[發明專利]一種槽渠水力集群式發電站

在審

• 申請號: 200910176738.2
• 申請日: 2008-08-28
• 公開（公告）號: CN101666079A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 歐開億
• 申請（專利權）人: 歐開億
• 主分類號: E02B9/00
• 分類號: E02B9/00;F03B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

一種槽渠水力集群式發電站，屬能源領域的水力發電部分的新技術、新方法和新原理。

技術背景

據本人所知，目前國內外水力發電不外包括壩后式、引水式、蓄能式發電的技術與模式，而使用的水輪機也都是傳統沿用過來的水輪機，這些水輪機設備本身就存在著明顯的難以更改的不足：如水輪機的有效做功需要很大的水流沖壓力，造成水能量大量損耗；水輪機本身也產生較大的能量損耗。

由于舊發電設備的局限性，決定了傳統發電技術與模式的不完善性。正像水力發電行家常說的“水力發電存著大量水頭損耗”。其實不盡然，人類水力發電目前最大的“能量損耗”不是在其現在所說的損耗部分，而是在于沒能利用上的部分——舊的水力發電技術與模式只是利用到了其發電水力整個重力流流體中最后一個“點面能量段”的能量，而并非整個水力流流體中能量的總和。

“一種槽渠水力集群式發電站技術”的綜合應用正是解決目前這種舊的技術與模式不足的最佳技術方案。

發明內容

本人發明的“一種槽渠水力集群式發電站”(以下稱本發電站)，是一種低力能水力做功發電的集群式發電技術。它運用低力能做功的水輪發電機，使水力發電對技術等要求變得簡單而不復雜、不荷刻，從而降低了水力發電成本；它運用集群式組合裝機發電技術，科學、有效地分解了發電水力流流體的能量段，使水能量得到充分利用，解決了傳統的水力發電太浪費水能和利用水能不足的弊端。

一、本發電站的技術與工作原理：本發電站是以“低力能做功的水力發電技術”和能有效分解水力能流體點面能量段的“集群式發電技術”有機結合應用的一種水力發電的新技術。

A、本發電站的技術要點：1、全部使用一種新型低力能做功的槽渠流水式水輪發電機設備與技術，它能在較弱的水力能流體中有效做功。2、運用集群式發電技術，科學地將發電水力流流體中的各個“點面能量”分解成若干均等的“能量段”(在水的重力流流體中“每個點的流截面”都同時存在和釋放著“能量”，簡稱“點面能量”；而每個“點面的能量”產生的能量和都是不一樣的，簡稱“點面能量段”。)，N臺(組)低力能做功的水輪發電機按設計的若干均等的“點面能量段”進行等距組群排列安裝、發電，收集全部“點面能量段”的能量之和。

B、本發電站的工作原理：在具備水力發電的自然高位水源處建一欄水壩，同時在連接水源的槽渠進水口處設置一槽渠進水口開關；據其水源的落差高度、水源的流量等要素確定槽渠的長度、傾斜度和內載面的大小，槽渠內截面建成等大、方形或上方下半園形的結構，內壁要平滑，槽渠要具備一定的傾斜度，其傾斜度須大于或等于2度角，以確保槽渠內的水流速大于或等于2m/s；再按槽渠的長度、傾斜度、內裁面大小、水流量等確定槽渠中水力流流體若干均等的“點面能量段”距離與位置，N臺(組)槽渠式水輪發電機按各個能量段位置組群排列安裝在槽渠中；打開槽渠進水口開關，高位水源的水按設計流量、流速，從槽渠中通過，帶動槽渠中N臺(組)水輪發電機同時發電，所發電能經電能管理系統處理后輸出或并網。

二、本發電站的主要結構及功能：本發電站，主要由自然高位水源、攔水壩、進水口開關、槽渠、槽渠式水輪發電機、電能管理系統等部分組成。

1、自然高位水源、攔水壩、進水口開關：它們是本發電站的發電水源部分。高位水源的落差、流量等都是確定本發電站技術參數、建設規模的重要依據。落差越大，槽渠就越長，能量也越大。

2、槽渠：它是本發電站安裝N臺(組)水輪發電機及其發電的部位。槽渠的建設形狀可是直的、彎的等形式不拘，但要確保其符合設計的傾斜度和內截面大小；它可是槽，也可是渠，要求其內截面等大、平滑流暢、方形或上方下半園形；槽渠須有一定的傾斜度，其傾斜度須大于或等于2度角。槽渠的傾斜度越大，水速就越大，能量也越大；

3、槽渠式水輪發電機：它是本發電站的低力能水力發電設備，它可是方形水輪機，也可是圓形水輪機，且凡具備通過低力能做功的由流水動力能轉變成機械動力能的動力裝置均可在此安裝使用；N臺(組)槽渠式水輪發電機按設計的能量段距離，采用等距組群式排列安裝，它要求通過槽渠中的水流速須大于或等于2m/s；匹配水輪機的發電機可選用高壓發電機，也可選用低壓發電機配套使用；這種水輪發電機，水的流量及其流截面越大，其能量成倍增加的比率就越大。

4、電能管理系統：它是本發電站不可缺少的部分，負責本發電站電能的合并、變壓、穩壓、輸送、并網等任務。