CN201358449Y - 循环管式水电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种循环管式水电站，包括拦截上游的拦水坝，下游河道，在下游河道的一侧设置有封闭管道，拦水坝上设置有闸门，所述封闭管道的入口与闸门相通，在所述封闭管道上设置有多个拱形的迂回部，由闸门进入封闭管道的部分流水在所述迂回部处回流循环，所述迂回部内设置有水叶片转轮，拱形迂回部形成水叶片转轮的转轮外壳。本实用新型打破了传统水电站的发电方式，利用上游高水头向下流低水头流通时的巨大落差，将水引入封闭管道循环回流，冲击水轮机发电，构思新颖，结构简单，投资小，发电量大，为水电站建设开辟了一条新的道路。

Description

循环管式水电站

技术领域

本实用新型涉及水电站技术领域，确切地说涉及一种循环管式水电站。

背景技术

水电站是将水能转换为电能的综合工程设施。现有水电站一般包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水库的高水头水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能，再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。

现有水电站发电，其方式为：利用上游的高水头水向低水头流入时，在流入段的冲击水轮机，使水轮机转动，从而发电，这样的发电方式，不能充分的利用水资源，仅仅在高水头向低水头流动的段落设置水轮机发电。而水经过一次冲击水轮机后的尾水就直接流向下游，所发电量有限，水资源得不到充分利用。而水电站的投资大，时间长，水利用率低，以及现有许多水资源不能建设现有水电站，造成浪费，导致发电量有限，使电费高昂，甚至发电量远远不能满足人们的基本生活需要。

公开号为CN201028284，公开日为2008年2月27的中国专利文献公开了一种水电站进水，循环水，泄水的系统，其特征是水电站水坝拦着的水经过进水口，进入引水道，流入溢流坝后，进水管道变直径，缩小原来直径50％和增加一个40°以下的角度，使变直径后的水只能流过水轮机的半边叶片，冲击水轮机发电，尾水由泄水管道流向一道闸门，闸门阻拦尾水，使尾水不能流向河流，转向流向蓄水井，蓄水井可以很高，蓄水井的上面有一个水泵房，水泵房有管道和蓄水井的水连接，水泵房另有管道和溢流坝连接，连接是用一个3通连接。蓄水井的水提高后，经过水泵和水泵管道又回到引水道的溢流坝中，又冲击水轮机发电。如果打开尾水闸门，尾水不再循环，由泄水管道流向河流下游。

上述专利文献虽然利用回水多次冲击水轮机发电，但需要增设水泵房，并且需要增设水泵管道使水流回到引水道的溢流坝中再次冲击水轮机发电，无形中更加增加了现有水电站的成本，投资大，回报小，不利于广泛推广应用；且从本质上说，虽然其多次利用水循环冲击水轮机发电，但水循环时需要水泵来驱动，从而还需要浪费电，得不偿失。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种完全采用自然回流冲击水轮机发电的循环管式水电站，本实用新型打破了传统水电站的发电方式，利用自然落差，将水引入封闭管道利用回流冲击水轮机发电，构思新颖，结构简单，投资小，发电量大，为水电站建设开辟了一条新的道路。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种循环管式水电站，包括拦截上游的拦水坝，其特征在于：在下游河道的一侧设置有封闭管道，拦水坝上设置有闸门，所述封闭管道的入口与闸门相通，在所述封闭管道上设置有多个拱形的迂回部，由闸门进入封闭管道的部分流水在所述迂回部处回流循环，所述迂回部内设置有水叶片转轮，拱形迂回部形成转轮外壳。

所述迂回部设置在封闭管道的顶面。

所述封闭管道的截面为方形。

多个迂回部在所述封闭管道上均匀、间断设置。

在所述封闭管道的尾端设置有计量水压的有效压力水叶轮。

本实用新型的优点表现在：

1、由于本实用新型采用“直接在下游河道的一侧设置封闭管道，并由拦水坝上设置的闸门引入落差水进入封闭管道，且在封闭管道内设置有可使封闭管道内水流回流的迂回部，在迂回部内设置水叶片转轮，从而通过水的自然回流使水叶片转动发电”的技术方案，与现有技术相比，充分利用了水资源，不只在高水头向低水头流动的段落设置水轮机发电。并且单独引入水经过封闭管道利用水的自然回流发电，设置多个迂回部，就可以冲击多个水轮机发电，而使发电量成倍增长，高效、节能、循环、环保，在现有水电站的基础上只需要作出改进就能实现上述效果，为水力发电开辟了一条新的道路；封闭管道越长，效果越好；并且与公开号为CN201028284的中国专利文献相比，本实用新型完全利用高水头与低水头之间的落差，在封闭管道内形成自然回流冲击多组水轮机发电，不需要增设额外的水泵房和水泵管，从而投资小，不占用电能，产电量更高。

