CN217839923U - 水力发电坝 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水力发电领域，具体说是一种水力发电坝。包括坝体，坝体内设有至少一发电机井；发电机井内安装有水轮发电机；发电机井包括上井位和下井位；下井位为倒棱台形状；坝体上表面设有与上井位配合的井口；井口内壁设有至少一凹槽；水轮发电机固定在架体上；架体包括上架体和下架体；上架体侧壁设有与凹槽配合的凸起，下架体插入到下井位内。水力发电坝上的水轮发电机组有快速安装和快速撤离的功能，所以才能使得在全年除洪水超高水位漫坝外，常年保证二十四小时发电，也保证河道水流常年正常下泄。

Description

水力发电坝

技术领域

本实用新型涉及水力发电领域，具体说是一种水力发电坝。

背景技术

水力发电坝在发电时它称之为坝，功能主要是挡上游下来的河水，使水位升高在水轮机组发电的所需高度，上游下来的河水通过大坝的阻挡，都要经过水轮发电机组排泄下去，推动水轮机转动，水轮机带动上面发电机发电。

常规水力发电站有场房，建立在大坝上，水轮发电机安装在大坝上，固定在发电机位上是永久不动的，安装非常复杂，如果河道上游河水大量下泄，发电机组无法撤离上岸，而造成损失。

实用新型内容

为了解决现有发电坝发电机组无法快速撤离的问题，本实用新型提供一种水力发电坝。

本实用新型采用的技术方案为：一种水力发电坝，包括坝体，所述坝体内设有至少一发电机井；所述发电机井内安装有水轮发电机；

所述发电机井包括上井位和下井位；上井位为圆柱形，下井位为倒棱台形状；

所述坝体上表面设有与上井位配合的井口；所述井口内壁设有至少一凹槽；

所述水轮发电机固定在架体上；所述架体包括上架体和下架体；

所述上架体侧壁设有与凹槽配合的凸起，下架体插入到下井位内，与下井位内壁贴合；所述水轮发电机两侧设有进水通道和排水通道；

所述进水通道的入口和和排水通道的出口设有第一闸门；

所述坝体横向一端设有至少泄洪通道；泄洪通道入口和泄洪通道出口设有第二闸门。

进一步地，所述坝体上表面设有横向的轨道；轨道上设有与发电机井对应的龙门吊。

进一步地，所述排水通道和泄洪通道出口横向的两侧设有与坝体垂直的导流墙。

进一步地，所述上架体为圆柱形。

进一步地，所述凹槽个数为2。

进一步地，所述凹槽设置在井口横向的两侧。

进一步地，所述凹槽向下延伸至上井位的底部。

进一步地，所述下架体底部设有液压顶杆，液压顶杆的顶杆朝下设置。

进一步地，所述坝体上表面设有人行道。

进一步地，所述进水通道入口处设有玻璃纤维格栅。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：水力发电坝上的水轮发电机组有快速安装和快速撤离的功能，所以才能使得在全年除洪水超高水位漫坝外，常年保证二十四小时发电，也保证河道水流常年正常下泄。

除汛期河道有特大洪水下泄，水大漫坝，发电机停产发电，否则会常年二十四小时发电，只要河道有水流就发电，水流小少开机，水流大多开机。因为平时河道有小幅度水位升高，我们有第二闸门来调解洪峰，不会影响发电。

发电时是坝，小型泄洪是桥，汛期特大洪水桥面又可以变成过水路面，桥上桥下都可以过水。水位降下来时我们可以在短时间内让所有的发电机就位发电，此发电坝建坝快、成本低，适合各种有短距离落差大的河段，可以在落差大的一段河流建楼梯式的发电场，河流几百米远就可以建一个坝，尤其是河流处在山谷间，河道底部都是岩石，可以建成模块式大坝，建坝更快，组装完坝就可以发电，建坝效率高、经济实惠、时间短，见效快。

附图说明

图1为本实用新型水力发电坝的主视图；

图2为本实用新型水力发电坝的剖视图；

图3为本实用新型水力发电坝的俯视图；

图4为本实用新型水力发电坝的侧视图；

图5为本实用新型水力发电坝的后视图；

其中：1-坝体，101-泄洪通道，102-井口，103-凹槽，104-导流墙，2-发电机井，201上井位，202-下井位，3-水轮发电机，4-第一闸门，5-第二闸门，6-架体，601-上架体，602-下架体，603-凸起，604-液压顶杆，7-轨道，8-龙门吊，9-人行道，玻璃纤维格栅10。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本实施例的水力发电坝包括坝体1，坝体1内设有至少一发电机井2；发电机井2内安装有水轮发电机3；

