[发明专利]提供有栅栏的水力发电厂和用于操作该水力发电厂的方法

权利要求书

1.一种水力发电厂，包括浸没在水流(W)中的至少一个水涡轮机(1)和邻近所述水涡轮机(1)定位的栅栏(6)，其特征在于：

所述栅栏(6)被布置为引导所述水流中的流动，使得所述栅栏(6)与所述水涡轮机(1)之间的水的速度变得不均匀。

2.根据权利要求1所述的水力发电厂，其特征在于：所述水涡轮机(1)的轴线具有大体上垂直于所述水流(W)的方向，由此限定所述水涡轮机(1)的顺水旋转的第一半部和逆水旋转的第二半部。

3.根据权利要求2所述的水力发电厂，其特征在于：所述栅栏(6)被布置为使得到达所述第一半部的水的平均速度比到达所述第二半部的水的平均速度大。

4.根据权利要求3所述的水力发电厂，其特征在于：所述栅栏(6)被布置为使得到达所述水涡轮机(1)的水的速度剖面在切向到达所述第一半部的水中具有最大值且在切向到达所述第二半部的水中具有最小值。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的水力发电厂，其特征在于：所述栅栏(6)包括彼此之间形成缝隙的多个杆(8)，杆(8)的垂直于其纵向延伸部的横截面具有被限定为前端点与后端点之间的距离的长度，所述水流在所述前端点处到达所述杆(8)，所述水流在所述后端点处离开所述杆(8)，所述横截面具有垂直于所述长度测量的杆宽度，并具有被限定为所述长度的方向的引导方向，其中所述栅栏(6)相对于所述长度、所述宽度、所述引导方向、所述横截面的面积和/或所述横截面的轮廓这些参数中的至少一个参数变化，使得对于至少一些杆所述至少一个参数从一个杆(8)到另一个杆变化，和/或使得所述至少一个参数沿一个杆(8)的延伸部变化。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的水力发电厂，其特征在于：所述栅栏包括彼此之间限定缝隙的多个杆(8)，每个缝隙形成缝隙宽度，且其中对于至少一些缝隙所述缝隙宽度从一个缝隙到另一个缝隙变化，和/或沿一个缝隙的延伸部变化。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的水力发电厂，其特征在于：所述栅栏(6)包括多个杆(8)，其中所述杆(8)的至少一些与穿过所述水涡轮机(1)的轴线的平面的距离不同于其他杆与该平面的距离，所述平面垂直于所述水流(W)，使得中心定位的杆与所述平面的距离大于侧向定位的杆与所述平面的距离。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的水力发电厂，其特征在于：所述杆(8)的所述纵向延伸部基本平行于所述水涡轮机(1)的轴线。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的水力发电厂，其特征在于：所述栅栏具有第一组杆(6a)和第二组杆(6b)，所述第一组杆(6a)和所述第二组杆(6b)被布置为使得所述第一组杆(6a)与所述第二组杆(6b)交叉。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的水力发电厂，其特征在于：所述栅栏(9)相对于其引导性质是可调节的。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的水力发电厂，其特征在于：所述水涡轮机(1)的轴(4)是竖直的。

12.根据权利要求11所述的水力发电厂，其特征在于：轴(4)由水道的基底上的底座(7)支撑，所述栅栏(6)与所述轴(4)由相同的底座(7)支撑。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的水力发电厂，其特征在于：所述水涡轮机被布置为在0.5到50rpm的范围内，优选在2到20rpm的范围内旋转。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的水力发电厂，其特征在于：所述发电厂包括多个水涡轮机(1)，每个涡轮机具有单独的栅栏(6)。

15.根据权利要求1-13中任一项所述的水力发电厂，其特征在于：所述发电厂包括多个水涡轮机(1)，至少一些所述水涡轮机(1)的栅栏(6)共用。

16.一种根据权利要求1-15中任一项所述的水力发电厂的用途，用于产生电能以供应到电网。

17.一种用于操作水力发电厂的方法，所述方法包括，将浸没的水涡轮机暴露于水道中的水流，和提供邻近所述水涡轮机的栅栏，其特征在于：布置所述栅栏，使得所述栅栏影响所述栅栏与所述水涡轮机之间的水的速度，以使该速度变得不均匀。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：所述方法用根据权利要求1-15中任一项所述的水力发电厂执行。