CN204961149U - 充分利用水资源提高发电能力的水力发电系统 - Google Patents
充分利用水资源提高发电能力的水力发电系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种充分利用水资源提高发电能力的水力发电系统，包括：水库，流水渠道，泄洪管，水轮机和发电机，它特点是：在水库的水表面下方，设计有用钢筋混凝土制造出横向排列的多条流水渠道，其输入端均与水库或水坝的水源相通，末端均设有一个闸门开关，各个闸门的出口处分别纵向安装有一根有用钢板或钢筋混凝土制成的泄洪管，泄洪管的输入端与水闸门的出口相通，在泄洪管内从上至下安装有串联式的多台水轮机，每台水轮机的输出转轴均与一台发电机相连，各台发电机的输出端，分别通过导线并联后经变电站输出到国家电网上；在每根泄洪管的末端均设有出水口，各出水口通过管道或渠道与公用的排水河道相通将废水排出本系统。本系统可充分利用水资源，使其能多发电，适合新建或现有水电站的改造。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种充分利用水资源提高发电能力的水力发电系统，属水电技术领域。
背景技术
随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们对电的需求量日益增长，造成电力部门的电力供不应求。人们以往用煤和石油作为发电资源，而煤和石油资源日趋减少，燃烧时又要污染环境，因此，迫使人们不断寻找新的能源。水力发电是一种普遍存在既丰富又廉价的能源，只要选好地址，阻隔江河，筑成大型水库，储满水量，利用水的落差，冲击水轮发电机就可发出电来，满足人民生活和生产的用电需要；但现在的水电站，水的利用率不高，花巨资积蓄的水源，冲击一台水轮机后，就白白的流走了，没有被充分利用，实在可惜。本申请人的专利公开号为202690308U的技术方案，为克服这一缺陷作出了努力，但在实践中发现其结构还有不太完善之处，效果还不太理想，还有进一步完善和改进的必要，以进一步发挥水利资源的潜力，充分利用有限的水资源发出更多的电力，供人们使用，满足人们日益增长的用电需求。
发明内容
为了充分利用水利资源，克服现有水力发电站浪费水资源的缺陷，本实用新型提供一种充分利用水资源提高发电能力的水力发电系统，以充分利用水力资源，尽量减少不必要的浪费，以便发出更多的电力，满足人们生产生活中日益增长的电力需求。
为解决其技术问题，本实用新型设计出的技术方案是：该水力发电系统包括：水库，流水渠道，泄洪管，水轮机和发电机，它的特点是：1.在大型水库或现有水力发电站水坝的水表面下方至少2米高的地方，设计有用钢板或钢筋混凝土制造出横向排列的多条流水渠道，每条流水渠道均呈水平设计，其输入端均与水库或水坝的水源相通，末端均设有一个闸门开关，各闸门的出口处分别纵向安装有一根有用钢板或钢筋混凝土制成的泄洪管，该泄洪管与地面垂直且密封，泄洪管的输入端与水闸的出口相通，能使流水渠道的流水完全流入泄洪管内，在泄洪管内从上至下安装有串联式的多台水轮机，泄洪管内流水的重力依次从第1台水轮机冲至最后一台水轮机，每台水轮机的输出转轴上均与一台发电机相连，各台发电机的输出端，通过导线并联后经变电站输出到国家电网上，供人们利用；在每根泄洪管的末端均设有出水口，各出水口通过管道或渠道与一个公用的排水河道相通，用以将废水排出本系统。2、其中所述流水渠道的长度为5-10m,宽度为1-2m，高度为1-1.5m；3、其中所述泄洪管内安装的水轮机数量为2-96台，具体数量与泄洪管的长度成正比，与水轮机叶片长宽即面积成反比，发电量的大小与泄洪管内水的流量成正比。
与现有技术相比，本实用新型有如下特点和进步：
（1）由于本实用新型是在新建或现有水电站的水库或蓄水池下部设有多条流水渠道，每条流水渠道向下安装有一根泄洪管，泄洪管用钢板或钢筋砼制成，泄洪管内从上而下串联式的安装有多台水轮发电机，相对一台发电机来说，可以减小水库的容量，避免现有水电站需建筑高坝的特大型水库，除可减少水库的蓄水区，以及减少影响水库蓄水区上游农民的生产、生活和能保持水库区生态环境外，直接的好处是可降低水电站的巨大投资；
