[发明专利]一种水沙蓄能发电系统

权利要求书

1.一种水沙蓄能发电系统，其特征在于，所述的水沙蓄能发电系统由上蓄沙库(1)、下蓄沙库(11)、上蓄水池(21)、下蓄水池(12)、类水轮机(10)、水泵(18)以及传送机组组成；上蓄沙库(1)和上蓄水池(21)位于水沙蓄能发电系统的上部，下蓄沙库(11)、下蓄水池(12)和水泵(18)位于水沙蓄能发电系统的下部；类水轮机(10)安装在上蓄沙库(1)和下蓄沙库(11)之间；传送机组位于水沙蓄能发电系统的一侧；所述的上蓄水池(21)建在上蓄沙库(1)的一侧，上蓄水池(21)的底部高于上蓄沙库(1)的顶部；下蓄水池(12)依地质条件建在下蓄沙库(11)的一侧，并低于下蓄沙库(11)的底部水平面，水泵(18)安装在下蓄水池(12)上；

所述的上蓄沙库(1)由库体、给水系统、沙水控制阀门(5)、泄沙水管道(6)和上给水管道(4)组成；上蓄沙库(1)库体的轴向截面为漏斗形状，库体上部为半圆柱体(7)，下部为半圆锥体(8)；给水系统由上至下垂直安装在上蓄沙库(1)内，给水系统的进水口(13)与上给水管道(4)的一端连接，上给水管道(4)的另一端与上给水阀门(9)连接；沙水控制阀门(5)位于库体半圆锥体(8)的底部，并与泄沙水管道(6)的上部连接，泄沙水管道(6)的下部与类水轮机(10)入口连接，类水轮机(10)的出口接入下蓄沙库(11)；下蓄沙库(11)位于类水轮机(10)的下部；

所述的给水系统由柱状给水管道(2)、第一环形给水管道(25)、第二环形给水管道(26)、第三环形给水管道(27)，……，第N-1环形给水管道(29)、第N环形给水管道(30)、k₁梯级阀门(25’)、k₂梯级阀门(26’)、k₃梯级阀门(27’)、……、k_N-1梯级阀门(29’)、k_N梯级阀门(30’)、弧形给水管道(3)、控水阀门(3’)、进水口(13)和射水口阀门(14)组成；k₁梯级阀门(25’)、k₂梯级阀门(26’)、k₃梯级阀门(27’)、……、k_N-1梯级阀门(29’)、k_N梯级阀门(30’)等距离安装在柱状给水管道(2)上，由下至上按照1～N的顺序排列；第一环形给水管道(25)、第二环形给水管道(26)、第三环形给水管道(27)，……，第N-1环形给水管道(29)，第N环形给水管道(30)等距离排列，第一环形给水管道(25)、第二环形给水管道(26)、第三环形给水管道(27)，……，第N-1环形给水管道(29)，第N环形给水管道(30)分别与k₁梯级阀门(25’)、k₂梯级阀门(26’)、k₃梯级阀门(27’)、……、k_N-1梯级阀门(29’)、k_N梯级阀门(30’)对应连接；其中第一环形给水管道(25)上垂直安装若干个柱状喷淋管(31)，在柱状喷淋管(31)上装有若干喷头，其余每个环形给水管道上环形排列有若干排水孔；

弧形给水管道(3)位于半圆锥体(8)上边缘处，弧形给水管道(3)的一端通过安装在柱状给水管道(2)上的控水阀门(3’)与柱状给水管道(2)连接，弧形给水管道(3)的另一端密封；弧形给水管道(3)上有若干排水孔，弧形给水管道(3)通过此排水孔向库体的半圆锥体(8)表面排水，降低沙子与库体的半圆锥体(8)表面的摩擦力；柱状给水管道(2)的一端为进水口(13)，进水口(13)与上给水管道(4)的一端连接，柱状给水管道(2)的另一端为射水口阀门(14)，射水口阀门(14)布置于第一个环形给水管道(25)的中心位置。

2.根据权利要求1所述的水沙蓄能发电系统，其特征在于，当给水系统分时、分层排出的水与沙子混合时，沙子之间及沙子与库体半圆锥体(8)底部的摩擦力降低，沙子在重力的作用下向库体半圆锥体(8)的底部移动，当沙子移动到第一环形给水管道(25)处进一步与水混合，使水的比例提高，降低沙子与沙子之间的粘滞阻力；当给水系统射水口阀门(14)打开时，沙子在水流冲击作用下加速下行，提高发电的响应时间；当沙水通过沙水控制阀门(5)时，在沙水控制阀门(5)的控制下，沙水下泄流量得到控制；一定流量沙水经泄沙水管道(6)到达类水轮机(10)时，驱动类水轮机(10)旋转发电，沙水经由类水轮机(10)出口排放到下蓄沙库(11)中。