储水罐式多级发电水力发电站系统技术方案

本发明专利技术提出了储水罐式多级发电水力发电站系统，其特征在于：在落差大于45米的大坝下面或者落差大于45米的水流下面建设有至少为1000立方米的储水罐，储水罐通过建设在河床支撑基础上的立柱支撑，储水罐设置为同轴线的上圆柱体、下圆锥过渡体，下圆锥过渡体的底部中心设有出水口，储水罐顶部设有引流通道；在储水罐的下面设置有在高度方向呈一定高度差布置的3‑4级水轮机发电机组，储水罐的中心出水口通过开始引水通道连接至第一级水轮机发电机组的进水口，上面一级水轮机发电机组通过中间引水通道至下面一级水轮机发电机组；最后一级水轮机发电机组与排放通道连接。本发明专利技术充分利用了高度落差，更充分利用水的势能，充分利用了水的能量，最大限度的避免水的能量浪费，提高了发电效率。

【技术实现步骤摘要】
储水罐式多级发电水力发电站系统
本专利技术属于水力发电
，涉及储水罐式多级发电水力发电站系统。
技术介绍
现有的水力发电站，一般是在河流上建筑大坝截水以抬高水头，并且从大坝的侧边开设排水通道通过水的落差将势能转变为动能，推动发电机发电。这种发电站的缺陷是只有一级水轮机发电机组，该水轮机发电机组的出水往往还有较高的流速，不仅造成能量浪费，而且还使坝底和河床受到较大冲击,发电效率只能达到30%以内，每发一度电耗水5-10立方米；从大坝的侧边开设排水通道，水的落差受限，不能充分利用水的势能。
技术实现思路
为了使发电效率达到60%以上，充分利用水的势能，本专利技术提出储水罐式多级发电水力发电站系统。为达到目的，本专利技术采用的技术方案为：储水罐式多级发电水力发电站系统，其特征在于：在落差大于45米的大坝下面或者落差大于45米的水流下面建设有至少为1000立方米的储水罐，储水罐通过建设在河床支撑基础上的立柱支撑，储水罐设置为同轴线的上圆柱体、下圆锥过渡体，下圆锥过渡体的底部中心设有出水口，储水罐顶部设有引流通道；在储水罐的下面设置有3-4级水轮机发电机组，3-4级水轮机发电机组在高度方向呈一定高度差布置，储水罐的中心出水口通过开始引水通道连接至第一级水轮机发电机组的进水口，上面一级水轮机发电机组的出水口通过中间引水通道至下面一级水轮机发电机组的进水口；最后一级水轮机发电机组的出水口与排放通道连接；储水罐的底部离第一级水轮机发电机组的进水口高度为5-20米。所述的储水罐，其高度范围为20-80米，是容易实施的方案。对上述技术方案的进一步限定：所述3-4级水轮机发电机组中每级水轮机发电机组为一个水轮机发电机组，方便布置。所述的水轮机发电机组是现有技术中的一种，或者最好采用下述结构的专用水轮机发电机组：包括安装基座、两个发电机、一个水轮机，两个主动大齿轮、两个被动小齿轮，水轮机通过安装基座上的轴承支座支撑，两个主动大齿轮对称设置在水轮机的两侧，两个主动大齿轮与水轮机同轴传动连接，两个发电机也对称设置在水轮机的两侧，发电机与被动小齿轮同轴传动连接，被动小齿轮与主动大齿轮常啮合；两个主动大齿轮兼做惯性轮；这种对称结构的水轮机组，能使水轮机受力平衡，变速转换扭力释放传导到发电机上来发电，可以使发电机的转速达到1500-3000转/分钟以上，并且运行可靠，不易损坏，使用寿命长，使用寿命至少比现有的水轮机发电机组提高30%。