專利名稱：大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨主電力需求的增長，電能應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，生產(chǎn)對電的需要迅速增長。現(xiàn)有發(fā)電的途徑很多，主要有燃煤或石油驅(qū)動渦輪機(jī)發(fā)電的，靠水力發(fā)電，還有些靠太陽能、風(fēng)能和潮汐發(fā)電利用水流的動能和勢能來產(chǎn)生電能的小 型電站?，F(xiàn)有水能發(fā)電站需要修建大壩蓄水，造成水位上升、移民搬遷、淹沒土地，存在安全隱患；阻礙河水的自由流淌和改變河道的走向，影響水中動植物的自由遷徙和移動。當(dāng)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害或戰(zhàn)爭時，對沿岸及下游地區(qū)會造成的二次災(zāi)難。本

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計布局合理，在不改變河道的走向和自由流淌基礎(chǔ)上，不會對河床兩岸帶來的損壞，充分利用水資源進(jìn)行發(fā)電。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)組、增速器、滾桶頁輪，選擇大江、大河中的某一段，可根據(jù)河床水流量及河床的不同寬度，在河床中間建立順“八”字型水槽機(jī)組平臺樁，“八”字型水槽機(jī)組平臺樁一側(cè)設(shè)有橫板閘門，另一側(cè)設(shè)有水船閘門或兩側(cè)水船閘門和橫板閘門，河床兩邊留好供船只行走的水道，兩平臺樁之間為水渠通道，平臺樁水渠通道中上、下游布設(shè)有滾桶頁輪，平臺樁頂部布設(shè)有發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)組上連接增速器，增速器與滾桶頁輪通過傳輸帶連接；在水船閘門處上、下游河床底部設(shè)有基礎(chǔ)工程，所述的基礎(chǔ)工程在閘門樁之間的直線距離并排打幾組樁至河床底部，樁上端與河床底部平行，同時在沿水船閘門的走向，在上游和下游約10-50米的范圍內(nèi)，同樣打下間距不等的樁；在樁與樁之間的空隙處就可以存放并且固定住大、小不等的石塊。所述的機(jī)組平臺樁上游入水口處布設(shè)有呈尖“八”字型的分障裝置。所述的水船閘門前端呈三角形，后面為長方形，船體平面長度與兩座閘門樁寬度相一致。所述的水船閘門船頭上游水底處打樁布設(shè)防銹鋼絲繩，鋼絲繩牽引到船頭卷揚(yáng)機(jī)上。所述的水船閘門船體內(nèi)設(shè)有重物，水船閘門底部設(shè)有注水閘門，上端設(shè)有抽水泵。所述水船閘門底部及船尾的平面上設(shè)有緩沖墊片。所述的水槽機(jī)組平臺樁內(nèi)側(cè)布設(shè)暗格槽。所述的滾桶頁輪的葉片前端寬，后端窄。所述的滾桶頁輪上端設(shè)有起重裝置。所述的“八”字型水槽機(jī)組平臺樁中間設(shè)有平臺樁。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明設(shè)計采用在河床上建造發(fā)電系統(tǒng)，在不改變河道的走向和自由流淌基礎(chǔ)上，不會對河床兩岸帶來的損壞?？梢匝睾哟病⒔沧呦?qū)訉咏⑦@種結(jié)構(gòu)方式的發(fā)電系統(tǒng)，同時沿著兩岸架設(shè)輸電線網(wǎng)；無需筑壩和埋設(shè)固定水輪機(jī)管道、不會淹沒土地資源、不存在移民搬遷問題；也不會阻礙河水的自由流淌和改變河道的走向，不會影響水中動植物的自由遷徙和移動。無需擔(dān)憂發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害或戰(zhàn)爭時，對沿岸及下游地區(qū)造成的二次災(zāi)難。建設(shè)投入資金要比傳統(tǒng)的筑壩式投入資金少許多，而安全保障方面卻要穩(wěn)妥許多。