[實用新型]一種河床無壩式水力發電系統

有效

• 申請號: 201320822578.6
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN203584669U
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 金魯田;梁曉政;王洪濤;金龍德;徐春宏;張明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱北方通用機電設備工程有限公司
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本實用新型涉及一種水力發電系統，具體涉及一種河床無壩式水力發電系統，屬于水力發電領域。

背景技術

傳統的水電站發電，需要建壩蓄水、引渠、征林、征地、移民、阻塞魚類通道、改變自然生態和氣候環境等，工程量巨大、投資巨大，易發生水土流失、地質災害；風力發電具有間歇性和不穩定性，影響電網穩定和電能質量；光伏發電占用土地面積大、造價高、能源效率低、電網調度頻繁、技術還不夠成熟、國家補貼投入大；漂浮船式無壩水電需要水深10米以上、流速≥1米/秒的區域，只能在大江大河中實施，水能資源利用率相對受限；潮汐電站，由于造價昂貴，尚未能大規模開發利用；又如利用波浪能發電，尚處于試驗研究階段。

實用新型內容

本實用新型是為解決現有傳統水電站存在制造成本高，工程量大、漂浮船式無壩水電站存在只能在大江大河中實施，水能資源利用率相對受限，以及潮汐電站存在造價昂貴，不能大規模利用的問題，進而一種河床無壩式水力發電系統。

本實用新型為解決上述問題采取的技術方案是：

本實用新型的一種河床無壩式水力發電系統包括水輪機、導流體、導流板、兩個Π型框架、兩套軸承平臺、兩套發電平臺，兩套發電機、兩套增速齒輪組和兩套升降機構；

所述兩個Π型框架為鋼筋混凝土框架，兩個Π型框架正對設置，每個Π型框架上安裝有一套軸承平臺、一套發電平臺、一套發電機、一套增速齒輪組和一套升降機構；軸承平臺安裝在Π型框架的兩個立柱之間，水輪機包括轉軸和多個折彎葉片，每個折彎葉片為二段式折彎葉片，轉軸水平設置，轉軸的兩端通過軸瓦分別安裝在兩套軸承平臺上；多個折彎葉片沿轉軸的周向陣列布置在轉軸上，水輪機下方由上至下依次布置有弧形導流板和導流體，弧形導流板固定在位于河底布置的導流體的上端，弧形導流板與折彎葉片構成水封槽，轉軸的兩端分別連接有一套增速齒輪組，每套軸承平臺的上部安裝有與軸承平臺連接的發電平臺，每套發電平臺上安裝有發電機，增速齒輪組與相應的發電機傳動連接；每套升降機構包括電機、蝸輪和螺桿，螺桿豎直設置，電機安裝在設置在Π型框架的上方的支撐板上，電機與蝸輪連接，蝸輪與螺桿嚙合，螺桿的下端與發電平臺連接，軸承平臺和發電平臺能沿Π型框架的兩個立柱上下滑動。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型與傳統水力發電相比，本實用新型不僅規避了傳統水電站需要建壩蓄水、引渠、征林、征地、移民、阻塞魚類通道、改變自然生態和氣候環境等，工程量巨大、投資巨大，易發生水土流失、地質災害等弱點，還可以在流域規劃和開發基礎上，在區域河段內多級、集中開發電站。

2、本實用新型與風力發電相比，可滿足電網穩定和清潔發電要求。

3、本實用新型與光伏發電相比，占用土地面積小，直接在河床建站，造價低，能源利用率高，充分利用河床水資源發電，能源利用率提高了40%以上。

4、本實用新型與漂浮船式無壩聚能水力發電站相比，能在廣泛的中小河流中實施，水能資源利用率高、電站建設普及率高，適用條件比較廣泛。

5、本實用新型與潮汐電站，造價低，能大規模開發利用。

6、為了更充分利用中小河流水資源，本實用新型將改變上述水電站建設模式，提出適合嚴寒地區及其他地域、適合開發中小河流的河床無壩式發電系統，以構筑安全、清潔的分布式能源系統。本實用新型可以在河岸兩側構建Π型鋼筋砼框架，吊掛、固定、調節臥式水輪機的轉軸和發電機，使水輪機的轉軸和葉片既能截流河水，又能增加自然河流的位能、動能和壓能，根據河流水位增設控制系統控制河水流量，將水流能量轉化為機械能和電能。

（1）、本實用新型發電系統不建壩蓄水、不移民動遷、不占用耕地、不砍伐樹木、不破壞生態、不改變水體環境、不影響泄洪，電站建設投資相對低（12000元/千瓦），可有效利用嚴寒及其他地區中小河流水利資源，也可以大范圍實施和推廣使用。

（2）、本實用新型發電系統用于水力發電具有不耗水、無耗材、低耗能、無排放、低噪聲、原生態，運行成本低的優點，不必設置水能調度，水輪標高隨河床水位可調節，可實現長周期穩定運營目標。

（3）、本實用新型發電系統可以構建分布式能源，可以直接并入電網配電系統，可以節省電網變電和輸電成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構示意圖，圖2是圖1的A-A剖視圖，圖3是圖2的B-B剖視圖，圖4是Π型框架上設置的檢修門結構示意圖。

具體實施方式