[发明专利]水力发电站

摘要

水力发电站选择流动的溪水、河水、江水，合适的地段，或者，现有水力发电站发电后排出的尾水再利用，通过筑堤坝建水库，积蓄上涨的水位，形成落差产生势能，大坝上设置水渠，打开水力发电站进水闸门，水库内的水沿水渠急流向下，水渠上部进水口截面大，水渠下部出水口截面小，这样水流汇入能量增大几倍，水轮机的叶轮受水力的冲动下，推动水轮机旋转，水轮机旋转带动发电机发电，日夜生产电能。水力发电站通过调频、调压生产优质电能并电网。本发明最大的亮点是水力发电站的结构适合大直径的水轮机，动力矩越大相对应产生的电能越大，大直径的水轮机获得的能量是小直径的水轮机几倍、十几倍，这样提高发电量，降低发电成本，提高经济效益。

主权项

水力发电站：水力发电站现有技术，在溪流、河流、江流，合适的地段，筑堤坝建水库，积蓄上涨的水位，形成落差，以势能推动水轮机及发电机组发电，或者，通过水渠，形成落差，以势能推动水轮机及发电机组发电；现有水力发电站发电的主要部件，水轮机的技术存在缺陷，如水轮机混流式、轴流式、斜流式、贯流式、水斗式、斜击式，水轮机只是简单的把水流的势能转化成机械能，水轮机在水能转化机械能的过程中，水轮机没有提高原水能的转化率，相反，水轮机在水能转化过程中消耗能量，这样投资大，产出少，利用水力能量少，发出电能少，经济效益差；我发明创造的水力发电站，比现有同等造价的水力发电站获得更多的能量，水力发电站的水轮机的半径根据杠杆定理制造，水轮机动力矩＝发电机阻力矩，动力矩越大相对应产生的电能越大，本发明水力发电站的结构配合大半径的水轮机，水轮机的半径越大动力矩越大，这样，水轮机在水能转化过程中提高能量转化率，大半径的水轮机的能量转化率是小半径的水轮机的能量几倍、十几倍，这样，提高发电量，降低发电成本，提高经济效益；水力发电站属清洁能源，再生能源，具有重大的经济效益和社会效益；水力发电站技术方案是：一、势能转化成动能→水轮机的叶轮受水力的冲动下→推动水轮机旋转→增大动力矩→离合器离合→带动齿轮组升转速→带动发电机组按额定转速旋转→发电机发电→生产交流电→整流器整流生产直流电→直流电通过逆变器生产正规交流电并电网；二、势能转化成动能→水轮机的叶轮受水力的冲动下→推动水轮机旋转→增大动力矩→离合器离合→带动齿轮组升转速→带动发电机组按额定转速旋转→发电机发电→生产交流电→整流器整流生产直流电→直流电对储能蓄电瓶充电→直流电输出→通过逆变器生产正规交流电并电网；三、势能转化成动能→水轮机的叶轮受水力的冲动下→推动水轮机旋转→增大动力矩→调速器调速→离合器离合→带动齿轮组升转速→带动发电机组按额定转速旋转→发电机发电→生产正规交流电→并电网；上述应根据实际需要采用哪种发电方案，具体是：水力发电站由堤坝、水库、闸门、进水闸门、钢网、水渠、水轮机、水轮机的叶轮、中心轴芯、轴芯齿轮、轴承座、轴承、加油嘴、螺丝、发电机组、轴芯、离合器、发电平台、齿轮组、发电机、整流器、逆变器、储能蓄电瓶、调速器、液压机、液压泵、电动机、液压管、导叶、转动机构、齿轮轴芯、支架、锚定装置、棚屋组成，其特征是：水力发电站选择流动的溪水、河水、江水，合适的地段，或者，现有水力发电站发电后排出的尾水再利用，通过筑堤坝建水库，堤坝是一边高另一边底，这样利于水位超出时或发洪水时水从堤坝底处排出，堤坝上部设置闸门，这样利于水库内石泥沙排除，堤坝采用“丅”字形结构制造，这样增强堤坝强度，另一方面水轮发电机组布设的区域，不受堤坝水位超出时排水的影响，水库内积蓄上涨的水位，形成落差，产生势能，打开水力发电站进水闸门，进水口设置钢网，这样防止漂浮物进入水渠，水库内的水沿水渠急流向下，水渠宽度、深度根据实际需要确定，水渠设置斜坡度角度适当，水渠上部进水口截面大，水渠下部出水口截面小，这样水流汇入能量增大几倍，水渠下部的水流势能转变成动能，水轮机的叶轮受水力的冲动下，推动水轮机旋转，水轮机的叶轮的宽度、深度，根据水渠宽度、深度制造，使水轮机的叶轮满负荷受水力，这样获得更多的能量，水轮机的叶轮平面制造，水轮机的叶轮左右两侧为纵向水渠壁成斗形，这样水轮机的叶轮节约材料制造方便，获得更多的能量，或者，水轮机的叶轮弧形、