[發(fā)明專利]一種環(huán)境友好的水力發(fā)電裝置

在審

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• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN107288804A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 楊魯平
• 申請（專利權）人: 楊魯平
• 主分類號: F03B13/10
• 分類號: F03B13/10;F03B13/26;F03B3/18;F03B11/08
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本發(fā)明涉及水力發(fā)電設備技術領域，具體是一種環(huán)境友好的水力發(fā)電裝置。

背景技術

傳統(tǒng)水力發(fā)電工程大多需要筑起高水壩攔河蓄水，發(fā)電機組位于壩體上。這樣不但對水力發(fā)電河道的選取有苛刻的要求，更常常對所在地生態(tài)環(huán)境造成嚴重的影響，甚至出現(xiàn)水庫淹沒原本是旱地區(qū)域的問題，并由此造成自然景觀改變，林地、耕地減少，生物棲息地破壞，以及水源污染等問題。同時，建筑壩體也增大了水電開發(fā)的成本。此外，壩體的安全性與發(fā)電時水流產(chǎn)生的巨大噪音也是不容忽視的問題。這些因素使得人們在考慮發(fā)展水電這一清潔能源時往往要經(jīng)過一番深思熟慮的論證，而通過論證的適宜水力發(fā)電的地點需要滿足嚴格的條件，因此，大量河水流速較快的河段因生態(tài)、安全、技術條件、建設成本等種種原因被列為不適宜發(fā)展水電的河段，造成了無法開發(fā)這類潛在的適合開發(fā)水電的河段的局面。我們需要用一種可以盡可能徹底地規(guī)避上述問題的環(huán)境友好的水力發(fā)電裝置來開發(fā)這些具有開發(fā)潛力的水力資源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)境友好的水力發(fā)電裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種環(huán)境友好的水力發(fā)電裝置，包括前置聚流罩、渦輪發(fā)電機構和后置散流罩；所述前置聚流罩設置在渦輪發(fā)電機構前端，且前置聚流罩為從前至后逐漸收窄的漏斗形結(jié)構，所述后置散流罩設置在渦輪發(fā)電機構后端，且后置散流罩為從前至后逐漸放寬的漏斗形結(jié)構，前置聚流罩的窄口部與后置散流罩的窄口部配合形成窄口通道，渦輪發(fā)電機構設置在窄口通道內(nèi)；所述環(huán)境友好的水力發(fā)電裝置，還包括電力傳輸線路，電力傳輸線路連接至渦輪發(fā)電機構。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述渦輪發(fā)電機構包括渦輪機定子和渦輪機轉(zhuǎn)子，渦輪機定子設置在渦輪機轉(zhuǎn)子前側(cè)，渦輪機定子上均勻間隔設置有多個導流葉片，渦輪機轉(zhuǎn)子上均勻間隔設置有多個轉(zhuǎn)子葉片。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述前置聚流罩內(nèi)側(cè)迎水面涂有超疏水噴劑層。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述前置聚流罩的寬口部截面積與窄口部截面積的比值大于20。

作為本發(fā)明再進一步的方案：還包括隔離網(wǎng)，所述隔離網(wǎng)設置在前置聚流罩前端。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述隔離網(wǎng)為中間向前凸起的錐形結(jié)構。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、該環(huán)境友好的水力發(fā)電裝置，在同等發(fā)電能力的情形下，由于無需建筑水壩、攔蓄河水，只取用河道中的部分水流，滯留程度較小，對通航、生物洄游影響較小，且該水力發(fā)電裝置對自然景觀和經(jīng)濟活動所造成的影響較小；

2、該環(huán)境友好的水力發(fā)電裝置，在同等發(fā)電能力的情形下，由于無需建壩，其生產(chǎn)、安裝、運營成本較小，在生產(chǎn)工藝成熟的前提下，其預期壽命與傳統(tǒng)發(fā)電機組大致相當，其固定載體選取靈活，可以是橋墩、水中平臺等，而不像目前普遍使用的水力發(fā)電裝置一樣只能固定在壩體上；

3、該環(huán)境友好的水力發(fā)電裝置，通過對渦輪能夠長期承受的流速以及水流深度等的評估，可靈活選取前置聚流罩和后置散流罩的型號與形狀，這種裝置可以適應很寬泛的水流速率和深度，可以在不同河道等水體中工作，這些水體既包括大江大河、洋流潮汐，也包括具有一定寬度、深度與流速的中小河流，以及洋流潮汐，從而有效利用一般不適合修建水壩的洋流潮汐的水能。

附圖說明

圖1為環(huán)境友好的水力發(fā)電裝置的主視剖面示意圖。

圖2為環(huán)境友好的水力發(fā)電裝置的俯視剖面示意圖。

圖3為環(huán)境友好的水力發(fā)電裝置中渦輪發(fā)電機構的結(jié)構示意圖。

圖4為本發(fā)明環(huán)境友好的水力發(fā)電裝置在普通寬深直河道并排式布局俯視剖面示意圖。

圖5為本發(fā)明環(huán)境友好的水力發(fā)電裝置在橋墩附近水中平臺處的布局主視剖面示意圖。

圖6為本發(fā)明環(huán)境友好的水力發(fā)電裝置在橋墩附近水中平臺處的布局主視剖面示意圖。

圖中：1-隔離網(wǎng)、2-前置聚流罩、3-渦輪機定子、4-渦輪機轉(zhuǎn)子、5-后置散流罩、6-電力傳輸線路、7-水流方向、8-導流葉片、9-轉(zhuǎn)子葉片。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細地說明。