[发明专利]一种水力发电站尾水发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及水利发电系统，特别涉及一种水力发电站尾水发电系统。

背景技术

众所周知，水力发电是取之不尽用之不竭的清洁能源，利用水力发电无须燃料，也不会产生辐射或空气污染，因此备受世界各国的关注。但是因为传统的水力发电需要修堤造坝，造价高昂，而且水轮机的叶片受到制约，只能带动与水轮机相匹配的发电机等诸多因素，阻碍了水力发电的发展脚步，所以能发明一种投资小、见效快的水力发电系统是世界各国都在探寻的目标之一。

水力发电一般可分为川流式、水库（坝）式及抽搐式发电。抽搐式发电是在白天用电尖峰时水库放水发电，夜间时则利用离峰的电力，把水抽上水库（电能转换为位能），以供白天用电尖峰时发电。而上述水库（坝）式的水力发电，当水资源经由水涡轮机发电后，其全数的发电尾水都经由尾水排放口排出。目前对尾水池中所蕴含能源的有效开发利用尚处在空白阶段，若能开发出一种装置，合理地收集利用好这种能源，则能带来巨大的效益。

发明内容

本发明提出了一种利用河床上固定安装水轮机获取动力进行发电，并为此发电机设置了惯性力圆盘和单向离合器，大大降低对水流量的要求，从而可以充分利用水力发电站的尾水进行发电。

本发明通过以下技术方案实现：

一种水力发电站尾水发电系统，包括水力发电站坝体，所述坝体上设有尾水排放口，其特征在于：所述发电系统包括水轮机、增速装置和发电机，所述水轮机水平横置在靠近尾水排放口的下游河床上方，水轮机下半部分的叶片位于水面下，水轮机的轮机轴两端与设在河床两岸的基座转动连接，轮机轴的轴心线与水流方向垂直；在轮机轴的其中一端设有主动齿轮，所述增速装置包括从动齿轮、单向离合器、惯性力圆盘，以及设在机架上的传动轴，所述从动齿轮与主动齿轮啮合传动，所述单向离合器包括中心轴承及其外周的内环体、外环体，所述外环体和从动齿轮均固定在传动轴上同轴转动，内环体通过中心轴承与传动轴连接，所述惯性力圆盘与传动轴转动连接，内环体通过数根销件与惯性力圆盘连接；发电机包括动力输入轴，所述动力输入轴上设有传动轮，所述传动轮与惯性力圆盘传动连接。

所述水轮机的叶片呈弧形，弧形凹面与河床内河水流动方向相反。

所述主动齿轮的直径大于从动齿轮的直径。

所述惯性力圆盘的直径大于传动轮的直径。

所述惯性力圆盘和传动轮的外圆周均设有啮齿，两者啮合传动。

本发明的有益效果：

本发明利用现有水力发电站已经利用过的尾水资源，通过增加水轮机叶片的面积来增加水流冲击面积，因此可以适应水力发电站正常工作时排放出的尾水排放量，即便水流量较小的时候也能发电的效果。

本发明设置有惯性力圆盘以及单向离合器，当水轮机正常旋转遇到水流减缓的情况时，惯性力圆盘在惯性的作用下，能够在一定时间内继续维持一定速度转动，因此发电机仍将持续发电，有效地调节了水流流速的波动给发电机发电带来不均衡发电的状况。

该发明巧妙的利用原有发电站的堤坝所产生的水头落差，制造出水流的强大推力带动风力发电机发电，借着河床宽大的空间设计像垂直轴风力发电机的风车那样的水车横置在河床上，凭着特大的水轮直轻和特长的栏水面积来实现高效率发电的目的。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明水轮机叶片的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，现有的水力发电站坝体，在现有的这些水力发电站的坝体上设置设有已经通过水力发电站水轮机的尾水排放口，在本发明中，还包括水轮机1、增速装置和发电机2，所述水轮机1水平横置在靠近尾水排放口的下游河床3上方，水轮机1下半部分的叶片位于水面下，让水流冲击叶片带动水轮机1旋转。水轮机1的轮机轴4两端与设在河床3两岸的基座5转动连接，轮机轴4的轴心线与水流方向垂直。为了获得更大的水流冲击面积，水轮机的长度以及叶片的长度应在实际条件允许下接近河床内水面宽度。在本实施例中，水轮机1的叶片17呈弧形，弧形凹面与河床内河水流动方向相反。

水轮机1从水流获得的机械能通过在轮机轴4的其中一端设有主动齿轮6传动至增速装置，在本实施例中，该增速装置包括从动齿轮7、单向离合器、惯性力圆盘8，以及设在机架9上的传动轴10。机架9的结构方式在现有技术中已有众多方式，实际应用时根据条件来选择使用。