CN215629806U - 梯田式截流再生水利发电站 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种梯田式截流再生水利发电站，其包括设置在河道内的一级拦截机构和二级拦截机构，一级拦截机构的水轮发电机组的进水管高于二级拦截机构的水轮发电机组的进水管。优点：设置有高度差的一级拦截机构、二级拦截机构，对水流进行拦截蓄水的同时增加了水的势能，并且一级拦截机构、二级拦截机构均包括至少两台并列设置的水轮发电机组，提高了单位时间内的发电功率，并且，与多台水轮发电机串联发电相比，节省了管道及其支撑结构,有效的节省了生产成本，同时降低了施工难度，缩短施工周期。

Description

梯田式截流再生水利发电站
技术领域：
本实用新型涉及水利发电技术领域，具体地说涉及一种梯田式截流再生水利发电站。
背景技术：
水利发电站是把水的位能和动能转换成电能的系统，发电过程是从河流高处或其他水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将重力势能和动能转变成机械能，然后水轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。为了提高水能的利用率，通常采用多级水轮发电机组串联的方法来增加拦河坝的蓄水能力、提高水轮发电机的发电效率。在多级水轮发电机组串联时，相邻水轮发电机之间需要通过倾斜管道连通，需要在河床上设置管道的支撑基础，但是，由于受水流冲刷，河床结构不稳定，因此管道支撑基础的建设难度大，施工周期长，增大了成本。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种成本低的梯田式截流再生水利发电站。
本实用新型由如下技术方案实施：梯田式截流再生水利发电站，其包括设置在河道内的一级拦截机构和二级拦截机构，所述一级拦截机构和所述二级拦截机构的结构相同；所述一级拦截机构包括拦截坝、连通管和水轮发电机组，在所述拦截坝的后方设置有至少两个并排设置的所述水轮发电机组，在所述拦截坝上贯穿设置有与各个所述水轮发电机组一一对应的所述连通管，所述连通管贯穿所述拦截坝的两端，所述连通管的出口端与所述水轮发电机组的进水管连通；所述一级拦截机构的所述水轮发电机组的进水管高于所述二级拦截机构的所述水轮发电机组的进水管。
进一步的，在所述连通管下方的所述拦截坝上设置有贯穿所述拦截坝两端的调节管，在所述调节管上安装有调节阀。
进一步的，其包括至少两个所述调节管。
进一步的，所述一级拦截机构的所述水轮发电机组的进水管与所述二级拦截机构的所述水轮发电机组的进水管之间的高度差h至少为4米。
进一步的，所述一级拦截机构和所述二级拦截机构之间的距离L至少为300米。
进一步的，在所述拦截坝上设有上下布置的所述排水水位传感器和所述发电水位传感器；所述排水水位传感器和所述发电水位传感器均与对应的所述水轮发电机组的控制器的输入端电连接，所述水轮发电机组的控制器输出端与所述调节阀电连接。
进一步的，在所述二级拦截机构的所述拦截坝来流侧的两侧与河道侧壁之间竖直固定有倾斜设置的河墙，所述河墙沿着水流方向向内倾斜。
本实用新型的优点：设置有高度差的一级拦截机构、二级拦截机构，对水流进行拦截蓄水的同时增加了水的势能，并且一级拦截机构、二级拦截机构均包括至少两台并列设置的水轮发电机组，提高了单位时间内的发电功率，并且，与多台水轮发电机串联发电相比，节省了管道及其支撑结构,有效的节省了生产成本，同时降低了施工难度，缩短施工周期。
附图说明：
图1为实施例1的整体结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为实施例2的结构示意图。
河道1、一级拦截机构2、二级拦截机构3、拦截坝4、连通管5、水轮发电机组6、控制器61、调节管7、调节阀8、排水水位传感器9、发电水位传感器10、河墙11。
具体实施方式：
在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1：如图1和图2所示，梯田式截流再生水利发电站，其包括设置在河道1内的一级拦截机构2和二级拦截机构3，一级拦截机构2和二级拦截机构3的结构相同；一级拦截机构2包括拦截坝4、连通管5和水轮发电机组6，在拦截坝4的后方设置有至少两个并排设置的水轮发电机组6，水轮发电机组6通过一般的水轮发电机组支撑机组(图中省略)固定在河道1内，本实施例中，设置了三个并排设置的水轮发电机组6，多个水轮发电机组6并排设置，可有效提高发电效率，同时解决了多个水轮发电机组串联存在的管道成本高、安装复杂的技术问题；在拦截坝4上贯穿设置有与各个水轮发电机组6一一对应的连通管5，连通管5贯穿拦截坝4的两端，连通管5的出口端与水轮发电机组6的进水管连通；利用拦截坝4对水流进行拦截，当水位上涨到一定高度后，启动水轮发电机组6，水流经连通管5流经水轮发电机组6，利用水轮发电机组6进行发电；