发电机井1包括上井位201和下井位202；上井位201为圆柱形，下井位202为倒棱台形状；

水轮发电机3两侧的坝体设有进水通道和排水通道；进水通道的入口和排水通道的出口设有第一闸门4；

坝体1横向一端设有至少一泄洪通道101；泄洪通道101的尺寸大于进水通道和排水通道，以保证快速排水，泄洪通道101入口和泄洪通道101出口设有第二闸门5，第一闸门4和第二闸门5通过液压方式开启和关闭。

坝体1上表面设有与上井位201配合的井口102；井口102内壁设有至少一凹槽103；

水轮发电机3固定在架体6上；架体6包括上架体601和下架体602；上架体601为圆柱形，与上井位201相配合，上架体601侧壁设有与凹槽103配合的凸起603，下架体602插入到下井位202内，与下井位202内壁贴合；

坝体1上表面设有横向的轨道7，轨道7上设有与发电机井2对应的小型的龙门吊8，龙门吊8上面安装着水轮发电机3，龙门吊8沿坝体1上表面的轨道7达到井口102上方，到位后停车，这时龙门吊8上的水轮发电机垂直向下，对准发电机井2，下架体602插入下井位202，因为下井位202上口大、下口小，一直插严为止；下井位202为倒置的正三棱台，由于三角形的稳定性，这时水轮发电机3就瞬间安装到位，然后打开第一闸门4，上游水通过水轮发电机3下泄洪水，水轮机转动，带动上面的发电机发电，所有水轮发电机同时到达位置，安装是在短时间内完成的，只要水轮发电机落位，即开启第一闸门4，发电机开始发电；为了清楚展示龙门吊8和水轮发电机3的结构，图2中省略了第一闸门和第二闸门的结构。

进一步地，当水通过水轮发电机3下泄时，水对水轮机有下压的力。所以下架体602会插入的更严、更紧。为了防止水轮发电机下方的三角锥插入下井位202过严、水轮发电机锁死问题，下架体602底部设有液压顶杆604，液压顶杆604的顶杆朝下设置；进行反向托举,顶起下架体602，使水轮发电机3脱离下井位202，使上方的提升装置更省力，快速提升水轮发电机，快速撤离，液压顶杆604通过发电机发的电进行电动控制。

在图4所示实施例中，排水通道和泄洪通道出口横向的两侧设有与坝体垂直的导流墙104。

在图3所示实施例中，凹槽103个数为2，设置在井口102横向的两侧。

在图2所示实施例中，凹槽103向下延伸至上井位201的底部。

在图3所示实施例中，坝体1上表面设有人行道9，方便行人通过。

在图5所示的实施例中，进水通道入口处设有玻璃纤维格栅10，对水体中污染物进行拦截，避免发电机故障，采用水利发电站成熟的打捞杂物的成套设备对进水通道入口的杂物进行打捞，避免玻璃纤维格栅10堵住，影响水轮发电机发电效果。

本专利的水力发电坝共有5个功能：

第一功能是发电，第二功能是泄洪，坝体阻挡河水下泄，必须经过坝体内安装的水轮发电机，上游下泄河水，突然水位增高，超过水轮发电机可浮动水位时，开启第二闸门，使上游水位下降，以保证水轮机正常发电，短时间小浮动河水上涨后，恢复河道正常下泄水流量，泄第二闸门关闭。可在坝体安装监视水位的传感器，自动控制第二闸门。如果上游洪峰来临时，河水表面有漂浮物、桥下的泄洪闸门和发电机位的排水闸门全部关闭，让上游下泄洪水漫桥，保证漂浮物在水漫桥后，等水超过桥面一定高度，再打开下面的闸门，保障漂浮物在水面上顺利过桥。

当进入枯水期，上游的河水水位下降时，满足不了正常多台水轮发电机发电的水位高度，可通过控制系统关闭一台或多台水轮发电机的第一闸门。以保证剩余发电机的所需水位高度。

水力发电坝的第三个功能，当汛期来临时上游大量洪水下泄时，河道水位增高，坝就变成了桥，桥是上面走人，下面流水，这时水轮发电机就会从坝体上表面的井口撤走，第一闸门和第二闸门全部打开，这时的大坝就变成了桥，汛期的洪水会升高十几米高，大水要超过桥面泄洪，这时水轮发电机已经在洪水到达之前全部撤离发电区，坝体不怕洪水漫桥的，这时桥面就成了过水路面，桥上、桥下都过水；

