CN203756421U - 节能水力发电装置 - Google Patents

Abstract

一种节能水力发电装置，包括水上支撑平台、与水坝排水口连接的进水管、向下倾斜的斜向管、水轮箱和发电机，水轮箱和发电机均安装在水上支撑平台上，进水管管径大于排水口口径，进水管通过斜向管与水轮箱的进水口连接，水轮箱的出水口中心低于进水口的中心且其截面面积大于进水口截面面积，水轮箱中安装有内水轮，内水轮安装在水轮轴上，水轮轴与发电机连接。通过本装置能够对坝内高压水力发电机所排出的水进行二次利用，提高水能利用率，节能效果好且发电量在原坝内高压水力发电机发电量的基础上得到了有效提高；本装置借助原坝内高压水力发电机所排出的水进行工作，因此投资费用少、施工时间短且收益大、见效快，便于大规模推广应用。

Description

节能水力发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种节能水力发电装置，尤其涉及一种对坝内高压水力发电机所排出的水进行二次利用的发电装置。

背景技术

以前，水力发电大多是采用坝外发电法，水压小，发电后排出的水余力也不大，但随着水力发电技术水平的提高，水力发电向着大型化设备发展，目前基本都采用坝内高压水力发电机进行发电，发电量大，产生了很好的效益，但同时还存在一些水资源浪费的问题，由于这种坝内高压水力发电机用水量很大，因此用过的水产生的余力也特别大，即用过的水中依然存在大量的能量，但是这部分水通常都通过水坝上的排水口直接排放到河里，水中的蕴含的大量的能量被浪费了，无法得到很好的利用，目前还没有很好的解决措施。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种结构合理、能够对坝内高压水力发电机所排出的水进行二次利用、提高水能利用率的节能水力发电装置。

本实用新型所述的节能水力发电装置，包括水上支撑平台、与水坝排水口连接的进水管、向下倾斜的斜向管、水轮箱和发电机，水轮箱和发电机均安装在水上支撑平台上，进水管管径大于排水口口径，进水管通过斜向管与水轮箱的进水口连接，水轮箱的出水口中心低于进水口的中心且其截面面积大于进水口截面面积，水轮箱中安装有内水轮，内水轮安装在水轮轴上，水轮轴与发电机连接。

所述的水上支撑平台由上台面和下支撑柱组成，上台面位于河流水平面上方，下支撑柱下部固定在河流中，顶部与上台面固定连接。通过水上支撑平台为本发电装置提供了一个坚实稳定的工作平台，同时也便于对发电装置进行定期的维护、维修。

所述的斜向管向下倾斜的角度为30°～60°，斜向管与进水管的连接位置采用圆弧过渡。通过该斜向管能够增加水流的势能，使自身已具备余力的水流中所含能量得到进一步提高，从而增加水流对内水轮叶片的冲击效果，提高发电效率；通过采用圆弧过渡，能够减小水流阻力，防止对水余力的损耗。

所述的内水轮采用五片叶片，叶片为弯曲式叶片。通过采用五片叶片，能够确保至少2片叶片与水轮箱下部接触，既确保了内水轮工作的稳定性，又有利于叶片的持续发力；通过弯曲式叶片能够增大水流与叶片的接触面积，使叶片的受力面积增大，提高发电效率。其中，为了增强叶片的抗冲击性能，在叶片弯曲的内凹面上设置加强筋。

所述的水轮箱的+出水口截面面积至少为进水口截面面积的1.1倍，从而保证水流的畅通，使水流的余力完全得到利用，充分保证发电效率。

本节能水力发电装置需要建在离水坝排水口较近的地方，避免因距离过远对水余力造成损耗，从水坝排水口排出的水会沿进水管、斜向管直接进入水轮箱中，并冲击水轮箱中内水轮叶片，使内水轮叶片转动，并将该动能通过水轮轴传递给发电机，转化为电能，从而实现对坝内高压水力发电机所排出水的二次利用，提高水能利用率，节能效果好且发电量在原坝内高压水力发电机发电量的基础上得到了有效提高。

除上述外，由于本节能水力发电装置是借助原坝内高压水力发电机所排出的水进行工作，因此，投资费用少（通常为原发电设备投资的25%）、施工时间短且收益大、见效快，便于大规模推广应用。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：

本节能水力发电装置结构合理，通过本装置能够对坝内高压水力发电机所排出的水进行二次利用，提高水能利用率，节能效果好且发电量在原坝内高压水力发电机发电量的基础上得到了有效提高；本节能水力发电装置借助原坝内高压水力发电机所排出的水进行工作，因此投资费用少、施工时间短且收益大、见效快，便于大规模推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是内水轮叶片的结构示意图。