一级拦截机构2的水轮发电机组6的进水管高于二级拦截机构3的水轮发电机组6的进水管；一级拦截机构2的水轮发电机组6的进水管与二级拦截机构3的水轮发电机组6的进水管之间的高度差h至少为4米，一级拦截机构2和二级拦截机构3之间的距离L至少为300米，L可设置为300米、1000米或2000米；本实施例中高度差h为4米，L为1000米；在一级拦截机构2后方设置二级拦截机构3，一方面可以利用二级拦截机构对水流进行二次拦截发电，同时，利用一级拦截机构2和二级拦截机构3之间的高度差增加水的势能，对水的势能进行充分利用，保证发电功率；
在二级拦截机构3的拦截坝4来流侧的两侧与河道1侧壁之间竖直固定有倾斜设置的河墙11，河墙11沿着水流方向向内倾斜；两侧的河墙11在二级拦截机构3的拦截坝4的来流侧呈V型设置，经一级拦截机构2的水轮发电机组6排出的水经联测河墙11汇聚后增大流速，之后达到二级拦截机构3，可加大二级拦截机构3的水轮发电机组6的发电功率。
当拦截坝4来流侧水位上涨过快时，为了避免水轮发电机组6超负荷工作损坏或拦截坝4发生溃坝，在连通管5下方的拦截坝4上设置有贯穿拦截坝4两端的调节管7，其包括至少两个调节管7，在调节管7上安装有调节阀8；本实施例中在每个连通管5的下方对应设置一个调节管7；在水位上涨过快时，打开调节阀8，将部分水从调节管放出，保证水轮发电机组6的使用寿命，杜绝溃坝现象发生，待水位稳定后，关闭调节阀8即可。
实施例2：其整体结构与实施例1相同，不同之处在于，如图3所示，在拦截坝4上设有上下布置的排水水位传感器9和发电水位传感器10；排水水位传感器9和发电水位传感器10均与对应的水轮发电机组6的控制器61的输入端电连接，水轮发电机组6的控制器61输出端与调节阀8电连接。
当拦截坝4内侧的水位超过发电水位传感器10时，发电水位传感器10将检测到的水位信号发送到控制器61，控制器61接收到水位信号后，控制水轮发电机组6开始发电，同时关闭调节阀8；
当拦截坝4内侧的水位超过排水水位传感器9时，排水水位传感器9将检测到的水位信号发送到控制器61，控制器61接收到水位信号后，控制水轮发电机组6停止发电，同时打开调节阀8，通过调节管7进行放水泄洪，直至水位低于排水水位传感器9时，关闭调节阀。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.梯田式截流再生水利发电站，其特征在于，其包括设置在河道内的一级拦截机构和二级拦截机构，所述一级拦截机构和所述二级拦截机构的结构相同；
所述一级拦截机构包括拦截坝、连通管和水轮发电机组，在所述拦截坝的后方设置有至少两个并排设置的所述水轮发电机组，在所述拦截坝上贯穿设置有与各个所述水轮发电机组一一对应的所述连通管，所述连通管贯穿所述拦截坝的两端，所述连通管的出口端与所述水轮发电机组的进水管连通；
所述一级拦截机构的所述水轮发电机组的进水管高于所述二级拦截机构的所述水轮发电机组的进水管。
2.根据权利要求1所述的梯田式截流再生水利发电站，其特征在于，在所述连通管下方的所述拦截坝上设置有贯穿所述拦截坝两端的调节管，在所述调节管上安装有调节阀。
3.根据权利要求2所述的梯田式截流再生水利发电站，其特征在于，其包括至少两个所述调节管。
4.根据权利要求1至3任一所述的梯田式截流再生水利发电站，其特征在于，所述一级拦截机构的所述水轮发电机组的进水管与所述二级拦截机构的所述水轮发电机组的进水管之间的高度差h至少为4米。
5.根据权利要求4所述的梯田式截流再生水利发电站，其特征在于，所述一级拦截机构和所述二级拦截机构之间的距离L至少为300米。
6.根据权利要求1、2、3或5所述的梯田式截流再生水利发电站，其特征在于，在所述拦截坝上设有上下布置的排水水位传感器和发电水位传感器；所述排水水位传感器和所述发电水位传感器均与对应的所述水轮发电机组的控制器的输入端电连接，所述水轮发电机组的控制器输出端与所述调节阀电连接。
7.根据权利要求4所述的梯田式截流再生水利发电站，其特征在于，在所述拦截坝上设有上下布置的排水水位传感器和发电水位传感器；所述排水水位传感器和所述发电水位传感器均与对应的所述水轮发电机组的控制器的输入端电连接，所述水轮发电机组的控制器输出端与所述调节阀电连接。
8.根据权利要求1、2、3、5或7所述的梯田式截流再生水利发电站，其特征在于，在所述二级拦截机构的所述拦截坝来流侧的两侧与河道侧壁之间竖直固定有倾斜设置的河墙，所述河墙沿着水流方向向内倾斜。
9.根据权利要求4所述的梯田式截流再生水利发电站，其特征在于，在所述二级拦截机构的所述拦截坝来流侧的两侧与河道侧壁之间竖直固定有倾斜设置的河墙，所述河墙沿着水流方向向内倾斜。
10.根据权利要求6所述的梯田式截流再生水利发电站，其特征在于，在所述二级拦截机构的所述拦截坝来流侧的两侧与河道侧壁之间竖直固定有倾斜设置的河墙，所述河墙沿着水流方向向内倾斜。
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