撑,或者,水轮机的防风罩各部件按统一标准在工厂全部制造完成后,放在驳船上运到水力发电站现场,再进行水轮机的防风罩施工安装;第十步,水力发电站制造完成后涂上防腐漆加满液压液体,水力发电站整体制造完成后打开圆形材料上的暂时固定,水轮机各叶桨通过液压杆收回在规定位置,水轮机各叶桨变成圆柱形横卧在制造船坞内,这样防止水轮机的叶桨出坞、运输、安装时损坏;第十一步,打开船坞放水阀,待船坞内的水和船坞外的水平行时再打开船坞门,如果在海边待高潮时打开船坞门,水位更高更安全,水力发电站浮于水面,用拖轮缓缓拖出制造好的水力发电站,水力发电站用拖轮拖到需要的水域布置发电,再制造超大型卧式水轮机水力发电站,把船坞门关住,把船坞内的水抽干再进行超大型水轮机水力发电站制造;上述制造方法前后次序可以变动;这种制造超大型卧式水轮机水力发电站优点:一、水力发电站制造的船坞采用沉箱的技术方法施工,大大提高水力发电站制造的船坞工程效率;二、水力发电站在制造水域及制造船坞,水轮机的直径受水浅限制受吃水限制,水力发电站运输到发电水域,水轮机的叶桨通过液压杆上下转动,水轮机的叶桨的直径可张开扩大增加动力矩,解决了水力发电站制造水域,水轮机的直径受吃水限制,水轮机浸入水中深度受限制,运输到使用水域,水轮机的叶桨张开面积特大,受水力面积特大,获得能量特大;三、水力发电站水轮机各叶桨左右两边中点以芯子为支点,芯子支撑叶桨整片的重力及受水力,这样水轮机的叶桨受重力、受水力上下转动时力矩平衡,液压杆对水轮机的叶桨上下转动做功作用力特别小,液压杆对水轮机的叶桨上下转动做功作用力小,可大面积制造水轮机的叶桨,大面积制造水轮机的叶桨,可减少水轮机的圆形材料的片数,可减轻水轮机的重量,减轻水轮机的重量可节约材料,制造方便,提高工作效力,减少投资成本,水轮机的叶桨采用单层材料制造,这样水轮机的叶桨入水时出水时,水轮机不会上下抖动,平稳运转;四、水轮机的圆形材料内部空心全封闭水密制造,水力发电站浮于水面,水力发电站随水位升高而升高,水力发电站随水位降低而降低,水轮机的叶桨始终满负荷受水力,获得能量最大;五、水力发电站水轮机的叶桨圆弧形单层制造,水轮机的叶桨在水中三面受水力成斗形获得能量特别大;六、水力发电站轴芯与齿轮之间、轴芯与轴芯之间安装离合器,这样利于发电机组故障或维修时紧急停止转动,及水力发电站在海上正反双向流向发电时,操作方便,使水力发电站在涨潮、落潮时都能发电,使几台发电机轮换发电,使几台发电机同时发电;以上述船坞式制造超大型水轮机水力发电站的技术方法为基础,其制造细节可以千变万化;本发明可水力发电站制造平台,像大型船舶制造平台一样,水力发电站制造平台要设置斜坡度,角度适当,靠近水域一头低,另一头高,这样利于水力发电站制造完成后,在水力发电站的重力的作用下滑向水面,或者水力发电站制造完成后用拖轮拖下水,水力发电站制造平台表面铺设弧形钢板或轨道,可制造平台不设弧形平台及不设弧形钢板或轨道,如水力发电站制造平台表面铺设弧形钢板或轨道,这样利于水力发电站在制造过程中暂时焊接,及水力发电站部件暂时固定焊接,这样水轮机与制造平台磨擦力减少,水轮机按弧形方向定向滑下,这样水力发电站制造完成后滑向水面时不会损坏制造平台和水力发电站,水力发电站的制造平台上方按规定位置设置暂时固定垫墩,垫墩根据水力发电站的圆形材料的外