RU2679411C2 - Damless hydroelectric power plant with pelton hydroturbines - Google Patents

Damless hydroelectric power plant with pelton hydroturbines Download PDF

Info

Publication number
RU2679411C2
RU2679411C2 RU2017120460A RU2017120460A RU2679411C2 RU 2679411 C2 RU2679411 C2 RU 2679411C2 RU 2017120460 A RU2017120460 A RU 2017120460A RU 2017120460 A RU2017120460 A RU 2017120460A RU 2679411 C2 RU2679411 C2 RU 2679411C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydroelectric power
pipe
damless
truncated cone
hydroturbines
Prior art date
Application number
RU2017120460A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017120460A3 (en
RU2017120460A (en
Inventor
Михаил Николаевич Кондратьев
Original Assignee
Михаил Николаевич Кондратьев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Николаевич Кондратьев filed Critical Михаил Николаевич Кондратьев
Priority to RU2017120460A priority Critical patent/RU2679411C2/en
Publication of RU2017120460A3 publication Critical patent/RU2017120460A3/ru
Publication of RU2017120460A publication Critical patent/RU2017120460A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2679411C2 publication Critical patent/RU2679411C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B1/00Engines of impulse type, i.e. turbines with jets of high-velocity liquid impinging on blades or like rotors, e.g. Pelton wheels; Parts or details peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.SUBSTANCE: invention relates to hydraulic power engineering and specifically to damless power plants. Damless hydroelectricis power plant consists of branch 1 in the form of round, rectangular or square one, two or more spectacle tubes, a fence with a grid, water receiver 2 in the form of a truncated cone or prism connected to supply pipe 3, successively installed concentrators 4, 5 in the form of a truncated cone or prism or pipe concentrator, gate 6, turbine pipe 7, nozzles 8, Pelton hydroturbines 9, housings 10, generators 11.EFFECT: invention is aimed at ensuring power production.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроэнергетики и конкретно к бесплотинным электростанциям.The invention relates to the field of hydropower and specifically to damless power plants.

Известны следующие ГЭС: приплотинные, деревационные гидроаккмулирующие и приливные. Эти ГЭС требуют создания плотин и водохранилищ. Водохранилища на крупных ГЭС заливают большие площади земли лесного и сельскохозяйственного назначения и отрицательно влияют на экологию. The following hydroelectric power plants are known: near-dam, deforestation hydroaccumulative and tidal. These hydropower plants require the creation of dams and reservoirs. Reservoirs at large hydropower plants flood large areas of forest and agricultural land and adversely affect the environment.

Из уровня техники известна бесплотинная гидроэлектростанция, содержащая водоприемник в форме усеченного конуса, турбинный трубопровод, сопла, ковшевые гидротурбины (см. RU 2588165 C1, 27.06.2016, E02B9/00). Эта бесплотинная ГЭС может устанавливаться только на малых реках и только на тех, на которых нет нереста особо ценных пород рыб, так как нет отвода, а река от берега до берега перекрывается земляной перемычкой или водоприемником.From the prior art, a damless hydroelectric power station is known, containing a truncated cone-shaped water receiver, a turbine pipeline, nozzles, and bucket hydraulic turbines (see RU 2588165 C1, 06.26.2016, E02B9 / 00). This damless hydroelectric power station can be installed only on small rivers and only on those on which there is no spawning of especially valuable fish species, since there is no branch, and the river from coast to coast is blocked by an earthen bridge or water intake.

Предлагаемое техническое решение для бесплотинной ГЭС устраняет эти недостатки и заключается в том, что бесплотинная гидроэлектростанциия, содержащая водоприемник, турбинный трубопровод, сопла, ковшевые гидротурбины, согласно изобретению, состоит из отвода в форме круглой, прямоугольной, или квадратной одно, двух или более очковых труб, ограждения с сеткой, водоприемника в форме усеченного конуса или призмы, соединенного с подводящим трубопроводом, последовательно установленных концентраторов в форме усеченного конуса или призмы или трубы концентратора затвора, турбинного трубопровода, сопл, ковшевых гидротурбин, кожухов, генераторов.The proposed technical solution for a damless hydroelectric power station eliminates these disadvantages and consists in the fact that a damless hydroelectric power station containing a water intake, a turbine pipeline, nozzles, and bucket hydraulic turbines, according to the invention, consists of a branch in the form of a round, rectangular, or square one, two or more spectacle tubes fencing with a mesh, a truncated cone or prism-shaped water intake connected to the supply pipe, series-mounted concentric truncated cone or prism concentrators, or pipes of a gate concentrator, a turbine pipeline, nozzles, bucket hydraulic turbines, casings, generators.

Кроме того, отвод может быть выполнен с разделителем потока.In addition, the tap can be performed with a stream splitter.

В первом варианте от водоприемника до затвора последовательно устанавливаются концентраторы.In the first embodiment, concentrators are installed in series from the water inlet to the gate.