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式參見附圖，大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)組I、增速器2、滾桶頁輪3，選擇大江、大河中的某一段，可根據(jù)河床水流量及河床的不同寬度，在河床中間建立順“八“字型的一、ニ個無蓋水槽機(jī)組平臺樁4外，河床兩邊留好供船只行走的水道?！鞍恕弊中退蹤C(jī)組平臺樁ー側(cè)設(shè)有橫板閘門5，另ー側(cè)設(shè)有水船閘門6，或兩側(cè)設(shè)有水船閘門6和橫板閘門5，河床兩邊留好供船只行走的水道7。兩平臺樁之間為水渠通道，平臺樁水渠通道中上、下游布設(shè)有滾桶頁輪3，根據(jù)大小河床不同的水流量及河床寬度不同，機(jī)組安裝種類有雙桶單渠單機(jī)式、雙桶單渠雙機(jī)式、四桶雙渠單機(jī)式、四桶雙渠雙機(jī)式、四桶雙渠四機(jī)式。(四桶雙渠式只是在雙桶單渠式的基礎(chǔ)上、水渠中間加入一道固定樁、將兩邊水渠當(dāng)中的四只滾輪桶通過聯(lián)結(jié)器作用聯(lián)接起來，形成更大的動力、產(chǎn)生更多電能。但在冬季枯水時期盡量通過閘門作用，仍然難以保證雙渠同時工作時，就可以關(guān)閉雙渠中某ー渠，斷開關(guān)閉中的滾桶聯(lián)接桿，以便保證采取雙桶單渠單機(jī)式繼續(xù)發(fā)電)機(jī)組平臺樁4可以參照橋墩的方式來建造，但兩座機(jī)組平臺樁之間形成的水渠應(yīng)呈“八”字型結(jié)構(gòu)來布局即入水口小于出水ロ。這樣可以將入水ロ流入的水源快速的分流出去，始終保持入水ロ處的水源流速快，從而形成強(qiáng)勁水源動カ供機(jī)組使用。水渠平臺的長度、寬度應(yīng)以適合安裝機(jī)組各種部件及機(jī)房工作室8的要求標(biāo)準(zhǔn)來建造；而水渠平臺的高度則應(yīng)以洪峰發(fā)生時的最高水位一倍左右的高度來建造。在每座水渠入水ロ的兩側(cè)，預(yù)先布設(shè)好供攔水板使用的暗格槽，以便于冬季水源不足時可以任意關(guān)閉其他水渠閘門，保證一座水渠能夠正常發(fā)電。根據(jù)水渠流入水ロ的寬度，來建造上滾桶式受カ頁輪，因上滾桶式頁輪具有一定的寬度，且受水流沖擊強(qiáng)勁，提供給機(jī)組的動カ當(dāng)然也就更大。而安裝在水渠出口處的下滾桶式受カ頁輪；形狀可以跟上滾桶式受カ頁輪ー樣，但安裝的阻水板寬度要窄、數(shù)量也要少，這樣才不會影響整個水渠的水流速度。采用這種上、下游雙滾桶式并且具備一定寬度的受カ頁輪，其發(fā)電功率更大。安裝在滾桶上的阻水葉片，葉片應(yīng)當(dāng)采用兩頭寬、中間窄的形狀結(jié)構(gòu)來建造；這種構(gòu)造不會阻止水流從滾桶中間部位通過，可以讓滾桶式頁輪更大的發(fā)力。因為有了橫板閘門5的水位調(diào)節(jié)作用，正常情況下都不需要對滾桶頁輪3做上、下調(diào)整。盡管可以在水渠樁壁兩邊預(yù)先布設(shè)好供滾桶頁輪3作上、下調(diào)節(jié)作用的格槽，但通常情況下無需使用，以免影響正常發(fā)電。只是在發(fā)生特大洪災(zāi)時，可以將滾桶頁輪3沿溝槽高高收起并且停止發(fā)電，讓水渠起到快速泄洪作用。根據(jù)入水ロ的寬度來建造上滾桶頁輪3的寬度而入水ロ的寬度要求在保證水深2米左右的基礎(chǔ)上來建造，旋轉(zhuǎn)的滾桶頁輪3外圍要接近河床底部，并讓整個滾桶頁輪3吃水面積保持在三分之一左右，這樣發(fā)力更大。下滾桶頁輪3將根據(jù)出水ロ的寬度來建造，但無需吃水太深，以免影響水流速度。上滾桶頁輪3安裝在水渠入水ロ處下滾桶頁輪安裝在水渠出水ロ處。通常情況下河床水渠每單渠的
寬度保持在2---5米左右為好；江床水渠姆單渠的寬度保持在5-10米左右為好。(根據(jù)這
一要求河床布設(shè)的單槽滾桶頁輪寬度同樣保持在2-5米為好；江道布設(shè)的單槽滾桶頁輪保持在5-10米為好。)上、下滾桶頁輪3的中軸兩邊，分別安裝供傳動作用的大尺度皮帶輪或者鏈輪。在兩座機(jī)組平臺樁的頂層，面向水渠兩側(cè)的中間部位，分別安裝帶鏈輪或皮帶輪的ー級、ニ級增速裝置；增速裝置再連接到發(fā)電機(jī)組。
