[发明专利]应急水力发电装置

说明书

技术领域

本发明属于能源技术领域，涉及一种水力发电设备，可以利用水能进行发电，尤其是在非常紧急情况下提供应急电力，以解决重要的小功率电器设备用电问题。

背景技术

在水库等水利工程防汛工作中，电力的供应是非常重要的，水库的各种检测仪器、通讯、监控等设备都需要电力来支持其正常工作，以便于工作人员对工程运行状态进行监控，并同上级决策部门保持联系。为了提高供电的保证率，重要的水库枢纽一般设有双回路，并且配有发电设备，以备不时之需。但是，在非常时段，可能会出现电网断电、发电机故障等情况叠加发生，在这种情况下，发明一种利用水库自身能量提供电力的备用发电设备，是非常必要的。水库作为以储水为主要功能的水工建筑物，一般都储存有大量的水，且存在上下游水位差，尤其是在汛期，水位差较大，可以利用该水位差具有的势能发电，提供小功率电能。本发明就是基于这种需求而设计的。设备简单可靠，易于安装布置，重量轻，体积小，由于水库存水量丰富，可长时间工作，可以作为应急备用电源使用，例如应急通讯、照明等，也可以为无手动装置的闸门提供启闭动力。

发明内容

本发明之目的是提供一种在紧急状态下可以提供小功率电力的发电设备。其原理是：水库等水工建筑物自身储存大量的水及较大的水位差，这样就存在较大的水势能，可利用管道将水引入到水轮机中，形成虹吸管，将水的势能转变为电能。实现本发明的的技术方案是这样的（以水库为例）：一种应急水力发电装置，其特征在于：该发电装置设有一聚氨酯管，聚氨酯管横跨在水库坝上，聚氨酯管的前端插入到水库前坝坡的水中，在聚氨酯管上加装手动压水机，手动压水机尽量接近水面，最大垂直距离不超过9.8米；且在聚氨酯管上设置软体排气管，软体排气管上设有排气阀，排气管设置在坝顶最高点，聚氨酯管的后端通过水轮发电机控制阀连接在后坝坡下游的水轮发电机的进水口上；控制进入水轮机的水做功，水轮发电机的后面设有尾水管。

所述的聚氨酯管采用聚氨酯软管，用时可将聚氨酯软管预先缠绕在辊子上，聚氨酯软管的优点是具有较小的转弯半径（这样可以缠绕到直径较小的辊子上，以减小体积），同时管壁又不会闭合。

本发明设备简单可靠，易于安装布置，重量轻，体积小，由于水库存水量丰富，可长时间工作，可以作为应急备用电源使用，例如应急通讯、照明等，也可以为无手动装置的闸门提供启闭动力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中，1、聚氨酯软管；2、手动压水机；3、软体排气管；4、排气控制阀；5、水轮发电机控制阀；6、水轮发电机；7、尾水管，8、进水口，9、前坝坡，10、后坝坡。

具体实施方式：

参照附图，一种应急水力发电装置，其特征在于：该发电装置设有一聚氨酯管1，聚氨酯管1横跨在水库坝上，聚氨酯管1的前端插入到水库前坝坡的水中，在聚氨酯管1上加装手动压水机2，手动压水机2尽量接近水面，最大垂直距离不超过9.8米；且在聚氨酯管1上设置软体排气管3，软体排气管3上设有排气阀4，排气管3设置在坝顶最高点，聚氨酯管（1）的后端通过水轮发电机控制阀5连接在后坝坡下游的水轮发电机6的进水口8上；控制进入水轮机的水做功，水轮发电机6的后面设有尾水管7。所述的聚氨酯管1采用聚氨酯软管，用时可将聚氨酯软管1预先缠绕在辊子上，聚氨酯软管的优点是具有较小的转弯半径（这样可以缠绕到直径较小的辊子上，以减小体积），同时管壁又不会闭合。

使用时，打开排气控制阀4，关闭水轮发电机控制阀5，推动手动压水机2，将水抽入到聚氨酯软管中，过了泵体，压入到管道1中；连续推动手动压水机2，管道中的气体通过软体排气管3和排气控制阀4排出，可使得水灌满整个管道。这时关闭排气阀3，打开水轮发电机控制阀5，使整个管道形成虹吸管，水即连续不断地从水库中通过管道1流出，水轮发电机6在水力作用下开始转动，带动发电机开始发电，尾水从尾水管7中排出，进入到下游河道中。

在不使用时，可将聚氨酯管道缠绕在辊子上，以减小体积，水轮发电机也要以两人可以轻松移动为宜。因为在非常状态下，道路交通将变得较为困难。

发电的功率与上下游水位差、流量有关，理论上呈线性关系。一般水库内的存水量较大，在水头稳定的情况下，将会连续稳定地工作。该装置之目的仅仅是提供应急电力，例如非常状态下的通讯、照明等用电，通过大速比的变速装置也可以为较小的无手动装置的闸门启闭提供电力。若是选用较粗的管道，发电功率也可以提高。水轮发电机的尾水管要适当加长，使尾水进入到下游主河槽中，或者设置防冲垫，以不冲刷坝脚为宜。