Во втором варианте вместо последовательно установленных концентраторов в подводящем трубопроводе от водоприемника до затвора устанавливается труба концентратор круглой, прямоугольной или квадратной формы с закрытым или открытым верхом с постепенным уменьшением площади поперечного сечения по длине от размера выходного сечения водоприемника до размера площади входного отверстия затвора. In the second embodiment, instead of sequentially installed concentrators in the inlet pipe from the water intake to the gate, a round, rectangular or square shaped concentrator pipe with a closed or open top is installed with a gradual decrease in the cross-sectional area along the length from the size of the outlet cross-section to the size of the gate inlet.

Для снижения потерь от мягкого трения внутренняя высота отвода, водоприемника, подводящего трубопровода и концентратора должна быть выше максимального уровня воды в них в период максимума половодья. При очень низкой температуре воздуха в зимнее время наружная поверхность закрытого турбинного трубопровода может покрываться теплоизоляцией.To reduce losses from soft friction, the internal height of the outlet, water intake, inlet pipe and concentrator should be higher than the maximum water level in them during the period of maximum flood. At very low air temperatures in winter, the outer surface of a closed turbine pipe may be covered by thermal insulation.

Для исключения попадания с водой плавучего мусора в турбинный трубопровод перед входным отверстием отвода устанавливается ограждение с сеткой препятствующее не только мусору, но и проходу в отвод рыбы.To prevent floating debris from entering the turbine pipeline with water, a fence with a mesh is installed in front of the inlet of the outlet, preventing not only debris, but also the passage to the fish outlet.

На фигуре 1 изображен первый вариант бесплотинной гидроэлектростанции.The figure 1 shows the first version of the damless hydroelectric power station.

На фигуре 2 – второй вариант.In figure 2 is the second option.

Бесплотинная ГЭС (фиг. 1) состоит из отвода 1 круглой, прямоугольной или квадратной формы с одно или двух и более очковой трубы с разделителем потока, ограждения с сеткой, водоприемника 2 в форме усеченного конуса или призмы соединенного с подводящим трубопроводом 3, последовательно установленных концентраторов 4, 5 в форме усеченного конуса или призмы. Количество концентраторов может быть и больше. Бесплотинная ГЭС также включает затвор 6, турбинный трубопровод 7, сопла 8, ковшовые гидротурбины 9, кожухи 10, генераторы 11.The damless hydroelectric power station (Fig. 1) consists of an outlet 1 of a round, rectangular or square shape with one or two or more spectacle tubes with a flow divider, a fence with a net, a water intake 2 in the form of a truncated cone or prism connected to the inlet pipe 3, sequentially installed concentrators 4, 5 in the form of a truncated cone or prism. The number of hubs may be more. The damless hydroelectric station also includes a shutter 6, a turbine pipeline 7, nozzles 8, bucket hydraulic turbines 9, casings 10, generators 11.

В бесплотинной ГЭС (фиг. 2) вместо последовательно установленных концентраторов в подводящем трубопроводе от водоприемника 2 до затвора 6 устанавливается труба концентратор 12. На конце трубы перед затвором 14 может устанавливаться, при необходимости, концентратор 13. Бесплотинная ГЭС также включает затвор 14, турбинный трубопровод 15, сопла 16, ковшовые гидротурбины 17, кожухи 18, генераторы 19.In the damless hydroelectric power station (Fig. 2), instead of the series-installed concentrators in the supply pipe from the water intake 2 to the shutter 6, a pipe 12 is installed. At the pipe end, in front of the shutter 14, a concentrator 13 can be installed, if necessary. Damless hydroelectric power station also includes a shutter 14, a turbine pipeline 15, nozzles 16, bucket hydraulic turbines 17, casings 18, generators 19.

Подводящий трубопровод прокладывается в русле реки в машинный зал БПГЭС с подъемом его соединения с затвором на отметке выше максимального подъема воды в период половодья.The supply pipeline is laid in the riverbed in the BPHPP turbine hall with the rise of its connection with the valve at a mark above the maximum rise in water during the flood period.

Вода после прохода через ковшовую гидротурбину сливается в русло реки. Через определенное расстояние восстанавливается скорость течения потока воды в реке и можно устанавливать аналогичную следующую БПГЭС, т.е. создавать каскад БПГЭС.Water after passing through a bucket hydraulic turbine flows into the riverbed. After a certain distance, the flow rate of the water flow in the river is restored and it is possible to establish a similar next BPGES, i.e. create a cascade of BPPPs.

Экономический эффект достигается за счет значительного снижения стоимости кВт установленной мощности, кВт вырабатываемой электроэнергии, уменьшения времени строительства и времени окупаемости.The economic effect is achieved due to a significant reduction in the cost of kW of installed capacity, kW of generated electricity, reduction of construction time and payback time.