斗形制造，这样获得更多的能量，水轮机叶轮随水轮机直径增大叶轮片数增多，随水轮机直径减小叶轮片数减少，水力发电站获得更多的能量，水轮机根据杠杆定理制造，水轮机动力矩＝发电机阻力矩，动力矩越大相对应产生的电能越大，因此制造大直径的水轮机，大直径的水轮机获得的能量是小直径的水轮机几倍、十几倍，这样，提高发电量，降低发电成本，提高经济效益，水轮机的叶轮、中心轴芯、轴芯齿轮结成一体，水轮机旋转带动水轮机中心轴芯旋转，水轮机中心轴芯活动固定在轴承座上，轴承座上设置轴承及加油嘴，这样利于轴芯加油润滑，轴承座上设置螺丝可拆，这样便于安装及维修，水轮机中心轴芯与发电机组轴芯同轴芯连接，轴芯与轴芯之间安装离合器，这样方便发电机组运转及停止，水轮机中心轴芯旋转带动发电平台上齿轮组按额定升转速旋转，齿轮组旋转带动发电机组按额定转速旋转，发电机工作发电，日夜生产交流电，水力发电站通过整流器整流生产直流电，直流电通过逆变器生产正规交流电并电网；或者，水轮机中心轴芯与发电机组轴芯同轴芯连接，轴芯与轴芯之间安装离合器，这样方便发电机组运转及停止，水轮机中心轴芯旋转带动发电平台上齿轮组按额定升转速旋转，齿轮组旋转带动发电机组按额定转速旋转，发电机工作发电，日夜生产交流电，水力发电站通过整流器整流生产直流电，直流电对储能蓄电瓶充电，直流电输出，直流电通过逆变器生产正规交流电并电网；或者，水轮机中心轴芯与发电机组轴芯同轴芯连接，轴芯与轴芯之间安装离合器，这样方便发电机组运转及停止，水力发电站安装调速器，调速器接收到测量到发电机输出的电源需要调频、调相、调压、调负荷信号时，调速器指令液压机的液压泵的电动机工作，液压机通过液压管连接水轮机进水导叶转动机构做功或水轮机进水闸门做功，控制调节水轮机进水的流量、流速，控制调节水轮机的转速，控制发电平台上齿轮组按额定转速旋转，控制齿轮组旋转带动发电机组按额定转速旋转，发电机工作发电，日夜生产正规交流电并电网；上述水力发电站发电，也可水轮机轴芯齿轮旋转带动发电平台上齿轮轴芯旋转，轴芯与轴芯之间安装离合器，轴芯与齿轮之间安装离合器，轴芯旋转带动发电平台上齿轮组按额定升转速旋转，齿轮组旋转带动发电机组按额定转速旋转，其发电及并电网方法同上相同；上述水力发电站发电，水轮机的轴芯齿轮安装在水轮机连接支架上，这样水轮机的轴芯齿轮所占空间位置小，节约材料，水轮机的轴芯齿轮旋转带动发电平台上齿轮轴芯旋转，轴芯与轴芯之间安装离合器，轴芯与齿轮之间安装离合器，轴芯旋转带动发电平台上齿轮组按额定升转速旋转，齿轮组旋转带动发电机组按额定转速旋转，其发电及并电网方法同上相同；水轮机与轴承座之间安装锚定装置，锚定装置用链环卸扣连接，这样利于水轮机维修保养时水轮机不会转动影响人身安全，发电平台上上盖棚屋；本发明水力发电站的优势：一、我发明创造的水力发电站，比现有同等造价的水力发电站获得更多的能量，水力发电站的水轮机的半径根据杠杆定理制造，水轮机动力矩＝发电机阻力矩，动力矩越大相对应产生的电能越大，本发明水力发电站的结构配合大半径的水轮机，水轮机的半径越大动力矩越大，这样，水轮机在水能转化过程中提高能量转化率，大半径的水轮机的能量转化率是小半径的水轮机的能量几倍、十几倍，这样，提高发电量，降低发电成本，提高经济效益；二、水力发电站进水的水渠上部进水口截面大，水渠下部出水口截面小，这样水流汇入能量几倍增大；三、水力发电站进水口的水渠在大坝上部，这样进水口的水渠不容易被石泥沙阻塞；四、堤坝上部设置闸门，这样利于水库内石泥沙排除；五、水力发电站发电的进水口的水渠设在大坝上的方，这样不会影响大坝整体结构的安全；水力发电站的发明是为了解决实际问题，促进社会生产力的提高，为投资者提供高额回报；本发明在实际使用过程中，要根据实际水域不同情况，采用不同发电技术方法，根据需要各种发电技术方法可以交叉使用，以及各种技术方法可以交叉、调换、增加使用；本发明所有名称可能与实际有差异，应该根据实际名称；本发明所用的材料根据实际需要都可以变化；本发明所有的数字、数量根据实际需要都可以变化；本发明所有的形状根据实际需要都可以变化；本发明所有的部件根据实际需要都可以变化；本发明附图的图形根据实际需要都可以变化。