水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電系統(tǒng)及其水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水力發(fā)電，尤其涉及一種水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電方法。
【背景技術(shù)】
[0002]利用流水所蘊(yùn)藏的能量生產(chǎn)電腦的過程稱為水力發(fā)電。水資源是無污染的可再生能源，用水力資源發(fā)電可以節(jié)約大量資源量有限的不可再生的煤炭、石油等礦物燃料。水力資源成本比較低，水電站設(shè)備使用壽命比較長，目前水力發(fā)電技術(shù)在我國已得到廣泛應(yīng)用。然而，目前一般對水資源的勢能進(jìn)行發(fā)電的方法是有引水池流出后，經(jīng)引水管進(jìn)入水輪發(fā)電機(jī)組，對水輪發(fā)電機(jī)組的水輪進(jìn)行沖擊，推動(dòng)水輪轉(zhuǎn)動(dòng)使發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。水在推動(dòng)水輪轉(zhuǎn)動(dòng)之外，還有相當(dāng)大的部分動(dòng)能未盡使用，而直接排出至排水池，導(dǎo)致水資源的部分能量損失造成浪費(fèi)。在豐水期，來自引水渠的水資源可以驅(qū)動(dòng)一定功率的發(fā)電機(jī)組24小時(shí)不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，發(fā)電效率高;而在枯水期，相同功率的發(fā)電機(jī)組在水流量減少的情況下無法持續(xù)不間斷地發(fā)電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可在枯水期增效持續(xù)不間斷發(fā)電的水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明還提供與發(fā)電系統(tǒng)對應(yīng)的一種水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電方法。
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明采用的系統(tǒng)技術(shù)方案是:一種水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電系統(tǒng)，其包括位于高位的蓄水池、安裝有水輪機(jī)的輪機(jī)箱、連接蓄水池與輪機(jī)箱并指向水輪機(jī)注水的引水管、與水輪機(jī)的葉輪軸對接的發(fā)電機(jī)、對接輪機(jī)箱排水口的排水渠、部分沉入所述排水渠的水車、由水車驅(qū)動(dòng)的自吸栗、一端連接自吸栗出口而另一端出口位于蓄水池的回水管、位于排水渠上游由支流并流接入的接水池、一端連接自吸栗的吸入口而另一端位于接水池內(nèi)的吸水管。
[0005]作為本發(fā)明水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述輪機(jī)箱內(nèi)設(shè)有上水輪機(jī)和下水輪機(jī)兩個(gè)水輪機(jī)、下水輪機(jī)位于上水輪機(jī)的斜下方、下水輪機(jī)與上水輪機(jī)的葉輪軸相互聯(lián)動(dòng)。
[0006]作為本發(fā)明水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述排水渠設(shè)有逐漸向下的弧形坡段，弧形坡段的半徑與水車半徑相同。
[0007]作為本發(fā)明水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述接水池位于排水渠上游旁側(cè)，由一個(gè)支流弓I入并與排水渠形成并流。
[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明采用的與系統(tǒng)對應(yīng)的方法技術(shù)方案是:一種水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電方法，用于枯水期保證水電站持續(xù)發(fā)電，所述水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電方法包括以下步驟:
S1、構(gòu)建水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電系統(tǒng)，其包括位于高位的蓄水池、安裝有水輪機(jī)的輪機(jī)箱、連接蓄水池與輪機(jī)箱并指向水輪機(jī)注水的引水管、與水輪機(jī)的葉輪軸對接的發(fā)電機(jī)、對接輪機(jī)箱排水口的排水渠、部分沉入所述排水渠的水車、由水車驅(qū)動(dòng)的自吸栗、一端連接自吸栗出口而另一端出口位于蓄水池的回水管、位于排水渠下游出口或上游的接水池、一端連接自吸栗的吸入口而另一端位于接水池內(nèi)的吸水管；
52、豐水期，所述水車升起離開排水渠，來自引水渠以及蓄水池的水源驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使發(fā)電機(jī)持續(xù)24小時(shí)發(fā)電，輸出電能，并保持蓄水池滿倉蓄水位；
53、枯水期，蓄水池的水位開始低于滿倉蓄水位并逐漸下降，觸發(fā)回水系統(tǒng)工作，水車下沉并部分沒入排水渠的流水中，水車運(yùn)轉(zhuǎn)推動(dòng)自吸栗運(yùn)轉(zhuǎn)，從排水渠下游的接水池中吸取部分水源回灌至蓄水池，對發(fā)電所需水源進(jìn)行補(bǔ)充，維持水位或減緩水位下降的速度，保證24小時(shí)持續(xù)發(fā)電；