2、由于本实用新型采用的封闭管道为方形管，以及迂回部设置在封闭管道的顶面，这样的技术方案使发电效果更好，并且水中的杂质不会进入水轮机使水轮机产生故障而不能正常工作。

3、本实用新型应用更加广泛、简单、实用，投资小，效益高，节能环保；本实用新型可应用于全世界有落差水资源的地方，比如现有的南水北调是最有利于本实用新型的推广，既可发电又可达到输水的目的，本实用新型还可应用于三峡水电站直到上海段，各大城市的废污水，大小河流或溪水，或高水头、低水头等。将本实用新型广泛应用后，将使全球缓解供电紧张，将改变现有供小于求的现状，完全满足人们各种用电需求，同时能实现多种其他功能，例如封闭管道除了发电之外，还可用于输水、灌溉、防洪和排沙等。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的补充说明，其中：

图1为本实用新型的整体结构示意图

图2为迂回部在封闭管道上的位置示意图

图3为迂回部内水流回流的示意图

图中标记；

1、上游水库；2、拦水坝；3、下游河道；4、闸门；5、封闭管道；6、迂回部；7、水轮机机组；8、水叶片转轮；9、转轮外壳；10、有效压力水叶轮。

具体实施方式

实施例1

参照说明书附图1，2和3，本实用新型公开了一种循环管式水电站；包括拦截上游的拦水坝2，在下游河道3的一侧设置有封闭管道5，拦水坝2上设置有闸门4，所述封闭管道5的入口与闸门4相通，在所述封闭管道5上设置有多个拱形的迂回部6，由闸门4进入封闭管道5的部分流水在所述迂回部6处回流循环，所述迂回部6内设置有水叶片转轮8，拱形迂回部6形成转轮外壳9。

实施例2

在实施例1的基础上，本实用新型更优的技术方案是：所述封闭管道5的截面为方形。所述迂回部6设置在方形封闭管道5的顶面。多个迂回部6在所述封闭管道5上均匀、间断设置。在所述封闭管道5的尾端设置有计量水压的有效压力水叶轮10。

本实用新型利用封闭管道5，管道越长，效益电能越高，因水是液体，流体，压能体，由拦水坝2和封闭管道5内产生落差流动，自然形成流压能，在不分散流压能也不增大横截面的情况下，流压能不减少，并且随着封闭管道5增长而流压能也会增加，在封闭管道5上安装多台水轮机机组7，管道越长，水轮机机组7就越多，效益就越高，每台水轮机机组7利用流压能的一部分，第一台水轮机机组7利用后的流压能(尾水)连同没有被利用的流压能混成一体，在两间隔设置的迂回部6之间再次产生一定的压力，再流向第二水轮机机组7，然后再流下第三台，第四台…，从而使多台水轮机机组7同时转动发电，实现了高效、节能、循环、廉价的要求，使有限的水能转换成了数倍的电能。

实施例3

当然，本实用新型中封闭管道5还可以是其他形状的管道，例如圆形、不规则形等，迂回部6还可以开设在方形封闭管道5的底面或两侧面，圆形封闭管道5的管体上任意一个面，只是效果不如开设在封闭管道5的顶面，或采用方形管道的效果好而已。

Claims (5)

1、一种循环管式水电站，包括拦截上游的拦水坝(2)，其特征在于：在下游河道(3)的一侧设置有封闭管道(5)，拦水坝(2)上设置有闸门(4)，所述封闭管道(5)的入口与闸门(4)相通，在所述封闭管道(5)上设置有多个拱形的迂回部(6)，所述迂回部(6)内设置有水叶片转轮(8)，拱形迂回部(6)形成转轮外壳(9)。

2、根据权利要求1所述的循环管式水电站，其特征在于：所述迂回部(6)设置在封闭管道(5)的顶面。

3、根据权利要求1或2所述的循环管式水电站，其特征在于：所述封闭管道(5)的截面为方形。

4、根据权利要求1所述的循环管式水电站，其特征在于：多个迂回部(6)在所述封闭管道(5)上均匀、间断设置。

5、根据权利要求1所述的循环管式水电站，其特征在于：在所述封闭管道(5)的尾端设置有计量水压的有效压力水叶轮(10)。

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