[发明专利]浮船式水能发电系统

说明书

技术领域

本发明属于一种发电系统，特别涉及一种利用水能进行发电的系统。

背景技术

在世界经济迅速发展的进程中，能源问题已成为能否保持可持续发展的重 要议题。解决问题的办法之一是逐步减少使用矿石能源，加大开发新能源、可 再生能源和绿色能源。

在世界各地成千上万公里漫长的江河湖泊中，能够拦河筑大坝安装中、高 水头水轮发电机进行发电的长度还不到其总长度的1％，这就意味着有99％以 上的江河、湖泊是不能利用现有的技术实现拦河筑大坝安装中、高水头水轮发 电机进行发电，则其蕴藏的能量被无谓消耗而不能开发利用，以解决当前日益 紧张的能源问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术不能利用低水头江河、湖泊中所蕴藏的能量 的问题，提供一种浮船式水能发电系统，可以以更小的投资和建设成本，更短 的建设周期，将蕴藏在低水头江河湖泊中的能量加以开发利用，减少有机能源 的消耗，以实现清洁、环保和经济的能源利用。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

浮船式水能发电系统，包括用以承载水轮机和发电机的浮船，浮船通过钢 绳与岸边固定桩连接，浮船位于水坝的上游，所述浮船至少为两艘，该两艘浮 船之间连接有支架，水轮机的水轮叶片外围的水管安装在该支架上，水轮叶片 位于水面以下，浮船设置有水轮轴支架，水轮轴支架上安装有轴承，轴承的内 套与水轮机转轴紧配合，水轮机转轴与发电机的转轴传动连接，水管的尾部开 口与水坝的下游连通。

作为本发明的实施方式之一，所述水坝的下部开设有与下游相通的出水 口，该出水口的上下两端连接有框架，框架与水管的外壁之间连接有可封闭水 坝的上游与出水口之间水路的橡皮伞，水管的尾部开口与出水口相通。橡皮伞 外围设置钢绳网或者象制造汽车轮胎一样将棉线、呢绒线、钢丝等安放其中做 成合成橡胶材料使其承受更大水压力。橡皮伞的作用就是隔离上游的水源使其 不渗漏到下游，并保证浮船发电机组和锥型尾水直管在河水涨跌时能够升降自 如，同时此种结构不需要和闸门连接。

作为本发明的实施方式之一，所述水坝上设置有闸门，闸门通过钢绳与浮 船之间的支架活动连接，闸门上开设有出水口，水管穿过该出水口与下游相通， 水管与出水口之间通过橡胶垫密封以防漏水，水坝的下部设置有与浮船联动的 船底闸门。

作为本发明的实施方式之一，所述浮船尾部安装闸门滑槽和导管控制杆， 闸门滑槽之间安装有船尾闸门；河流底部设置有若干个固定桩和尖刀形隔离 桩，尖刀形隔离桩的上端设置有橡胶皮垫层，在固定桩和导管控制杆之间安装 钢绳网橡胶皮层构成水坝，固定桩之间安装横杆连接，各尖刀形隔离桩之间同 样安装横杆连结，各闸门滑槽之间用支架连接。采用钢绳网橡胶皮层构成水坝， 则可不用修筑目前常见的混凝土水坝，而实现拦水发电，建设周期更短、成本 更低。钢绳网橡胶皮层的结构为钢丝网分隔固定在钢绳和支架上，钢绳分别固 定在固定桩和闸门滑槽支架上，钢绳网橡胶皮垫层分别安装在钢丝网上面，也 可象制造汽车轮胎一样将棉线、呢绒线、钢丝等安放其中做成合成橡胶材料， 使其承受更大水压力。支架的作用就是将若干条浮船连接起来并安装钢绳网橡 胶皮层，钢绳及钢丝网的作用主要是承受拦水形成的较大压力，橡胶皮层主要 起密封作用，同时钢绳网橡胶皮层是一种弹性柔软结构完全能满足浮船因水面 涨跌而产生上升和下降的要求，打开闸门和通过导管控制杆打开橡胶皮层即可 泄洪。尖刀形隔离桩和固定桩即可现浇施工也可采用预制构件然后用打桩机安 装固定，这样一来就可尽量避免水下作业施工。还可以在浮船底部和浮船之间 的支架下面安装充气垫，目的是降低成本增大浮力。通过以上结构就可以做到 在不修建大坝的情况下达到拦河蓄水发电的目的。

作为本发明的实施方式之一，上述尖刀形隔离桩的上端延伸出水面并通过 钢绳与岸边固定桩连接。

作为本发明的实施方式之一，所述浮船中部设置有导管控制杆，其下端与 弓字形尖刀隔水层活动连接，导管控制杆的外套管下端与闸门滑槽的船尾闸门 之间连接有支架，导管控制杆的下端与支架之间连接有活动连杆，钢绳网橡胶 皮层前还设置有过滤网。该结构的主要特点可随浮船上升自动泄洪。