用兩組皮帶或者鏈條，通過上、下滾桶頁輪兩側(cè)的皮帶輪或者鏈輪，和增速裝置兩側(cè)的皮帶輪或者鏈輪貫通連接起來，呈三角形布局的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。在水船閘門6處下端設(shè)有基礎(chǔ)工程，基礎(chǔ)工程在閘門樁之間的直線距離并排打幾組樁9至河床底部，樁的露頭部分于河床底部平行，同時在沿水船閘門6的走向，在上游和下游約10-50米的范圍內(nèi)，同樣打下間距不等的樁；在樁與樁之間的空隙處就可以存放并且固定住大、小不等的石塊。只有先穩(wěn)定住這些石塊，才能保護(hù)好水閘門底下的泥沙不被沖走。在雨季漲水時打開泄水閘門及時排洪，正常情況下通過水船閘門6及橫板閘門數(shù)量的開啟程度來調(diào)解水位的高低，將發(fā)電所需的水位控制在平穩(wěn)的水位上，從而保證機(jī)組的正常發(fā)電，避免機(jī)組出現(xiàn)間歇性、時高時低不穩(wěn)定的發(fā)電狀態(tài)。為了保證機(jī)組在較小的洪峰發(fā)生時不受影響、能夠正常發(fā)電，可在機(jī)組平臺樁上游入水ロ處布設(shè)呈尖“八”字型的分障裝置10，將洪峰帶來的ー些木材、毛竹、漁網(wǎng)及漂浮物等從機(jī)組樁兩邊的水閘門過道分流出去，或者通過分障裝置10將這些漂浮物集中起來統(tǒng)一清除，避免這些漂浮物從機(jī)組水道通過時影響發(fā)電。傳統(tǒng)的水閘門因為蓄水后產(chǎn)生的水壓，加上阻水板的有限作用，難以承受過高的水位和壓力。因此閘門之間的距離跨度有限，只能采取縮小水閘門樁的間距、多增設(shè)幾座閘門樁的布局來解決蓄水問題。但這種布局還是難以解決較高水位的蓄水要求，并且過多的增設(shè)閘門樁會有礙雨季時期的泄洪作用。而采取全新理念的水船閘門方式，就可以很好的解決寬度河床蓄水、快速泄洪問題；另外，水船閘門不但可以很好的解決大跨度河床蓄水這ー難題，當(dāng)洪峰發(fā)生吋，還可以通過牽引作用將水船閘門牽引到岸邊，讓洪峰快速的通過大跨度的閘門，很好的解決泄洪問題。水船閘門6可以呈長三角形設(shè)計、后三角的船體平面長度應(yīng)與大跨度的兩座閘門樁之間間距相一致；應(yīng)在水船閘門6船頭上游水底處打樁11布設(shè)防銹鋼絲繩，這樣水船閘門6就可以通過船上自備的卷揚(yáng)機(jī)601作上、下游調(diào)整及左右移動調(diào)整的固定牽引工作，不會給兩座閘門樁帶來大的沖擊壓力。當(dāng)洪峰來臨時，水船閘門又可以通過岸邊的牽引裝置離開閘門樁到岸邊，因此水船閘門本身無需布置動力。水船閘門的高度以最高水位時的ー倍來建造，船體內(nèi)放入一定數(shù)量的重物，當(dāng)牽引到工作區(qū)域、需要蓄水作業(yè)時，可以打開船上注水閘門，讓逐漸注入河水的船體沿著兩座閘門樁之間慢慢下沉，這樣就可以解決蓄水問題了。而當(dāng)水船閘門需要移動到岸邊時，則可以通過船上備用的水泵602將船體內(nèi)的河水排出，浮起后牽引到岸邊即可。另外，還需要在水船閘門的底部及船尾的平面上鋪墊軟體物603，如海綿、或植絨布等。這樣當(dāng)水船閘門下沉蓄水時，就可以有效阻止因水船閘門放入逐漸下沉而形成的急流移動石塊問題，同時有了海綿作用，還可以很好的解決船底及船尾與閘門樁12之間的滲水問題。有了大跨度水船作用、以及小跨度橫板調(diào)節(jié)水位的作用，除保障行船通道的水源夕卜，我們能夠做到讓整個河床的水源盡可能的全部集中到河床中 間八字型水渠通道中，這樣經(jīng)過水渠通道的水流流速極快且強(qiáng)勁的水流帶動雙渠中四只寬大的滾桶頁輪同時旋轉(zhuǎn)；隨著滾桶頁輪的轉(zhuǎn)動通過傳動帶作用，可以帶動一、ニ增速器高速運(yùn)轉(zhuǎn)起來，可滿足相應(yīng)匹配的發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)起來產(chǎn)生電能，生產(chǎn)的電能通過岸邊的輸電線輸送出去。生產(chǎn)電カ的同時，安裝在機(jī)組上游河道中分障裝置10應(yīng)該發(fā)揮作用，將流淌在河水中的一些能夠影響滾桶頁輪旋轉(zhuǎn)的障礙物等分流出去；或?qū)⑺麄兗械揭黄鸾y(tǒng)一清理。而當(dāng)特大洪峰發(fā)生吋，安裝在水渠上方的起重裝置13將滾桶頁輪3提升吊起，保護(hù)頁輪不受損壞。
權(quán)利要求