对上述技术方案的进一步限定：专用水轮机发电机组的水轮机可以是现有技术，最好采用下述专用水轮机；专用水轮机的结构为：包括中心转轴，中心转轴上沿圆周方向均布设有至少8个叶片单元；每个叶片单元由空心支撑框架、叶片构成，空心支撑框架与转轴固定连接，叶片固定连接在空心支撑框架的外延伸端，至少8个叶片单元通过环形加强圈连接形成为刚体；所述叶片是弧形叶片；这种专用水轮机由于采用空心支撑框架使重量大幅下降，可以减小阻力，从而使的转动效率提高、转速提高。对上述技术方案的进一步限定：专用水轮机的中心转轴上沿圆周方向均布设有至少8-20个叶片单元，是最佳范围的叶片单元设置数量，便于制造和实施例。对上述技术方案的进一步限定：叶片单元的弧形叶片的两侧开口处设有高度为5-20毫米的挡水板，可以在喷流时进一步提高冲击力。对上述技术方案的进一步限定：弧形叶片的两侧开口处设有高度为5-20毫米的挡水板，可以在喷流时进一步提高冲击力。有益效果：本专利技术创新思路，采用同轴线的上圆柱体、下圆锥过渡体的储水罐，充分利用了高度落差，更充分利用水的势能，并且设置3-4级水轮机发电机组，前一级水轮机发电机组的出水成为后一级水轮机发电机组的进水，充分利用了水的能量，最大限度的避免水的能量浪费，提高了发电效率，发电效率能达到60%以上，每发一度电耗水1.2-2立方米；最后一级的水轮机发电机组出水流速降低，减小了对河床的冲击，避免了为承受较大冲击而多花费的建设成本。附图说明图1是本专利技术的主视图。图2是本专利技术的俯视图。图3是本专利技术中专用水轮机发电机组的结构图。图4是专用水轮机发电机组的专用水轮机的主视图。图5是专用水轮机发电机组的专用水轮机的侧视图。图1-图5中所示，1.底部支撑基础；2.水轮机发电机组；3.开始引水通道；4.水阀；5.立柱；6.引流通道；7.储水罐；7-1.下圆锥过渡体；8.中间引水通道；9.排放通道；201.安装基座；202.发电机；203.被动小齿轮；204.齿轮箱体；205.主动大齿轮；206.轴承支座；207.水轮机；A.中心转轴；B.空心支撑框架；C.叶片；D.环形加强圈。具体实施方式结合图1-图2所示，进一步描述本专利技术如下：储水罐式多级发电水力发电站系统，在落差大于45米的大坝下面或者落差大于45米的水流下面建设有至少为1000立方米的储水罐7，储水罐通过建设在河床支撑基础1上的立柱5支撑，储水罐设置为同轴线的上圆柱体、下圆锥过渡体7-1，下圆锥过渡体的底部中心设有出水口，储水罐顶部设有引流通道6（最好在储水罐顶部还设有溢流口）；在储水罐的下面设置有3-4级水轮机发电机组2，3-4级水轮机发电机组2在高度方向呈一定高度差布置，储水罐7的中心出水口通过开始引水通道3（开始引水通道3设有阀门4）连接至第一级水轮机发电机组2的进水口，上面一级水轮机发电机组的出水口通过中间引水通道8至下面一级水轮机发电机组的进水口；最后一级水轮机发电机组的出水口与排放通道9连接；储水罐的底部离第一级水轮机发电机组的进水口高度为5-20米。如图1所示，所述的储水罐，其高度范围为20-80米，是容易实施的方案。如图1、图2所示，所述3-4级水轮机发电机组2中每级水轮机发电机组为一个水轮机发电机组，方便布置。如图3所示，本专利技术的专用水轮机发电机组：包括安装基座201、两个发电机202、一个水轮机207，两个主动大齿轮205、两个被动小齿轮203，水轮机207通过安装基座上的轴承支座206支撑，两个主动大齿轮205对称设置在水轮机的两侧，两个主动大齿轮205与水轮机207同轴传动连接，两个发电机202也对称设置在水轮机207的两侧，发电机202与被动小齿轮203同轴传动连接，被动小齿轮203与主动大齿轮205常啮合；两个主动大齿轮203兼做惯性轮（如图3所示，主动大齿轮203、被动小齿轮203最好设置在一个齿轮箱体内，便于制造和安装）；这种对称结构的水轮机组，能使水轮机受力平衡，变速转换扭力释放传导到发电机上来发电，可以使发电机的转速达到1500-3000转/分钟以上，并且运行可靠，不易损坏，使用寿命长，使用寿命至少比现有的水轮机发电机组提高30%。