[发明专利]可自动偏航的水流发电设施

说明书

本发明提供一种可自动偏航的水流发电设施，包括：基础结构；自偏航座环安装于基础结构的上端；导流柱包括由上到下依次连接的柱本体、柱底板和连接轴；连接轴插入于自偏航座环中；机组包括机舱和叶轮，机舱安装于导流柱的上端，机舱的内部设置有发电机，发电机的动能输入端与叶轮的中心部连接，叶轮的中轴线与机舱的中轴线共线，叶轮处于所述机舱的背水端；机舱的中轴线垂直自偏航座环的轴向。本发明的可自动偏航的水流发电设施。本发明的可自动偏航的水流发电设施对建设场址条件要求较低，可扩大水能资源的开发地域及利用率；水流发电设施的机组结构简单，可靠性高；水流发电设施的机组具有360度自动偏航功能，对水流动能利用率高。

技术领域

本发明涉及水电发电技术领域，特别是涉及一种可自动偏航的水流发电设施。

背景技术

水能资源指水体的动能、势能和压能等能量资源，广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源，资源分布广，能量蕴藏量大。目前人类对水能的利用几乎仅有水力发电这一种成熟的利用方式，并且仅主要利用河流的势能一种能量型式，其他利用方式距离商业开发尚有非常长远的路要走。由此出现一种矛盾的局面是，一方面大量优质水能资源未得到开发利用，另一方面是人类社会巨大的用电量缺口。

目前人类对水能资源的利用，处于利用水体势能发电的技术阶段，其中主要是利用河流势能，并少量开发了潮汐能。传统水电站、抽水蓄能电站及潮汐电站等往往需修建挡水或蓄水建筑物，创造水头差，以达到发电目的。上述电站虽然可驱动大单机容量的发电机组，但这些电站对建设场址条件具有较高要求，在选址上具有较大局限性。为获得一定水头，往往挡水、引水、蓄水建筑物等土建工程量大，投资高，施工工期长，并且一些大型土建工程还存在非常大的技术难题。由于挡水建筑物的修建，这些电站对水系环境改变非常大，故对生态环境影响较大。此外，这些水电站对水资源的利用，具有排他性，与人类对水资源其他属性的利用存在时间、空间上的冲突。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明解决的技术问题在于提供一种可自动偏航的水流发电设施。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种可自动偏航的水流发电设施，包括：

基础结构；

自偏航座环，安装于所述基础结构的上端，所述自偏航座环的中轴线处于竖直方向上；

导流柱，所述导流柱包括由上到下依次连接的柱本体、柱底板和连接轴；所述连接轴插入于所述自偏航座环中，所述连接轴与所述自偏航座环同轴设置，所述连接轴可绕着所述自偏航座环的中轴线转动；所述柱底板与所述自偏航座环为同轴设置；

机组，所述机组包括机舱和叶轮，所述机舱安装于所述导流柱的上端，所述机舱的内部设置有发电机，所述发电机的动能输入端与所述叶轮的中心部连接，所述叶轮的中轴线与所述机舱的中轴线共线，所述叶轮处于所述机舱的背水端；所述机舱的中轴线垂直所述自偏航座环的中轴线。

优选地，所述柱本体的横截面为流线形。

优选地，所述自偏航座环上设有锁定装置，所述锁定装置包括安装于自偏航座环上的所述轴夹持器件，所述轴夹持器件与控制器连接，所述轴夹持器件可夹住连接轴。

优选地，所述基础结构固定于水下基床。

优选地，所述叶轮的尾部设有尾翼。

优选地，所述导流柱的柱本体的高度与所述柱底板的高度相加的和值大于所述叶轮的半径。

优选地，所述机舱的迎水端设有整流罩。

优选地，所述叶轮上设有刹车装置，所述刹车装置与控制器连接，所述刹车装置用于使叶轮制动。

优选地，所述自偏航座环上设有电缆保护管。

优选地，多个所述水流发电设施可阵列排布进行串联。