[實(shí)用新型]一種循環(huán)抽水蓄能發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320791431.5
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN203655521U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛學(xué)豐;牛鑫宇
• 申請（專利權(quán)）人: 牛學(xué)豐
• 主分類號: F03B13/06
• 分類號: F03B13/06
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 蔡淑媛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于抽水蓄能發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種循環(huán)抽水蓄能發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

抽水蓄能電站也叫循環(huán)水電站，主要由兩個(gè)高落差的水庫組成。上庫放水發(fā)電，下庫儲水后再抽回上庫。其功能是：白天用電高峰時(shí)，將上水庫的水放至下水庫，將勢能轉(zhuǎn)化為電能，輸入電網(wǎng)；夜里用電低谷時(shí)，又將下水庫的水抽回到上水庫，將電能以勢能形式存儲下來。然而，這種由電能→水能→電能的轉(zhuǎn)換過程損耗較大，因此，它僅用于峰谷電價(jià)的調(diào)節(jié)、調(diào)頻、調(diào)幅等輔助用電手段。

根據(jù)恒定流的連續(xù)性原理，并以“循環(huán)抽水蓄能發(fā)電裝置”為名，于2009年9月29日申請了實(shí)用新型專利，專利號為：200920223871.4。該專利的特征是：用市電將低位水箱的水抽到高位水箱儲存，儲滿后斷開市電電源，打開出水閥門，將高位水箱的水通過方形管道排到低位水箱，方形管道里安裝多臺水輪機(jī)，管道外部安裝多臺增速機(jī)，且增速機(jī)與發(fā)電機(jī)相連。所述水輪機(jī)由安裝在中心軸上的葉片組成。該葉片分為不做功葉片和做功葉片兩部分。所述中心軸的兩頭超過葉片邊緣的部分，固定安裝有方形鐵框，該方形鐵框上下邊小于葉片的邊，左右邊大于葉片的邊。當(dāng)遇到水的沖擊力時(shí)，葉片呈垂直狀，下邊被鐵框的邊擋著，此時(shí)葉片呈做功的狀態(tài)。當(dāng)遇到回旋阻力時(shí)，由于水的反方向的沖力，葉片向上抬起近90度成平行狀態(tài)，極大地降低了流體的回旋阻力。方形管道通過設(shè)置在其內(nèi)部的水道與水輪機(jī)連通。水流推動水輪機(jī)轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。然后打開自發(fā)電電源，繼續(xù)將水抽到高位水箱。上水管的流量和下水管的流量相同，且高位水箱始終保持一個(gè)恒定水位。本專利盡可能合理地利用流體能發(fā)電，水能轉(zhuǎn)化效率高。

通過四年的制作實(shí)驗(yàn)，收到了預(yù)期的效果。但實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)存在如下缺點(diǎn)：⑴同一個(gè)單位時(shí)間里，水輪機(jī)呈完全做功狀態(tài)的葉片只有一個(gè)，太少，水輪機(jī)運(yùn)行不夠穩(wěn)定。⑵不做功葉片為一輪盤，水的壓力增大時(shí)，輪盤受到了水的徑向壓力，影響水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。⑶上下底板為鋼板，當(dāng)跨度增大時(shí)鋼板易變形。⑷平時(shí)，水輪機(jī)葉片維修需要將方形管道的上蓋板打開，小型機(jī)組不受影響，而大型機(jī)組維修需要?jiǎng)佑玫踯嚨却笮驮O(shè)備，維修不方便。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種運(yùn)行穩(wěn)定，造價(jià)低廉的循環(huán)抽水蓄能發(fā)電裝置。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種循環(huán)抽水蓄能發(fā)電裝置，包括高位水池、通過用以出水的方形管道與高位水池連通的低位水池，所述的低位水池又通過上水管道與高位水池連通，所述的方形管道內(nèi)安裝有水輪機(jī)，所述的方形管道至少兩個(gè)，相鄰的方形管道之間通過管道連接器連通，所述的方形管道進(jìn)口通過下水管道與高位水池連通，所述的方形管道出口通過出水閥門與低位水池連通，所述的方形管道是由下底板、上蓋板和中間正方形方框組成，所述的下底板和中間正方形方框之間以及上蓋板與中間正方形方框均通過緊固螺栓固定連接。

所述的每個(gè)方形管道內(nèi)均貫穿有一彎形水道，所述的彎形水道的進(jìn)口與下水管道連通，所述的彎形水道的出口與出水閥門連通。

所述的彎形水道的弧形邊緣是與水輪機(jī)葉片軌跡對應(yīng)的弧形結(jié)構(gòu)。

所述的水輪機(jī)包括水輪機(jī)中心軸、鋼圈、門式葉片、鐵箍、鋼圈支架，所述的鋼圈支架為鋼板或者鋼條結(jié)構(gòu)，所述的鋼圈支架以水輪機(jī)中心軸為中心圓周均勻布置，所述的圓周均勻布置的鋼圈支架端部通過鐵箍焊接在一起，所述的鋼圈與鐵箍同圓心布置，所述的鋼圈的直徑小于鐵箍的直徑，所述的鋼圈與鋼圈支架之間也通過焊接的方式連接，所述的門式葉片均勻的布置在鋼圈與鐵箍之間。

所述的鋼圈支架與下底板之間設(shè)置有一用以支撐鋼圈支架的橡膠輪，所述的橡膠輪嵌入至鋼圈支架內(nèi)。

所述的高位水池與地位水池之間還連通有一備用水道，所述的備用水道入口端通過閥門一與下水管道連通，所述的備用水道中間部位通過閥門二與管道連接器連通。

所述的下底板、上蓋板和中間正方形方框均為水泥板，所述的上蓋板中心部位設(shè)置有與水輪機(jī)中心軸對應(yīng)的中心軸孔，所述的水輪機(jī)中心軸穿過中心軸孔后與一主動齒輪同軸連接，所述的主動齒輪與一被動齒輪嚙合，所述的被動齒輪與一增速機(jī)通過齒輪中心軸同軸連接，所述的增速機(jī)與一發(fā)電機(jī)連接。

所述的水輪機(jī)中心軸通過一中心軸支架進(jìn)行支撐，所述的水輪機(jī)中心軸與中心軸支架之間安裝有軸承一，所述的齒輪中心軸通過一齒輪鋼支架支撐，所述的齒輪中心軸與齒輪鋼支架之間安裝有軸承二。

所述的被動齒輪外部設(shè)置有齒輪防塵罩，所述的被動齒輪外端部還設(shè)置有齒輪拉線。

所述的上蓋板上設(shè)置有用以排氣或者排水的孔。