如图4-图5专用水轮机发电机组的水轮机的结构为：包括中心转轴A，中心转轴上沿圆周方向均布设有至少8个叶片单元；每个叶片单元由空心支撑框架B、叶片C构成，空心支撑框架B与中心转轴A固定连接，叶片C固定连接在空心支撑框架B的外延伸端，至少8个叶片单元通过环形加强圈D连接形成为刚体；所述叶片C是弧形叶片；这种专用水轮机由于采用空心支撑框架使重量大幅下降，可以减小阻力，从而使的转动效率提高、转速提高。专用水轮机的中心转轴A上沿圆周方向均布设有至少8-20个叶片单元，是最佳范围的叶片单元设置数量，便于制造和实施例。叶片单元的本文档来自技高网...

【技术保护点】
储水罐式多级发电水力发电站系统，其特征在于：在落差大于45米的大坝下面或者落差大于45米的水流下面建设有至少为1000立方米的储水罐，储水罐通过建设在河床支撑基础上的立柱支撑，储水罐设置为同轴线的上圆柱体、下圆锥过渡体，下圆锥过渡体的底部中心设有出水口，储水罐顶部设有引流通道；在储水罐的下面设置有3‑4级水轮机发电机组，3‑4级水轮机发电机组在高度方向呈一定高度差布置，储水罐的中心出水口通过开始引水通道连接至第一级水轮机发电机组的进水口，上面一级水轮机发电机组的出水口通过中间引水通道至下面一级水轮机发电机组的进水口；最后一级水轮机发电机组的出水口与排放通道连接；储水罐的底部离第一级水轮机发电机组的进水口高度为5‑20米。

【技术特征摘要】
1.储水罐式多级发电水力发电站系统，其特征在于：在落差大于45米的大坝下面或者落差大于45米的水流下面建设有至少为1000立方米的储水罐，储水罐通过建设在河床支撑基础上的立柱支撑，储水罐设置为同轴线的上圆柱体、下圆锥过渡体，下圆锥过渡体的底部中心设有出水口，储水罐顶部设有引流通道；在储水罐的下面设置有3-4级水轮机发电机组，3-4级水轮机发电机组在高度方向呈一定高度差布置，储水罐的中心出水口通过开始引水通道连接至第一级水轮机发电机组的进水口，上面一级水轮机发电机组的出水口通过中间引水通道至下面一级水轮机发电机组的进水口；最后一级水轮机发电机组的出水口与排放通道连接；储水罐的底部离第一级水轮机发电机组的进水口高度为5-20米。2.根据权利要求1所述的储水罐式多级发电水力发电站系统，其特征在于：所述储水罐的高度为20-80米。3.根据权利要求1或2所述的储水罐式多级发电水力发电站系统，其特征在于：所述3-4级水轮机发电机组2中每级水轮机发电机组为一个水轮机发电机组。4.根据权利要求1或2所述的储水罐式多级发电水力发电站系统，其特征在于：所述的水轮机发电机组是专用水轮机发电机组，包括安装基座、两个发电机、一个水轮机，两个主动大齿轮、两个被动小齿轮，水轮机通过安装基座上的轴承支座支撑，两个主动大齿轮对称设置在水轮机的两侧，两个主动大齿轮与水轮机同轴传动连接，两个发电机也对称设置在在水轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑满仓，郑松垚，
申请(专利权)人：郑满仓，郑松垚，
类型：发明
国别省市：湖北,42