[实用新型]一种无动力漂浮式洋流发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电装置。具体说，是利用水流（特别是洋流）进行发电的无动力漂浮式的发电系统。

背景技术

众所周知，地球的表面被大面积的海洋所覆盖，而在风力和其它动力的推动下，海水长年循着一定的路线周而复始的运动着，这就形成了洋流，洋流的规模要远远大于陆地上江河湖泊中的河流，它是一种取之不尽、用之不竭的绿色环保资源。

近些年来，为了减少地球能源的过渡开发和利用，世界各国都比较重视利用绿色环保资源来进行发电，这其中就包括洋流发电。传统的洋流发电系统包括一个立柱，立柱的下端固定在海底，立柱的中上部安装有一个横臂，该横臂与立柱垂直，其两端伸出在立柱两侧。在横臂两端均安装有水轮机和发电机，水轮机的转轴与发电机的输入轴相连。运行时，由洋流推动水轮机旋转，再由水轮机带动发电机工作，从而进行发电。虽然利用这种洋流发电装置可以发电，但由于洋流的流速较慢，通常在1米/秒以下，功率密度小，要想提高单机的发电量，就必须将水轮机的叶片做得非常大。这样，用来支撑水轮机和电机的立柱也要粗大，而在海底设置立柱，须先在海底打桩后才能安装立柱，这就使得施工难度增加，制造成本上升。而且，由于受到海洋生态系统的影响和水轮机强度的限制，水轮机的叶片尺寸不能无限制的增加，即便将其尺寸做的非常大，也只能将洋流1米/秒流速所携带的动能进行简单的转换，从而产生电能，这种发电量非常有限，无法实现大功率的要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种无动力漂浮式洋流发电系统。这种发电系统，不仅制造成本低，而且其发电量较高，能够达到大功率的要求。

为解决上述问题，采取以下技术方案：

本实用新型的无动力漂浮式洋流发电系统的特点是包括基台，基台的下方有水平布置的洋流管道。所述洋流管道包括聚流管道、水轮机管道和尾流管道，聚流管道和尾流管道均为斗状，它们口径较小的一端分别于水轮机管道的两端相连接，聚流管道口径较大的一端为洋流入口，尾流管道口径较大的一端为尾流出口。所述基台底部连接有竖向布置的浮筒，浮筒对应的基台上有舱口，舱口上有盖板，基台底部除浮筒以外的位置有浮力舱，浮力舱的高度小于浮筒的长度。所述水轮机管道从浮筒内穿过，且水轮机管道的外壁与浮筒的筒壁间呈密封固定连接，水轮机管道下方的浮筒内有隔板，隔板四周与浮筒内壁间呈密封固定连接。所述浮筒内在隔板上方设有输变电装置、水轮机和发电机，发电机的输出端子借助电缆与输变电装置相连，发电机的输入轴与水轮机的转轴间通过变速箱相连。所述水轮机含有横向布置的筒状外壳，该筒状外壳呈封闭状，水轮机的转轴位于筒状外壳的轴线上，转轴上沿周向均布有多排勺形水斗，每排勺形水斗均沿转轴轴向排布。所述筒状外壳的下侧加工有贯通其长度的开口，浮筒内的那段水轮机管道上壁上有开口，筒状外壳的开口四周与水轮机管道的开口四周间呈密封固定连接，使得勺形水斗通过该开口伸入水轮机管道内并使水轮机的转轴与水轮机管道的纵向相垂直。 

本实用新型的进一步改进方案是浮筒和水轮机均至少有两个，浮筒呈并排状连接在基台底部，所述水轮机管道从所有浮筒内穿过，且每个浮筒内的那段水轮机管道上均连接有水轮机。采用多级水轮机串联的方式，可对做功后的洋流尾流进行再利用，使其再次对后一级的水轮机做功，将其所携带的动能进一步转化为电能，从而实现洋流动能的充分利用。

本实用新型的进一步改进方案是所述水轮机管道至少有两个，它们的一端呈并排状连接在聚流管道口径较小的一端，它们的另一端均连接有尾流管道。所述至少两个水轮机管道呈并排状穿过浮筒，且浮筒内的每个水轮机管道上均连接有水轮机。多水轮机管道设置，可进一步缩小每个水轮机管道内的横截面积，减少乱流现象的发生，且可以仅在相邻两个水轮机管道上对应的水轮机间连接一个发电机，从而使得该发电系统沿纵向中心线左右对称，确保系统的平衡性。

本实用新型的进一步改进方案是所述浮筒内在隔板上方还设有空压机，空压机的出气口通过管道与所述水轮机筒状外壳的内腔上部相连通。这样，可以通过空压机为水轮机筒状外壳的内腔上部提供压缩空气，使得洋流在流经水轮机时，其高度适中不超过水轮机管道的高度，从而避免筒状外壳内的页面上升而阻碍勺形水斗绕转轴转动。

本实用新型的进一步改进方案是所述浮筒外侧固定有绞盘，绞盘上绕有缆索，缆索一端连接在绞盘上，另一端连有锚。利用缆索将锚放入海底，使其勾住海床，可以使该发电系统呈相对固定的漂浮在既定位置，利用漂浮的缓冲作用减小海水和风力的冲击对系统造成的损坏，增加其使用寿命。