[发明专利]一种无落差平水发电方法及装置

说明书

技术领域

本发明是一种利用水力发电的方法及装置，尤其是指一种利用平流水力发电的方法及装置，主要用于小型水流的水力发电。

背景技术

我国水能资源的分布及其开发利用我国幅员辽阔，河流众多，总长度达42万多km，流域面积在100km²以上的河流就有5000多条，还有星罗棋布的湖泊；水能蕴藏量极为丰富，仅河川水能资源，估算就为6.76亿kW，居世界首位。可能开发利用的容量约为3.79亿kW，年发电量约为1.9万亿kW·h，每年人均1583kW.h(按12亿人口)。我国发展电力工业的方针是：“因地制宜，水火并举，优先发展水电，大力发展火电，适当发展核电。”这个方针是符合我国实际情况的，对加速我国电力工业的发展，尤其是优先开发水电、加快水电建设将起到十分重要的作用。水能利用的主要形式是利用水能生产电能。水电站是为开发利用水能资源，将水能转变成电能而修建的工程建筑物和机械、电气设备的综合体，是利用水能生产电能的基地。因此，水能利用一般指水力发电。但是，水力发电需要修建一系列的水工建筑物和水电站建筑物，集中水流落差，形成水库，控制和引导水流通过水轮机，将水能转变成为旋转的机械能，再由水轮机带动发电机转动，从而发出电能，然后经过配电和变电设备升压后送往电力系统，再供给用户。所需截流筑坝费用巨大，工程实施受到诸多限制。

为了进一步开发水力发电，人们也正在考虑如何利用低落差或平流水的水源发电。中国专利文献(申请号伟89102616.9，名称为“无落差(自然水流)水力发电方法”)公开了一种所谓无须要有落差的水力发电方法，其特点是无需要筑坝将下游水位提高，而是通过自动控制系统的操纵下，水轮能随水位的上升而上升、下降而下降来利用自然水流的动力发电，所以它对水流无落差要求。

中国专利文献(申请号伟03261787.9，名称为“无落差水力发电机水轮”)公开了一种用于水力发电的无落差水力发电机水轮，它具有两个相对设置的轮环，两轮环经相对设置在轮环上的十字径杆装配中心轮轴，在轮环与十字径杆的连接处分别设置有连接两轮环的阻水板轴，其各阻水板轴上分别装配有置于两轮环之间的阻水板，与各阻水板相配置在相应的十字径杆上设置有阻水板挡杆。通过在中心设置轮轴的轮环上均布四个阻水板，利用阻水板对流动水流的阻力而驱动轮轴转动，用于为发电机组提供转子转动动力。

但是上述专利所公开的都是一种与有落差发电设备一样的水轮机构，水轮机构是由水轮一边进水来推动水轮机转动的，水轮机的转轴是垂直于水面的，这种方式的缺点是水轮机只有一边受到水力冲击，而且水流在垂直方向受到限制，因而没有使得水力充分发挥作用，尤其是对于小水流的情况，就很难使得水轮机带动发电机发电。很有必要对此进一步加以研究改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有无落差(自然水流)水力发电方法和设备的不足，提出一种水能资源能得到更为充分发挥，效率更高，尤其适合小流水发电的水力发电方法和设备。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的，一种无落差平水发电的新型方法，采用无落差平流水力发电，通过一种转轴平行于水面的滚筒式的水轮机发电，将水轮机的转轴和轮叶平行于水面安置，利用平流水流动的冲击力带动水轮机的转轴和轮叶平行于水面转动，再通过水轮机带动发电机发电。

根据上述发电方法的装置是，一种平流水力发电机，包括水轮机、发电机，其特征在于：所述的水轮机的转轴是平行于水面的，水轮机的叶轮是绕平行于水面的转轴转动的。水轮机的转轴平于水面，且有一半的叶轮平行地浸泡在水流中，并将在平流水流动时，在平流水力的作用下带动叶轮绕水轮机的转轴旋转；另一半叶轮则高于水面不与水源接触。水轮机转轴的一端连接有加速器，加速器则又与发电机组连接，并带动发电机发电。

本发明利用上游平流水流对水轮机叶轮的冲击，带动水轮机中心轴的转动，完成由水能变为机械能。由于采用了水轮机的转轴平行于水面的新型水轮结构，则可以有效利用水流的冲击力来发电，而不需要再形成所谓落差利用落差的压力来发电。实际上就是利用古老的水车原理来发电，因此具有结构简单，水流利用充分的特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构断面示意图。

图中、1、水轮机；2、发电机；3、转轴；4、叶轮；5、加速器；6、离合器。

具体实施方式

附图给出了本发明的一个实施例的结构示意图，下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。