[发明专利]一种全环境水利发电设备

说明书

本发明属于水利发电设备，公开了一种全环境水利发电设备，包括设置在河道一侧的水塔和设置在水塔下部与水塔连通并通过水塔中的水下落冲击进行发电的水轮发电机；所述水塔的进水端通过管道将河道上游河水引入水塔内，所述水轮发电机的出水端通过管道将发电后的水送到河道的下游排放。本发明通过设有的水塔结构利用同一河道水位高差引上游河水进入水塔存储再通过水流自身重力冲击水轮发电机进行发电，即没有破坏原有的自然生态，而且引用河水利用高差进行发电，其效率较高，而且使用成本较低，环境影响较小。

技术领域

本发明属于水利发电设备技术领域，具体涉及一种全环境水利发电设备。

背景技术

水力发电是发电的一种方式，利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能。它是由建筑物来集中天然水流的落差，形成水头，并以水库汇集、调节天然水流的流量；基本设备是水轮发电机组。当水流通过水轮机时，水轮机受水流推动而转动，水轮机带动发电机发电，机械能转换为电能，再经过变电和输配电设备将电力送到用户。水能为自然界的再生性能源，随着水文循环，重复再生。水力发电在运行中不消耗燃料，运行管理费和发电成本远比燃煤电站低。水力发电在水能转化为电能的过程中不发生化学变化，不排泄有害物质，对环境影响小，因此水力发电所获得的是一种清洁的能源。水力发电是再生能源，对环境冲击较小，发电效率高达90％以上，发电成本低，发电起动快，数分钟内可以完成发电，调节容易，单位输出电力之成本最低。除可提供廉价电力外，还有下列之优点：控制洪水泛滥、提供灌溉用水、改善河流航运，有关工程同时改善该地区的交通、电力供应和经济，特别可以发展旅游业及水产养殖。

现在许多水利发电设备均是设置在落差较大的瀑布或者水流量较大的河道中，通过设置横向阻挡水流的坝体结构并降低流速使上游河道水位上升从而形成高度差给水轮发电机提供动力。但现有的大型发电设备将水道拦截进行蓄水发电，不仅选址困难，不易被审批通过，而且会对生态环境造成破坏，影响水体流域的生态平衡。而且水利发电设备采用拦截河道的方式进行发电成本较高，且维护和后期使用成本也较高。

发明内容

针对上述现有技术中出现建造成本较高且会对水体及周围环境造成较大影响，故本发明目提供一种通过利用水塔结构有效的储存水量从而避免将河道阻拦影响生态环境又能达到稳定发电的全环境水利发电设备。

本发明所采用的技术方案为：一种全环境水利发电设备，包括设置在河道一侧的水塔和设置在水塔下部与水塔连通并通过水塔中的水下落冲击进行发电的水轮发电机；所述水塔的进水端通过管道将河道上游河水引入水塔内，所述水轮发电机的出水端通过管道将发电后的水送到河道的下游排放。

本发明主要包括两个结构，水塔和设置在水塔底部的水轮发电机。其中的水塔主要是一种用于储水和配水的高耸结构，用来保持和调节给水管网中的水量和水压。水塔采用混凝土结构，制造成本较低，且结构强度和稳定性较高。相较于现有技术，本装置不需在河道上设有任何类似大坝结构的阻挡水流的装置，而只通过管道将上游的水吸入水塔内存储，并在水塔底部设有水轮机来进行发电，最后将水排入下游的河道内。值得说明的是，权利要求书中所提及的河道上游和下游概念只是相对的位置指代术语，也就是两个存在高度差的点位，高度较高的为上游，高度较低则为下游，并没有限制其必须设置在该河道地理上游或下游区域。

而且，本装置只是对其结构和连接关系进行限定，而具体尺寸并未限定，因本装置可根据实际使用的河道水量和落差进行调节，包括但不限于以下具体参数：水塔高度、水塔容积、进水出水管道截面面积和水轮发电机额定发电功率。也就是说，本装置可适用于大型河道或者江流蓄水发电，用来代替大型的大坝发电设备；同时又能够设置在小型瀑布河道内，均能够达到较为稳定的发电效果。只要存在高度差，均可采用本装置进行发电。而且相较于大坝发电设备，只需在其高处设有管道引流即可，不需要拦截升高河道，只需利用水体自然高差产生的巨大重力势能转化发电即可，对环境和生态影响较小，且稳定性较高；通过设有的水塔结构能够提供蓄水效果，同时通过水塔高度产生的落差进行冲击发电，具有加好的抗冲击性，同时发电效果较为稳定，具有大坝蓄水稳定发电的优点。