第四个功能，快速安装和撤离，常规水力发电站有场房，建立在大坝上，水轮发电机是通过底脚螺丝安装固定在大坝的发电机位上的，永久不动的，安装非常复杂，而且水位达到一定高度才能发电，要在坝的上游蓄水。而我们的水力发电坝则不蓄水，只有保持坝前的水位高度就可以，只要常年河水正常下泄，此坝只建在短距离河道落差大的河段，不会影响河两岸的生态环境，因为我们坝前的蓄水面积不大，在很短距离的河道内就可以建坝发电；

河道水流落差达到2％就可以建坝，比如一段河道水位落差4％，我们建造一处水力发电坝，建坝十几米高，河道迎水面前方三五百米处河面就与坝顶在同一水平面上，不会影响太远的河道水面扩散，只有坝前三五百米河道加宽，有一部分蓄水，然后水流就会正常下泄，不影响整个河道的常年正常流水。当然水坝的高与低都要根据实际河段的地理位置，可以在不影响两岸的生态环境下，可适当增加坝高，提高发电装机容量，为国民经济多做贡献，早日实现碳综合、碳达峰、低碳减排，服务全人类。

龙门吊技术能解决快速进入场地、快速安装和快速撤离的问题。采用火车车厢连接技术可解决单一设备出现故障不能快速撤离现场问题。可以通过北斗定位和智能化管理使水轮发电机组安装到位更加精准。省时、传感器实时监控上游水位，几套和几十套水轮发电机组像火车一样连接，在坝上的轨道进入发电区。每一台水轮发电机组都有自己的主动力，在轨运行都靠自己的主动力前进和撤离。

龙门吊和水轮发电机表面看是一体，其实是可以分开的，水轮发电机安装到位后和龙门吊有一个节点可以解开，龙门吊可以离开机位，水轮发电机在井位工作发电，保证龙门吊可以交换吊起发电机，当出现问题时，龙门吊可以和下方的水轮发电机解锁，下一台龙门吊吊起水轮发电机。最前端的龙门吊不吊水轮发电机，作为备用吊车，防止撤离时有龙门吊出现故障，作为备用。

第五个功能：水轮发电机免除了现场维修，如果河水正常下泄需要5台发电机才能满负荷工作发电，进入现场的水轮发电机就需要六台，有一台备用，处于关机状态，当其中一台水轮发电机出现故障，马上关机，起动备用水轮发电机发电，在不维修故障机的同时，保证满负荷发电，然后故障机撤离现场，回案维修，不影响发电。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种水力发电坝，其特征在于：包括坝体(1)，所述坝体(1)内设有至少一发电机井(2)；所述发电机井(2)内安装有水轮发电机(3)；

所述发电机井(2)包括上井位(201)和下井位(202)；上井位(201)为圆柱形，下井位(202)为倒棱台形状；

所述坝体(1)上表面设有与上井位(201)配合的井口(102)；所述井口(102)内壁设有至少一凹槽(103)；

所述水轮发电机(3)固定在架体(6)上；所述架体(6)包括上架体(601)和下架体(602)；

所述上架体(601)侧壁设有与凹槽(103)配合的凸起(603)，下架体(602)插入到下井位(202)内，与下井位(202)内壁贴合；所述水轮发电机(3)两侧设有进水通道和排水通道；

所述进水通道的入口和排水通道的出口设有第一闸门(4)；

所述坝体(1)横向一端设有至少一泄洪通道(101)；泄洪通道(101)入口和泄洪通道出口设有第二闸门(5)。

2.根据权利要求1所述的水力发电坝，其特征在于：所述坝体(1)上表面设有横向的轨道(7)；轨道(7)上设有与发电机井(2)对应的龙门吊(8)。

3.根据权利要求1所述的水力发电坝，其特征在于：所述排水通道和泄洪通道(101)出口横向的两侧设有与坝体(1)垂直的导流墙(104)。

4.根据权利要求1所述的水力发电坝，其特征在于：所述上架体(601)为圆柱形。

5.根据权利要求1所述的水力发电坝，其特征在于：所述凹槽(103)个数为2。

6.根据权利要求5所述的水力发电坝，其特征在于：所述凹槽(103)设置在井口(102)横向的两侧。

7.根据权利要求5或6所述的水力发电坝，其特征在于：所述凹槽(103)向下延伸至上井位(201)的底部。

8.根据权利要求1所述的水力发电坝，其特征在于：所述下架体(602)底部设有液压顶杆(604)，液压顶杆(604)的顶杆朝下设置。

9.根据权利要求1所述的水力发电坝，其特征在于：所述坝体(1)上表面设有人行道(9)。

10.根据权利要求1所述的水力发电坝，其特征在于：所述进水通道入口处设有玻璃纤维格栅(10)。

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