1.大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)組、增速器、滾桶頁輪，其特征在于選擇大江、大河中的某一段，可根據(jù)河床水流量及河床的不同寬度，在河床中間建立順“八”字型水槽機(jī)組平臺樁，“八’’字型水槽機(jī)組平臺樁ー側(cè)設(shè)有橫板閘門，另ー側(cè)設(shè)有水船閘門或兩側(cè)水船閘門和橫板閘門，河床兩邊留好供船只行走的水道，兩平臺樁之間為水渠通道，平臺樁水渠通道中上、下游布設(shè)有滾桶頁輪，平臺樁頂部布設(shè)有發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)組上連接增速器，增速器與滾桶頁輪通過傳輸帶連接；在水船閘門處上、下游河床底部設(shè)有基礎(chǔ)エ程，所述的基礎(chǔ)工程在閘門樁之間的直線距離并排打幾組樁至河床底部，樁上端與河床底部平行，同時在沿水船閘門的走向，在上游和下游約10-50米的范圍內(nèi)，同樣打下間距不等的樁；在樁與樁之間的空隙處就可以存放并且固定住大、小不等的石塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的機(jī)組平臺樁上游入水ロ處布設(shè)有呈尖“八”字型的分障裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的水船閘門前端呈三角形，后面為長方形，船體平面長度與兩座閘門樁寬度相一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的水船閘門船頭上游水底處打樁布設(shè)防銹鋼絲繩，鋼絲繩牽引到船頭卷揚(yáng)機(jī)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的水船閘門船體內(nèi)設(shè)有重物，水船閘門底部設(shè)有注水閘門，上端設(shè)有抽水泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述水船閘門底部及船尾的平面上設(shè)有緩沖墊片。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的水槽機(jī)組平臺樁內(nèi)側(cè)布設(shè)暗格槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的滾桶頁輪的葉片如端覽，后端窄。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的滾桶頁輪上端設(shè)有起重裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的“八”字型水槽機(jī)組平臺樁中間設(shè)有平臺樁。
全文摘要
本發(fā)明公開了大江大河無壩式大功率發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)組、增速器、滾桶頁輪、水船閘門，選擇大江、大河中的某一段，可根據(jù)河床水流量及河床的不同寬度，在河床中間建立順“八”字型水槽機(jī)組平臺樁，“八”字型水槽機(jī)組平臺樁一側(cè)設(shè)有橫板閘門，另一側(cè)設(shè)有水船閘門或兩側(cè)水船閘門和橫板閘門，河床兩邊留好供船只行走的水道，兩平臺樁之間為水渠通道，平臺樁水渠通道中上、下游布設(shè)有滾桶頁輪，平臺樁頂部布設(shè)有發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)組上連接增速器，增速器與滾桶頁輪通過傳輸帶連接；在水船閘門處上、下游河床底部設(shè)有基礎(chǔ)工程。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計布局合理，在不改變河道的走向和自由流淌基礎(chǔ)上，充分利用水資源進(jìn)行發(fā)電。
文檔編號E02B9/00GK102691282SQ20121017947
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月2日
發(fā)明者蔣明剛 申請人:蔣明剛