[发明专利]一种潮汐发电设施及其发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，特别是指利用潮汐能来发电的发电设施以及应用于该设施的发电方法。

背景技术

现有的潮汐发电方式主要是在港湾建造堤坝，拦截海水，形成潮汐水库，安装水轮发电机组，依靠涨、退潮与水库间形成的水位差放水发电的，但目前现有的潮汐能发电站由于设计建造复杂，需要分别在进出通道和出水通道上安装水轮机，或者需要建造多个水池来作调节用，使得建造成本很高，而且设计不合理，工作效率低，难以满足发展需要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高效的潮汐发电设施以及应用于该设施的发电方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种潮汐发电设施，包括沿海构筑的蓄水池，在蓄水池临海一侧的堤坝下设有可连通外海的涵洞，涵洞建造的位置位于退潮时的最低位，涵洞安装有调节闸门和水轮，所述水轮包括支座，支座沿径向设有支柱，支柱套装有可绕其摆动的叶片，支座上设有可限制叶片摆动角度的定位装置，支座安装于一转轴的端部，转轴通过转向齿轮箱驱动竖向轴，竖向轴顶部连接动力输送系统，动力输送系统带动发电机发电。

进一步，在堤坝上设有旁路水闸，用于在涨潮或退潮后期使蓄水池内外的水位尽快平行。

进一步，所述定位装置是在支座的外圈上沿转轴的轴心线方向设置的前后挡块。

进一步，所述转轴的前后端分别装有水轮。

进一步，所述动力输送系统包括与竖向轴顶部连接的变速箱，变速箱驱动有液压油泵，液压油泵通过输油管接入油马达中，油马达驱动发电机。

本发明还涉及一种应用于上述发电设施的发电方法，其包括：

1)在涨潮前，当蓄水池内外的水位处于共同的最低点时，关闭调节闸门；

2)在涨潮过程中，当池外水位涨至一定高度时，将调节闸门打开，水从涵洞中流入蓄水池内，水流带动水轮旋转，实现发电；

3)在退潮前，当蓄水池内外的水位处于共同的最高点时，关闭调节闸门；

4)在退潮过程中，当池外水位降至低于蓄水池池内水位的一定高度时，将调节闸门打开，水从涵洞中往外流出，冲击水轮的叶片，使叶片旋至另一角度，叶片的旋转保持与上述涨潮时的转动方向一致来驱动发电装置发电。

进一步，在上述步骤2和4的发电过程中，通过控制调节闸门开启度大小来调节进出水的流量，使水轮在运行时保持一定的转速。

本发明的有益效果是：在低位设置涵洞来连通蓄水池，由于涵洞流量的限制，潮水在池外与池内不能同时达到同一水位，本设计使水轮作功的时间能维持得较长，工作效率高，同时本发明创造性的使用了可在水流冲击下相应调整角度的水轮装置，不管水流是进入蓄水池还是流出蓄水池，水轮工作时旋转的方向始终不变，不仅进一步提高了工作效率，而且结构合理，减少了设备或固定资产的投入成本，此外在运行管理时更方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是水轮机构的剖示图；

图3是水轮机构的另一角度示意图；

图4是图3的A部位放大图；

图5是水从池内流向池外时水轮的叶片状态图；

图6是定位装置的另一种实施方式；

图7是动力输送系统的另一种实施方式。

具体实施方式

参照图1至图5，一种潮汐发电设施，首先选择潮位落差较大的沿海地点，人工构筑一个临近海的蓄水池1，在蓄水池1临海一侧的堤坝2下设有可连通池外a的涵洞3，涵洞3建造的位置位于退潮时的最低位，由于潮汐具有一定动态化，本发明所述的最低位或最高位也可以是近似值，涵洞3安装有调节闸门4和水轮5，所述水轮5包括支座51，支座51沿径向设有支柱52，支柱52套装有可绕其摆动的叶片53，支座51上设有可限制叶片53的摆动角度的定位装置，支座51安装于一转轴61的端部，转轴61通过转向齿轮箱62驱动竖向轴63，竖向轴63顶部连接动力输送系统，动力输送系统带动发电机8发电。

自然界中潮汐现象包括“涨潮--平潮(高位)--退潮--平潮(低位)--涨潮”如此周期性的循环，依据此特性，本发明采用这样的方法来实现发电：