[實(shí)用新型]一種水電站調(diào)壓井

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420389074.4
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN203960826U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅俊軍;林建東;廖玉海;高宇;戴盈智
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電建集團(tuán)中南勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E02B9/06
• 分類號(hào): E02B9/06
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 盧宏;李發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種水電站調(diào)壓井。

背景技術(shù)

我國水力資源蘊(yùn)藏總量巨大，但開發(fā)程度還不高，開發(fā)水平低于發(fā)達(dá)國家，且地區(qū)間開發(fā)差異大，東部開發(fā)程度高但水力資源不足，西部開發(fā)程度低但水力資源富裕。從我國水力資源開發(fā)歷史上看，20世紀(jì)80年代初受經(jīng)濟(jì)制約只開發(fā)了約5％，世紀(jì)之交受市場機(jī)制推動(dòng)提高到11％，目前已達(dá)31％左右，而美國、日本、法國、巴西等國家的開發(fā)程度都高于80％。因此，在常規(guī)能源日益枯竭的全球大勢下，我國水力資源的開發(fā)還并不過度，應(yīng)在考慮環(huán)境的前提下加大開發(fā)力度。

水力資源的開發(fā)利用，是通過修建水力發(fā)電站，將水力能量轉(zhuǎn)化成電能。水電行業(yè)屬于無污染、可循環(huán)再生、投入產(chǎn)出比小、綜合效益大的能源產(chǎn)業(yè)，是目前第一大清潔能源，對調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，減少溫室氣體排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展都有巨大價(jià)值，世界各國都將開發(fā)水力資源作為優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。水力資源作為清潔可再生能源，在我國居于優(yōu)先開發(fā)的地位。

根據(jù)河流的地形、地質(zhì)條件，水能開發(fā)方式可分為壩式、引水式和混合式。

壩式水電站是指由河道上的擋水建筑物壅高水位而集中發(fā)電水頭的水電站。壩式水電站的引用流量較大，電站的規(guī)模也大，水能利用較充分。目前世界上裝機(jī)容量超過2?000MW的巨型水電站大都是壩式水電站。此外壩式水電站水庫的綜合利用效益高，可同時(shí)滿足防洪、發(fā)電、供水等興利要求。但由于工程規(guī)模大，水庫淹沒范圍大，遷移人口多，造成壩式水電站的投資大，工期長。

引水式水電站是指在河流坡降陡的河段上筑一低壩(或無壩)取水，通過人工修建的引水管引水到河段下游，集中落差，再經(jīng)壓力管道引水到水輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電的水電站。引水式水電站引用流量較小，沒有水庫調(diào)節(jié)徑流，水量利用率較低，綜合利用價(jià)值較差。電站庫容很小，基本無水庫淹沒損失，工程量較小，單位造價(jià)較低。??

?在一個(gè)河段上，同時(shí)采用高壩和有壓引水管共同集中落差的開發(fā)方式稱為混合式開發(fā)。?壩集中一部分落差后，再通過有壓引水管集中壩后河段上另一部分落差，形成了電站的總水頭。這種開發(fā)方式的水電站稱為混合式水電站?。適用于上游有優(yōu)良壩址，適宜建庫，而緊接水庫以下河道突然變陡或河流有較大的轉(zhuǎn)彎。同時(shí)兼有壩式和引水式水電站的優(yōu)點(diǎn)。

水電站水力機(jī)組在開機(jī)和停機(jī)的負(fù)荷調(diào)節(jié)過程中，特別是在事故突然甩負(fù)荷情況下，由于輸水系統(tǒng)的水流慣性發(fā)生變化，輸水系統(tǒng)管道的壓力也將隨之發(fā)生變化。輸水系統(tǒng)管道越長，壓力變化越大。因此，在長輸水系統(tǒng)水電站設(shè)計(jì)中，為了使壓力管道的壓力變化幅值滿足水電站的安全的需要，通常設(shè)置上游調(diào)壓井或下游調(diào)壓井，或上游、下游同時(shí)設(shè)置調(diào)壓井。

調(diào)壓井型式可分為簡單式、阻抗式、差動(dòng)式三大類（見附圖1、2、3）。調(diào)壓井能很好地解決管道的壓力上升和下降，但調(diào)壓井的存在會(huì)引起輸水系統(tǒng)內(nèi)水體發(fā)生波動(dòng)。當(dāng)管道長度和調(diào)壓井面積確定后，水體的波動(dòng)周期也確定了。當(dāng)輸水系統(tǒng)的管道越長，調(diào)壓井的波動(dòng)周期越長，對機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行就越不利。當(dāng)調(diào)壓井水體產(chǎn)生波動(dòng)后，調(diào)壓井水位波動(dòng)的衰減越快越好。

三種調(diào)壓井型式中，對調(diào)壓井水位波動(dòng)衰減效果最好是差動(dòng)式，其次是如中國專利200610128482.4公開的阻抗式，最不利是簡單式。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了確保機(jī)組和水電站安全、可靠運(yùn)行，并加快調(diào)壓井水位波動(dòng)衰減，本實(shí)用新型旨在提供一種水電站調(diào)壓井，該調(diào)壓井設(shè)置了一種加快調(diào)壓井水位波動(dòng)衰減的新型阻抗孔：單向逆止阻抗孔，可以使調(diào)壓井內(nèi)水位波動(dòng)快速衰減。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種水電站調(diào)壓井，包括調(diào)壓室及與其相通的引水管；在所述調(diào)壓室內(nèi)、水位以下設(shè)有至少一個(gè)自由孔和至少一個(gè)阻抗孔；其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，所述阻抗孔為單向逆止阻抗孔，該單向逆止阻抗孔上裝有限制調(diào)壓室內(nèi)水流通過阻抗孔進(jìn)入引水管內(nèi)或限制引水管內(nèi)水流通過阻抗孔進(jìn)入調(diào)壓室內(nèi)的單向逆止結(jié)構(gòu)。

以下為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案：

當(dāng)單向逆止阻抗孔上裝有限制調(diào)壓室內(nèi)水流通過阻抗孔進(jìn)入引水管的單向逆止結(jié)構(gòu)時(shí)，所述單向逆止結(jié)構(gòu)包括鉸接在引水管壁面上的活動(dòng)擋板，該活動(dòng)擋板位于調(diào)壓室內(nèi)，此時(shí)適合作為水電站上游調(diào)壓井。

當(dāng)單向逆止阻抗孔上裝有限制引水管內(nèi)水流通過阻抗孔進(jìn)入調(diào)壓室內(nèi)的單向逆止結(jié)構(gòu)時(shí)，所述單向逆止結(jié)構(gòu)包括鉸接在引水管壁面上的活動(dòng)擋板，該活動(dòng)擋板位于引水管內(nèi)，此時(shí)適合作為水電站下游調(diào)壓井。

作為一種具體的結(jié)構(gòu)形式，所述自由孔和單向逆止阻抗孔均設(shè)置在調(diào)壓井底板上。