Claims (2)

1. Бесплотинная гидроэлектростанция, содержащая водоприемник, турбинный трубопровод, сопла, ковшовые гидротурбины, отличающаяся тем, что состоит из отвода в форме круглой, прямоугольной или квадратной одно-, двух- или более очковых труб, ограждения с сеткой, водоприемника в форме усеченного конуса или призмы, соединенного с подводящим трубопроводом, последовательно установленных концентраторов в форме усеченного конуса или призмы или трубы концентратора затвора, турбинного трубопровода, сопл, ковшовых гидротурбин, кожухов, генераторов.1. Damless hydroelectric power station, containing a water intake, a turbine pipeline, nozzles, bucket hydraulic turbines, characterized in that it consists of a branch in the form of a round, rectangular or square one, two or more point pipes, a fence with a net, a water receiver in the form of a truncated cone or prisms connected to the supply pipe, series-installed concentrators in the form of a truncated cone or a prism or pipe of a shutter concentrator, a turbine pipe, nozzles, bucket hydraulic turbines, casings, generators. 2. Гидроэлектростанция по п. 1, отличающаяся тем, что отвод выполнен с разделителем потока.2. Hydroelectric power station according to claim 1, characterized in that the outlet is made with a flow splitter.
RU2017120460A 2017-06-09 2017-06-09 Damless hydroelectric power plant with pelton hydroturbines RU2679411C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017120460A RU2679411C2 (en) 2017-06-09 2017-06-09 Damless hydroelectric power plant with pelton hydroturbines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017120460A RU2679411C2 (en) 2017-06-09 2017-06-09 Damless hydroelectric power plant with pelton hydroturbines

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017120460A3 RU2017120460A3 (en) 2018-12-10
RU2017120460A RU2017120460A (en) 2018-12-10
RU2679411C2 true RU2679411C2 (en) 2019-02-08

Family

ID=64576844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017120460A RU2679411C2 (en) 2017-06-09 2017-06-09 Damless hydroelectric power plant with pelton hydroturbines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2679411C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2305793C1 (en) * 2005-12-26 2007-09-10 Григорий Германович Ушаков Small-size hydroelectric power station with action turbine
EP2119907A1 (en) * 2008-05-13 2009-11-18 Nicolae Gabriel Corbu The chain of micro cascade-functioning hydroelectric plants the generator-turbines in cascade
US8354758B1 (en) * 2010-11-29 2013-01-15 Boschma Research, Inc. Cyclo-turbine power generator
RU2539229C2 (en) * 2009-12-08 2015-01-20 АЛЬСТОМ Риньюэбл Текнолоджиз Distribution unit for pelton turbine impeller and pelton turbine comprising such distribution unit
RU2588165C1 (en) * 2015-01-13 2016-06-27 Михаил Николаевич Кондратьев River hydropower plant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2305793C1 (en) * 2005-12-26 2007-09-10 Григорий Германович Ушаков Small-size hydroelectric power station with action turbine
EP2119907A1 (en) * 2008-05-13 2009-11-18 Nicolae Gabriel Corbu The chain of micro cascade-functioning hydroelectric plants the generator-turbines in cascade
RU2539229C2 (en) * 2009-12-08 2015-01-20 АЛЬСТОМ Риньюэбл Текнолоджиз Distribution unit for pelton turbine impeller and pelton turbine comprising such distribution unit
US8354758B1 (en) * 2010-11-29 2013-01-15 Boschma Research, Inc. Cyclo-turbine power generator
RU2588165C1 (en) * 2015-01-13 2016-06-27 Михаил Николаевич Кондратьев River hydropower plant

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017120460A3 (en) 2018-12-10
RU2017120460A (en) 2018-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Okot Review of small hydropower technology
Harby et al. Pumped storage hydropower
Simmons et al. Archimedes screw generators for sustainable energy development
CN105257454A (en) Diversion type vortex flow power generation system
KR101180641B1 (en) Double Current Tidal Electric Power Station
RU2679411C2 (en) Damless hydroelectric power plant with pelton hydroturbines
KR100961733B1 (en) Multilevel hydroelectric powergeneration system having tunnel-type water reserving equipment
JP6782378B1 (en) Hydropower system that can be used in narrow and low flow channels
RU103368U1 (en) CASCADE OF DERIVATIVE HYDRO POWER PLANTS
RU2562205C2 (en) Method of creation of adjustable free flowing water flow and device for its implementation
RU2657044C2 (en) Damless hydroelectric power plant (dhepp)
US20160169028A1 (en) Low flow power generation
JP4344703B2 (en) Weir for hydroelectric power generation
Singh et al. Socio-environmental impacts of hydro power technology-a review
Stamenkovic et al. The Selection Of A Small Hydro Power Plant (Shpp) Solution In Line With The Ecosystem
Lata et al. Impact analysis of run-off–the river type hydroelectric power plants in Himachal Pradesh, India
RU2636971C2 (en) River damless hydroelectric power plant with stepped concentrator and vertical bucket longline hydroturbine
RU2709997C2 (en) Damless hydroelectric power plant (dhepp) in downstream of dam hydroelectric plant (hep)
CN219509745U (en) Hydroelectric power generation system utilizing mountain urban drainage to generate power
RU2588165C1 (en) River hydropower plant
KR20110053633A (en) Siphon micro hydropower equipment using discharge way inline turbine of the thermal power plant
RU185644U1 (en) Damless hydroelectric power station
CN104863086A (en) Mole using seawater for power generation
KR101379597B1 (en) The tidal current generator system
RU2021127120A (en) Damless floating hydroelectric power plant with bucket hydroelectric turbines on rivers in the downstream of dam hydroelectric power plants and on sea currents

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190610