[发明专利]多级虹吸水力发电装置组成水循环发电系统

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种多级虹吸水力发电装置组成水循环发电系统，它由多级虹吸水力发电装置级联而成，属水力发电技术领域。

(二)背景技术

目前，水力发电一般采用的发电装置是堤坝型单级重力流发电装置，也有少量采用单级虹吸水力发电装置的。单级水力发电装置存在着水资源没有充分利用的问题，所以发电效率不高，所发出的电能也少，更不可能实现水资源的循环利用，更没有发挥虹吸水流的作用。近期也看到有单级虹吸水循环的专利，其发电效率也不会高的，因为水循环抽水要耗一定的电量，作为单级的发电装置，积余的能量就不多了。

(三)发明内容

为了克服单级水力发电装置存在的不足，本发明提出了由多级虹吸水力发电装置组成水循环发电系统。该系统充分利用了多级虹管能大幅度提升水的位差，放大位能的奇特功能用于发电，用有限的水资源能发出无限的电。

本发明的目的是这样实现的：

一个多级虹吸水力发电装置组成水循环发电系统，由多个单级的虹吸水力发电装置、配套的储水池和一个循环水管渠泵水系统组成。其特点是多个单级的虹吸水力发电装置由虹管和水轮发电机组构成，虹管的入水口要高于虹管的出水口，多个单级的虹吸水力发电装置要使用同样的水轮发电机组和同样的虹管结构，虹管的出水口的直径要略小一点或设一个水阀控制，虹管的高度一般控制10米以内(因为在自然大气压下，从理论上，虹吸管能跨越10.336米的高度向外引流，虹吸管的最大直径可达10米。)，每级虹吸水力发电装置之间要有一定的水位差，这个水位差的高度可根据所发电量和使用级数以及工作现场而定，虹管越粗和级数越多，发电效率就越高；配套的储水池可使用同样体积的水池，水池的长宽高一般要大于虹管的直径很多，并且做成可密封型的，储水池的一端与单级的虹吸水力发电装置进水管连接，另一端与单级的虹吸水力发电装置的出水管相连；一个循环水管渠泵水系统主要将最后一级的虹吸水力发电装置储水池里的水引导到第一级的虹吸水力发电装置的下方位置，再由水泵将水抽到第一级虹吸水力发电装置的储水池进入虹管发电，以实现循环水发电。

本发明具有的有益效果是：

一个正常运行的多级虹吸水力发电装置组成水循环发电系统，用有限水资源就可以发出无限的电能。由于水力发电的技术成熟，水循环发电系统又不受地理环境的影响，所以容易普及推广。在发电领域中，该系统具有比堤坝型重力流发电具有投入少效率高、比火力发电环保障节能，比太阳能发电有保障，比风力发电稳定，比核电安全等优点。

(四)具体实施方式

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一个多级虹吸水力发电装置组成水循环发电系统。它由多个单级的虹吸水力发电装置、配套的储水池和一个循环水管渠泵水系统组成。其特点是多个单级的虹吸水力发电装置使用同样的水轮发电机组和同样的虹管结构，虹管的出水口的直小一点或设一个水阀控制。虹管的高度控制在10米以内。在每级虹吸水力发电装置之间要有一定的水位差，这个水位差的高度可根据所发电量和需用级数以及工作现场而定，虹管越粗和级数越多，发电效率就越高；配套的储水池可使用同样体积的水池，水池的长宽高要大于虹管的直径，并且可做成密封型的，储水池的一端与单级的虹吸水力发电装置进水管连接，另一端与单级的虹吸水力发电装置的出水管相连；一个循环水管渠泵水系统主要将最后一级的虹吸水力发电装置储水池里的水引导到第一级的虹吸水力发电装置的水平位置，再由水泵将水抽到第一级虹吸水力发电装置的储水池进入虹管发电，以实现循环水发电。

多级虹吸水力发电装置组成水循环发电系统的工作过程：对于大中型的多级虹吸水力发电装置组成水循环发电系统的启动，一般用外电启动比较方便，但要根据虹吸发电所需水流量，用一台或一台以上的抽水机把低水源抽到第一级虹吸水力发电装置储水池就行，靠给第一级储水池的水加压后，水就自动从第一级开始一级一级地流到最后一级，使每级的虹吸发电机组开始发电，开始的发电量是不大的，这时虹管中水的流速由重力流决定的。为了发挥虹管的虹吸流的作用，就要把每级的储水池的密封盖打开，依次使每级多形成虹吸流，以虹吸流发电，这时每级虹吸水力发电装置就能发出最大的电能来。然后切断外电，用自发电的部分来替代，就形成了水循环发电系统，此时把每级发电机所发的电外接或接入电网就可以使用了。