缘造形,各垫墩用横梁连接结成一体,使垫墩整体强度加强,垫墩内部空心随水力发电站制造完成后一起滑下浮于水面,这样防止水力发电站制造完成后滑下时损坏,上述垫墩可以不要,水轮机的圆形材料内部空心制造,水轮机的圆形材料的浮力支撑水力发电站整体的重力,根据浮力定理制造,水力发电站浮于水面,水轮机中心轴离开水面适当高度,平行于水面,水力发电站制造完成后,打开船坞门,水力发电站在自身的重力的作用下滑向水面,或者用拖轮拖下水,水力发电站浮于水面,用拖轮把浮于水面的水力发电站拖到施工现场,水力发电站其制造技术方法同上述相同或相似;本发明可水力发电站制造浮体平台像大型船舶修船、造船浮体平台相似,水力发电站制造浮体平台用锚、锚链固定在海底、江底、河底里,水力发电站制造浮体平台前后左右位置不变,当制造水力发电站时,将制造浮体平台内部空心全封闭压载水排干,浮体平台制造平面浮出水面,根据浮力定理制造,水力发电站制造浮体平台前后或左右干舷高度适当高于中间制造平台,水力发电站制造浮体平台中间部分面积大小及干舷高度根据水力发电站实际需要确定,水轮机的圆形材料内部空心制造,水轮机的圆形材料的浮力支撑水力发电站整体的重力,根据浮力定理制造,水力发电站浮于水面,水轮机中心轴离开水面适当高度,平行于水面,水力发电站制造完成后,将制造浮体平台内部空心全封闭压载水压入适当,制造浮体平台下浸适当,水力发电站浮于水面,用拖轮把浮于水面的水力发电站拖到施工现场,将制造浮体平台内部空心全封闭压载水排干,浮体平台制造平面浮出水面,再进行水力发电站制造,水力发电站其制造技术方法同上述相同或相似;上述水力发电站制造方法用于直流电供电时,可将水力发电站调节系统去掉不要,液压系统去掉不要,空气压缩系统去掉不要,螺杆式系统去掉不要,水轮机各叶桨焊接或螺丝连接在圆形材料上或中心轴上,或者,水力发电站调节系统部分保留,液压系统保留,空气压缩系统保留,螺杆式系统保留,根据水力发电站具体情况确定,水力发电站通过直流发电机或者交流发电机再经过整流器整流生产直流电,直流电通过逆变器生产正规交流电并电网,或者,水力发电站通过直流发电机或者交流发电机再经过整流器整流生产直流电,直流电对储能蓄电瓶充电,直流电输出,通过逆变器生产正规交流电并电网,其制造方法同上相同或相似。
4.根据权利要求1,超大型水力发电站施工和安装技术方法是:
水力发电站其结构由卧式水轮机水力发电站、固定装置、锚链链环、水轮机的叶桨、浮标、卸扣、锚机、锚、锚链、水力发电站组成的基础上,通过工厂制造,采用拖轮、吊车、拖轮缆桩、制链器、钢丝回头缆、尼龙回头缆、浮标、引缆、工作船、绞缆机、锚机、空气箱,施工和安装的工具,对上述超大型水力发电站进行施工和安装,其特征是:
第一步,卧式水轮机水力发电站浮于水面,在工厂全部整体制造完成后,用拖轮将浮于水面的水力发电站拖到施工现场,拖轮数量根据需要确定;第二步,在流动的海水、江水、河水这些实际需要的水域,浮于水面的水力发电站拖到现场后,拖轮上的吊车将水力发电站的锚链未端吊起连接在水力发电站固定装置上,水力发电站的锚放在拖轮上,将锚链绕系在拖轮缆桩上,可将锚链用制链器固定在拖轮上,然后拖轮上的吊车将水力发电站的锚分别吊到拖轮的舷外,用钢丝回头缆穿过水力发电站的锚链链环绕系在拖轮缆桩上,根据水流的方向确定锚泊位置的方位,使卧式