54、水位下降到警戒線時(shí)，停機(jī)蓄水，待蓄水至滿倉水位時(shí)再次開機(jī)發(fā)電。
[0009]作為本發(fā)明水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電方法的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述回水管的內(nèi)直徑為引水管的內(nèi)直徑的1/20至1/4范圍內(nèi)。
[0010]作為本發(fā)明水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電方法的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述排水渠設(shè)有逐漸向下的弧形坡段，弧形坡段的半徑與水車半徑相同。
[0011]作為本發(fā)明水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電方法的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述接水池位于排水渠上游旁側(cè)，由一個(gè)支流弓I入并與排水渠形成并流。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:經(jīng)過發(fā)電的水帶著部分動(dòng)能從排水渠流出，通過水車推動(dòng)自吸栗運(yùn)轉(zhuǎn)，從而將部分排出的水從接水池抽取并回灌到蓄水池，在枯水期對發(fā)電水源進(jìn)行有效補(bǔ)充，使其可以不間斷發(fā)電，提高發(fā)電效率，增加能源利用的效率。
[0013]水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電方法通過設(shè)置水車，由經(jīng)過發(fā)電的水帶著部分動(dòng)能從排水渠流出而驅(qū)動(dòng)水車推動(dòng)自吸栗運(yùn)轉(zhuǎn)，從而將部分排出的水從接水池抽取并回灌到蓄水池，在枯水期對發(fā)電水源進(jìn)行有效補(bǔ)充，使其可以不間斷發(fā)電，提高發(fā)電效率，增加能源利用的效率。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明一種水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行具體描述。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明一種水電節(jié)水持續(xù)發(fā)電系統(tǒng)，其包括位于高位的蓄水池11、安裝有水輪機(jī)15/16的輪機(jī)箱13、連接蓄水池11與輪機(jī)箱13并指向水輪機(jī)注水的引水管12、與水輪機(jī)的葉輪軸對接的發(fā)電機(jī)、對接輪機(jī)箱排水口的排水渠18、部分沉入所述排水渠的水車22、由水車驅(qū)動(dòng)的自吸栗21、一端連接自吸栗21出口而另一端出口位于蓄水池11的回水管23、位于排水渠18上游由支流并流接入的接水池28、一端連接自吸栗21的吸入口而另一端位于接水池內(nèi)的吸水管26。經(jīng)過發(fā)電的水帶著部分動(dòng)能從排水渠18流出，通過水車推動(dòng)自吸栗21運(yùn)轉(zhuǎn)，從而將部分排出的水從接水池抽取并回灌到蓄水池11，在枯水期對發(fā)電水源進(jìn)行有效補(bǔ)充，使其可以不間斷發(fā)電，提高發(fā)電效率，增加能源利用的效率。
[0017]更佳地，所述輪機(jī)箱13內(nèi)設(shè)有上水輪機(jī)15和下水輪機(jī)16兩個(gè)水輪機(jī)、下水輪機(jī)16位于上水輪機(jī)15的斜下方、下水輪機(jī)16與上水輪機(jī)15的葉輪軸相互聯(lián)動(dòng)，水流下來驅(qū)動(dòng)上水輪機(jī)15后正好落到下水輪機(jī)16驅(qū)動(dòng)下水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而充分利用水的動(dòng)能，使得兩個(gè)水輪機(jī)同時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，并且兩個(gè)水輪機(jī)相互聯(lián)動(dòng)，從而只需一個(gè)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電即可，一個(gè)水輪機(jī)的葉輪軸輸出的動(dòng)力通過聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳輸?shù)搅硪蝗~輪軸，再驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0018]更佳地，所述排水渠18設(shè)有逐漸向下的弧形坡段，弧形坡段的半徑與水車半徑相同，使得排水水流與水車同步的區(qū)段更長，可以更長時(shí)間地推動(dòng)水車轉(zhuǎn)動(dòng)，也使得同一時(shí)間水車的更多部分被水流驅(qū)動(dòng)，提高水車的轉(zhuǎn)動(dòng)效率，提高回水量。最多可以有水車的1/4圓周弧段在排水渠18中被驅(qū)動(dòng)。
[0019]更佳地，所述接水池28位于排水渠18上游旁側(cè)，由一個(gè)支流引入并與排水渠形成并流，從而可以提升回水抽取的高度位置，減少抽取回灌的高度，使得更多水能夠被抽取回灌，使得連續(xù)發(fā)電時(shí)間延續(xù)得更長