（2）因泄洪道内设有钢板或钢筋混凝土制成的泄洪管，泄洪管的长度越长，管内安装有多台水轮发电机，相对现有水电站排出的水源只冲击一台水轮机来说，本系统可增大水电站的发电能力，在水源充足的条件下，增加发电量的数量与安装的水轮发电机台数成正比；如果将落差即管长为30米，流量为每秒10m3的现有水电站，原只装有一台发电机，若在泄洪管内安装直径为1米的水轮发电机10台，发电量就可增加10倍；如果将落差即管长为100米，流量为每秒30m3的现有水电站，原只装有一台水力发电机，若在泄洪管内安装直径为1米的水轮发电机极限数为96台，发电量就可增加96倍；若将水轮机的叶片长度减少一半，把宽度增加一倍，保持叶片的受水面积不变时，可安装的水轮机还可增加一倍，发电量也随之增加一倍；因此本系统可充分利用水电站水库的水资源，增大水电站的发电能力，适合新建的水电站用也适合对现有水电站的改造。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
图1是本实用新型的结构示意主视图；
图2是本实用新型的结构示意俯视图。
图中：1、水库，2、流水渠道，3、泄洪管，4、发电机，5、变电站，6、水闸门，7、水轮机，8废水渠。
具体实施方式
实施例1：参照附图：在新建水库1离水面2米处的大坝上，用钢板制成并横向排列的多条流水渠道2，每条流水渠道的长度为5m，均呈水平设计，其输入端均与水库或水坝的水源相通，末端均设有一个水闸门6，各水闸门的出口处分别纵向安装有一根有用钢板制成的泄洪管3，该泄洪管与地面垂直且密封，泄洪管的输入端与水闸门的出口相通，能使流水渠道2的流水完全流入泄洪管3内，在泄洪管3内从上至下安装有串联式的四台水轮机7，泄洪管内流水的重力依次从第1台水轮机冲至第4台水轮机，每台水轮机的输出转轴均与一台发电机4相连，各台发电机的输出端，通过导线并联后经变电站5输出到国家电网上；在每根泄洪管的末端均设有出水口，各出水口通过废水渠8与一个公用的排水河道相通，用以将废水排出本系统。
实施例2：参照附图：在现有水电站水库1离水面10米处的大坝上，用钢筋混凝土制成横向排列的至少2条流水渠道2，每条流水渠道的长度为10m，宽度为2m，高度为1.5m,可存30吨重的水，流水渠道均呈水平设计，其输入端均与水库或水坝的水源相通，末端均设有一个水闸门6，各闸门的出口处分别纵向安装有一根用钢筋混凝土制成的泄洪管3，该泄洪管的长度即水的落差为100米，管内流量为每秒30m3，在泄洪管内从上至下安装有最多96台水轮机7，每台水轮机的输出转轴上均连接有一台发电机4，每台发电机的输出端，通过由导线并联后经变电站5输出到国家电网；在各泄洪管的出水口处均通过管道与公用的废水渠8相通，用以将废水排出本系统。
Claims (5)
1.一种充分利用水资源提高发电能力的水力发电系统，包括：水库，流水渠道，泄洪管，水轮机和发电机，其特征是：在大型水库或现有水力发电站水坝的水表面下方至少2米高的地方，设计有用钢板或钢筋混凝土制造出横向排列的多条流水渠道，每条流水渠道均呈水平设计，其输入端均与水库或水坝的水源相通，末端均设有一个闸门开关，各闸门的出口处分别纵向安装有一根有用钢板或钢筋混凝土制成的泄洪管，该泄洪管与地面垂直且密封，泄洪管的输入端与水闸的出口相通，能使流水渠道的流水完全流入泄洪管内，在泄洪管内从上至下安装有串联式的多台水轮机，泄洪管内流水的重力依次从第1台水轮机冲至最后一台水轮机，每台水轮机的输出转轴上均与一台发电机相连，各台发电机的输出端，通过导线并联后经变电站输出到国家电网上，供人们利用；在每根泄洪管的末端均设有出水口，各出水口通过管道或渠道与一个公用的排水河道相通，用以将废水排出本系统。
2.根据权利要求1所述的一种充分利用水资源提高发电能力的水力发电系统，其特征是：所述泄洪管内安装的水轮机数量为2-96台。
3.根据权利要求1所述的一种充分利用水资源提高发电能力的水力发电系统，其特征是：所述流水渠道的长度为5-10m,宽度为1-2m，高度为1-1.5m。
4.根据权利要求1所述的一种充分利用水资源提高发电能力的水力发电系统，其特征是：在泄洪管内从上至下安装有串联式的4台水轮机，泄洪管内流水的重力依次从第1台水轮机冲至第4台水轮机，每台水轮机的输出转轴均与一台发电机相连。
5.根据权利要求1或2或4所述的一种充分利用水资源提高发电能力的水力发电系统，其特征是：在所述泄洪管的末端均设有出水口，各出水口通过废水渠与一个公用的排水河道相通，用以将废水排出本系统。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110469446A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-11-19 | 王春方 | 利用水源落差连体多组发电和并联多组发电的装置 |
| WO2023164787A1 (zh) * | 2022-03-02 | 2023-09-07 | 庞圣龙 | 一种水渠式可扩容的水力发电系统 |
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