水轮机的叶桨与水流方向垂直,这样获得能量最大,方位确定后,将原来锚链绕系在拖轮缆桩上解去,打开锚链制链器,拖轮上分别同时松出钢丝回头缆,使水力发电站的锚抛在规定海底、江底、河底里,两锚抛八字形,两锚链夹角大约60°左右,这样使水力发电站前后左右位置不变,因为海上、江上有风浪,风向角度不同,不会使水力发电站移位,海上风浪大的水域,水力发电站应多抛锚,防止水力发电站移位,抛锚数量根据实际需要确定,锚链夹角根据实际情况确定,锚链长度根据实际需要确定,锚和锚链大小由发电站大小确定,锚和锚链强度必须足够,锚泊完成后抽回钢丝回头缆,同时连接尼龙回头缆,尼龙回头缆连接浮标,浮标在水面上做标记,如果以后需要移动锚位,尼龙回头缆连接钢丝回头缆,抽回尼龙回头缆,钢丝回头缆穿在锚链上,绕系在拖轮缆桩上,即可移锚位或撤回,同样的方法可重复使用;或者,水力发电站撤回、移锚位时,将水力发电站锚链未端用引缆转移到工作船或拖轮上专用绞缆机或锚机上,然后,将水力发电站的锚链未端卸下,工作船或拖轮上专用绞缆机或锚机将水力发电站的锚链、锚收回,上述方法重复使用使水力发电站的锚、锚链全部收回在工作船上或拖轮上,这样水力发电站用拖轮拖带可撤回或者移锚位;第三步,水力发电站锚泊的反方向施工安装技术方法同第二步相同,以上水力发电站施工安装的技术方法特别适合于正反双向流向的水域发电,特别适合水很深的水域发电,可在单向水域发电;如果水力发电站布置在单向流向水域发电时,可采取锚链用卸扣连接在水力发电站的固定装置上,锚链连接空气箱,使锚链浮于水面,这样利于水力发电站方便安装,锚链大小根据水轮机大小确定,强度必须足够,锚链长度根据水轮机实际需要确定,发电站在工厂全部整体制造完成后,用拖轮拖到现场,用卸扣连接在锚链上,以同样方法将多台水力发电站联串起来,如果联串的水力发电站数量较多,那么水力发电站横向再多次锚泊,使联串的水力发电站位置不变,最后一台水力发电站同第二步施工安装的方法相同,使最后一台水力发电站的锚固定在海底、江底、河底里,联串的水力发电站随水位升高而它们同时升高,随水位降低它们同时降低,水轮机的叶桨始终满负荷受水力,获得能量最大,以上水力发电站施工安装完毕后,正常发电;或者,在水力发电站上安装多台锚机、锚、锚链装置,在工厂全部整体制造完成后,用拖轮将浮于水面的水力发电站拖到施工现场,拖轮数量根据需要确定,水力发电站位置确定后,使水轮机的叶桨与水流方向垂直获得能量最大,水力发电站通过拖轮协助确定上流各锚位的方位后,然后上流锚机抛锚,使锚固定在海底、江底、河底里,上流锚链松出规定长度后,水力发电站通过拖轮协助确定下流各锚位的方位后,然后下流锚机抛锚,使锚固定在海底、江底、河底里,下流锚链松出规定长度,同时将上流锚链收到规定长度,使水力发电站上流与下流的锚链的长度约相等,使水力发电站正流向与反流向都要受力,使水力发电站位置不变,水力发电站随水位升高而升高,随水位降低而降低,水轮机的叶桨满负荷受水力,水力发电站施工安装完毕后,正常发电,撤回水力发电站时,通过锚机将锚链、锚收回在水力发电站中,通过拖轮将水力发电站转移,上述水力发电站可与第一步,第二步、第三步的施工安装技术方法配合使用;上述施工安装的技术方法前后次序可以变动;以上述水力发电站施工安装的技术方法为基础,根据水力发电站实际情况可以变化;以上水力发电站施工安装技术方法的优点:一、水力发电站在工厂全部整体制造完成后,运到现场,水力发电站用锚、锚链固定在海底、江底、河底里,水力发电站即可工作发电,施工安装极端方便;二、锚、锚链用钢丝回头缆、尼龙回头缆连环使用,使水力发电站随时移动位置,这样利于水力发电站在海上、江上、河上被风浪流打移动时,随时调整水力发电站的位置,及撤回水力发电站;以上施工安装的技术方法,根据水力发电站实际需要可无穷无尽的变化。