图中：1、水坝；2、排水口；3、进水管；4、斜向管；5、水轮箱；6、水轮轴；7、叶片；8、上台面；9、下支撑柱；10、出水口；11、加强筋。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述：

如图1所示，本节能水力发电装置包括水上支撑平台、与水坝1排水口2连接的进水管3、向下倾斜的斜向管4、水轮箱5和发电机，水轮箱5和发电机均安装在水上支撑平台上，进水管3管径大于排水口2口径，进水管3通过斜向管4与水轮箱5的进水口连接，水轮箱5的出水口10中心低于进水口的中心且其截面面积大于进水口截面面积，水轮箱5中安装有内水轮，内水轮安装在水轮轴6上，水轮轴6与发电机连接。

其中：

水上支撑平台由上台面8和下支撑柱9组成，上台面8位于河流水平面上方，下支撑柱9下部固定在河流中，顶部与上台面8固定连接。通过水上支撑平台为本发电装置提供了一个坚实稳定的工作平台，同时也便于对发电装置进行定期的维护、维修。

斜向管4向下倾斜的角度为30°～60°，斜向管4与进水管3的连接位置采用圆弧过渡。通过该斜向管4能够增加水流的势能，使自身已具备余力的水流中所含能量得到进一步提高，从而增加水流对内水轮叶片7的冲击效果，提高发电效率；通过采用圆弧过渡，能够减小水流阻力，防止对水余力的损耗。

内水轮采用五片叶片7，叶片7为弯曲式叶片。通过采用五片叶片7，能够确保至少两片叶片7与水轮箱5下部接触，既确保了内水轮工作的稳定性，又有利于叶片7的持续发力；通过弯曲式叶片7能够增大水流与叶片7的接触面积，使叶片7的受力面积增大，提高发电效率。其中，为了增强叶片7的抗冲击性能，在叶片7弯曲的内凹面上设置加强筋11，如图2所示。

水轮箱5的出水口10截面面积至少为进水口截面面积的1.1倍，从而保证水流的畅通，使水流的余力完全得到利用，充分保证发电效率。

本节能水力发电装置需要建在离水坝1排水口2较近的地方，避免因距离过远对水余力造成损耗，从水坝1排水口2排出的水会沿进水管3、斜向管4直接进入水轮箱5中，并冲击水轮箱5中内水轮叶片7，使内水轮叶片7转动，并将该动能通过水轮轴6传递给发电机，转化为电能，从而实现对坝内高压水力发电机所排出水的二次利用，节能效果好且发电量在原坝内高压水力发电机发电量的基础上得到了有效提高。

除上述外，由于本节能水力发电装置是借助原坝内高压水力发电机所排出的水进行工作，因此，投资费用少（通常为原发电设备投资的25%）、施工时间短且收益大、见效快，便于大规模推广应用。

Claims (6)

1.一种节能水力发电装置，其特征在于：包括水上支撑平台、与水坝（1）排水口（2）连接的进水管（3）、向下倾斜的斜向管（4）、水轮箱（5）和发电机，水轮箱（5）和发电机均安装在水上支撑平台上，进水管（3）管径大于排水口（2）口径，进水管（3）通过斜向管（4）与水轮箱（5）的进水口连接，水轮箱（5）的出水口（10）中心低于进水口的中心且其截面面积大于进水口截面面积，水轮箱（5）中安装有内水轮，内水轮安装在水轮轴（6）上，水轮轴（6）与发电机连接。

2.根据权利要求1所述的节能水力发电装置，其特征在于：所述的水上支撑平台由上台面（8）和下支撑柱（9）组成，上台面（8）位于河流水平面上方，下支撑柱（9）下部固定在河流中，顶部与上台面（8）固定连接。

3.根据权利要求1所述的节能水力发电装置，其特征在于：所述的斜向管（4）向下倾斜的角度为30°～60°，斜向管（4）与进水管（3）的连接位置采用圆弧过渡。

4.根据权利要求1所述的节能水力发电装置，其特征在于：所述的水轮箱（5）的出水口（10）截面面积至少为进水口截面面积的1.1倍。

5.根据权利要求1～4任一所述的节能水力发电装置，其特征在于：所述的内水轮采用五片叶片（7），叶片（7）为弯曲式叶片。

6.根据权利要求5所述的节能水力发电装置，其特征在于：所述的叶片（7）弯曲的内凹面上设置加强筋（11）。