[实用新型]一种引水工程中多级水轮发电系统

说明书

本实用新型公开一种引水工程中多级水轮发电系统，包括引水段和出水段，引水段和出水段之间连接有多级水轮发电段；所述的引水段包括引水隧洞，引水隧洞与主引水压力管道的一端相连；所述的多级水轮发电段包括多个并联的分支压力管道，每个分支压力管道上安装有水轮机房，水轮机房两端的分支压力管道上安装有阀门；所述的出水段包括尾水管和安装在尾水管一端的出水取水口。本实用新型在保证供水安全的前提下达到更加合理利用能源，带来长久经济效益的目的。本实用新型采用多级发电的模式，能够灵活调节发电机组的数量，充分利用水能资源。

技术领域

本实用新型属于水力发电领域，涉及水轮发电系统，具体涉及一种引水工程中多级水轮发电系统。

背景技术

我国疆域广阔、河川众多，淡水资源总量为2.8万亿m³，居世界6位。然而，我国人口众多，人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/5，再加上我国淡水资源在时间、空间上分布不均，导致区域性缺水非常严重。

引水工程是解决水资源配置问题的重要手段之一。以重力流输水的大型引水工程中，进出口的水头差与输水系统的沿途水头损失不总是完全匹配的。在输水流量较小、或输水系统进水口水位较高的时段，水库-城市输水距离达几十公里到百公里以上，高差达数百米(几十个大气压)，如西宁黑泉水库向西宁市的输水管道长达75km，高差近500m；太原汾河水库向太原市的输水管道长达83km，高差近300m；西安李家河水库向西安市的输水管道长达70km，高差近400m。如此大的高差产生的巨大压力很容易对管道造成破坏，为避免输水管渠压力过高造成管渠破坏，在中途设置了多级消能设施，造成水能的大量浪费。

为了更好地利用水头，可以采用消能电站的方式，即对过大的水头进行消能处理，又合理地利用该水头发电，从而带来更多的经济效益。消能电站在引水工程中的应用多见于引水系统头部，该方式已有较多的工程实例，最典型的是南水北调工程陶岔渠首消能电站，陶岔渠枢纽以供水和挡水任务为主，同时兼顾灌溉和发电。目前国内消能电站在引水工程中的应用多见于引水工程头部，尚无采用多级发电的模式。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种引水工程中多级水轮发电系统，以解决现有的消能方式对引水工程末端多余能量的浪费的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：

一种引水工程中多级水轮发电系统，包括引水段和出水段，引水段和出水段之间连接有多级水轮发电段；

所述的引水段包括引水隧洞，引水隧洞与主引水压力管道的一端相连；

所述的多级水轮发电段包括多个并联的分支压力管道，每个分支压力管道上安装有水轮机房，水轮机房两端的分支压力管道上安装有阀门；

所述的出水段包括尾水管和安装在尾水管一端的出水取水口。

本实用新型还具有如下技术特征：

多个并联的分支压力管道的一端均与主引水压力管道的另一端相连通，多个并联的分支压力管道的另一端均与尾水管另一端相连通。

所述的主主引水压力管道上安装有检修阀。

所述的引水隧洞和检修阀之间的主主引水压力管道上开设有分支引水压力管道，分支引水压力管道上安装有溢流式调压井。

所述的引水隧洞与水库相连。

所述的主引水压力管道和分支压力管道均为长管道，主引水压力管道和分支压力管道的水头损失之和为引水工程中多级水轮发电系统总水头损失的94％以上。

所述的水轮机房中采用轴流式水轮机和/或混流式水轮机。

本实用新型与现有技术相比，有益的技术效果是：