5.根据权利要求1,超大型水力发电站维修保养技术方法:
水力发电站通过维修保养专用工作船,采用高压水枪设备、高压喷砂设备、喷漆设备、焊接设备、加油设备、云梯设备维修和保养的工具,对上述超大型水力发电站进行维修和保养,其特征是:为了延长水力发电站使用寿命,必须对水力发电站进行定期维修和保养,第一步、对水轮机维修和保养时,通过调速器手动档功能使水轮机的叶桨收回靠近水轮机的中心轴,水轮机的叶桨离开水中没有受水力,水轮机停止不动,或者,通过调速器手动档功能使水轮机的叶桨没有受水力,水轮机停止不动;第二步,为防止水轮机意外转动影响安全,水轮机与发电平台之间安装锚定装置,或水轮机与固定装置之间安装锚定装置,或水轮机与横梁之间安装锚定装置,这样水轮机暂时锚定不会意外转动影响安全,锚定装置用链环、卸扣连接,或者,锚定装置用插销原理固定,或者,锚定装置用液压机、液压缸、液压杆插销原理固定,锚定装置以简便实用为主;第三步、水力发电站布置在水上发电,为提高维修和保养工作效率,水力发电站应采用维修保养专用工作船,维修保养工作船上安装高压水枪设备、高压喷砂设备、喷漆设备、焊接设备、加油设备、云梯设备,维修保养工作船可供工作人员起居生活,维修保养工作船可多条同时对同一水力发电站进行维修和保养,提高工作效率,可单条维修保养工作船对单一水力发电站进行特需维修和保养,提高工作效率;第四步、维修保养工作船上高压水枪设备、高压喷砂设备、喷漆设备、焊接设备、加油设备、云梯设备,对水力发电站、水轮机露出水面部分进行清洗、除锈、涂漆、焊接、加油润滑、更换保护罩维修保养,同时工作人员对发电机组进行维修保养;第五步、水轮机露出水面部分维修保养完成后,打开暂时锚定装置,按调速器手动档功能使水轮机维修保养完成后的部分进入水中,使水轮机未维修保养部分露出水面,同时将水轮机锚定装置暂时锚定,对水轮机露出水面部分再进行维修保养,水轮机维修保养完成后,打开暂时锚定装置,同样维修保养的技术方法可重复多次,使水轮机全部整体维修保养完成,工作船对水电站及防风罩进行维修保养,水力发电站维修保养完成后,正常发电;维修保养工作船到其它水力发电站再进行维修保养;上述水力发电站维修保养的技术方法前后次序可以变动,上述水力发电站工作人员可平时进行维修保养;上述水力发电站维修保养的技术方法优点:采用维修保养工作船,及维修保养工作船上安装高压水枪设备、高压喷砂设备、喷漆设备、焊接设备、加油设备、云梯设备,提高工作效率,维修保养工作船可多条同时对同一水力发电站进行维修和保养,提高工作效率,可单条维修保养工作船对单一水力发电站进行特需维修和保养,提高工作效率;以上水力发电站维修保养的技术方法,根据水力发电站实际需要可以变化。
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