水力發(fā)電站,通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管,形成落差,產(chǎn)生勢能,勢能推動水輪機(jī)及發(fā)電機(jī)組發(fā)電,把勢能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能。
背景技術(shù):
水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管,形成落差,產(chǎn)生勢能,勢能推動水輪機(jī)及發(fā)電機(jī)組發(fā)電,現(xiàn)有水力發(fā)電站發(fā)電,大雨時水流流量增大,水力發(fā)電站滿負(fù)荷發(fā)電,大雨過后水流流量急劇減少,水力發(fā)電站只能一臺發(fā)電機(jī)組發(fā)電,或二臺發(fā)電機(jī)組發(fā)電,或最小功率發(fā)電機(jī)組發(fā)電,這樣投資大,產(chǎn)出少,發(fā)出電能少,經(jīng)濟(jì)效益差,為了解決現(xiàn)有水力發(fā)電站發(fā)電的痛點,我發(fā)明創(chuàng)造的水力發(fā)電站,在現(xiàn)有水力發(fā)電站的基礎(chǔ)上,通過對水力發(fā)電站的水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)及布局的改進(jìn),利用杠桿定理對水輪機(jī)進(jìn)行改造,水輪機(jī)動力矩=發(fā)電機(jī)阻力矩,力臂和力成正比,動力矩越大相對應(yīng)產(chǎn)生的電能越大,這樣,在水流流量減少的情況下,通過水輪機(jī)在水能轉(zhuǎn)化過程中提高能量轉(zhuǎn)化率,大半徑的水輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)化率是小半徑的水輪機(jī)的幾倍、十幾倍,這樣,提高發(fā)電量,降低發(fā)電成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。水力發(fā)電站屬清潔能源,再生能源,具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
水力發(fā)電站技術(shù)方案是:一、水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動齒輪組變轉(zhuǎn)速→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)正規(guī)交流電→并電網(wǎng);二、水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動齒輪組變轉(zhuǎn)速→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)交流電→整流器整流生產(chǎn)直流電→直流電通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)交流電并電網(wǎng);三、水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動齒輪組變轉(zhuǎn)速→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)交流電→整流器整流生產(chǎn)直流電→直流電對儲能蓄電瓶充電→直流電輸出→通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)交流電并電網(wǎng);上述應(yīng)根據(jù)實際需要采用哪種發(fā)電方案,其特征是:
第一種,在現(xiàn)有水力發(fā)電站的攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組、發(fā)電廠房、輸送電設(shè)備組成的基礎(chǔ)上,在原水輪機(jī)進(jìn)水流量、流速不變的情況下,水力發(fā)電站通過對水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)及布局進(jìn)行改造,見說明書附圖,圖1中的1,圖1中的2,圖1中的3,圖1中的4,圖1中的5,或圖3中的5,圖3中的6,圖3中的7,改造調(diào)節(jié)水輪機(jī)進(jìn)水噴頭角度,見說明書附圖,圖2中的3,圖2中的4,將原小直徑的水輪機(jī)拆掉不要,更換成大直徑的水輪機(jī),見說明書附圖,圖3中的5,或圖2中的5,或圖4中的1,水輪機(jī)直徑增大增多葉輪的片數(shù),水輪機(jī)的葉輪弧形、斗形制造,這樣獲得更多的能量,見說明書附圖,圖2中的5,或圖4中的1,由于水輪機(jī)直徑增大軸芯提高,需軸承座高度提高,見說明書附圖,圖2中的6,或圖4中的2,水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)重力增加,水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)葉輪受水力增大,需水輪機(jī)左右軸承座強(qiáng)度加固,見說明書附圖,圖2中的6,圖2中的7,或圖4中的2,圖4中的3,由于水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)周長增加,水輪機(jī)周長增加使水輪機(jī)轉(zhuǎn)速變慢,水輪機(jī)轉(zhuǎn)速變慢可通過齒輪組或齒輪箱升速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,見說明書附圖,圖2中的8,圖4中的4,將原小功率發(fā)電機(jī)組拆掉不要,更換成相匹配的大功率的發(fā)電機(jī)組,見說明書附圖,圖2中的9,圖4中的5,大功率的發(fā)電機(jī)組安裝在原地面水平線上,見說明書附圖,圖3中的8,圖4中的8,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動齒輪組變轉(zhuǎn)速→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)正規(guī)交流電→并電網(wǎng);或者,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動齒輪組變轉(zhuǎn)速→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)交流電→整流器整流生產(chǎn)直流電→直流電通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)交流電并電網(wǎng);或者,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動齒輪組變轉(zhuǎn)速→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)交流電→整流器整流生產(chǎn)直流電→直流電對儲能蓄電瓶充電→直流電輸出→通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)交流電并電網(wǎng),見說明書附圖,圖2中的1,圖2中的2,圖2中的3,圖2中的4,圖2中的5,圖2中的6,圖2中的7,圖2中的8,圖2中的9,圖2中的26,或圖4中的1,圖4中的2,圖4中的3,圖4中的4,圖4中的5。本發(fā)明根據(jù)實際需要其細(xì)節(jié)可以變化。
第二種,在現(xiàn)有水力發(fā)電站的攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組、發(fā)電廠房、輸送電設(shè)備組成的基礎(chǔ)上,水力發(fā)電站通過對水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)及布局進(jìn)行改造,見說明書附圖,圖1中的1,圖1中的2,圖1中的12,圖1中的13,圖1中的9,圖1中的10,圖1中的11,或圖5中的5,圖5中的6,圖5中的7,水力發(fā)電站對水輪機(jī)進(jìn)水流量進(jìn)行改造,對原水輪機(jī)進(jìn)水管的直徑改小,這樣水輪機(jī)進(jìn)水流量減少,這樣水輪機(jī)用水量減少,見說明書附圖,圖1中的12,圖1中的13,或圖2中的11,圖2中的12,改造調(diào)節(jié)水輪機(jī)進(jìn)水噴頭角度,見說明書附圖,圖2中的11,圖2中的12,將原小直徑的水輪機(jī)拆掉不要,更換成大直徑的水輪機(jī),見說明書附圖,圖5中的5,或圖2中的13,或圖6中的1,水輪機(jī)直徑增大增多葉輪的片數(shù),水輪機(jī)的葉輪弧形、斗形制造,這樣獲得更多的能量,見說明書附圖,圖2中的13,或圖6中的1,由于水輪機(jī)直徑增大軸芯提高,需軸承座高度提高,見說明書附圖,圖2中的14,或圖6中的2,水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)重力增加,水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)葉輪受水力增大,需水輪機(jī)左右軸承座強(qiáng)度加固,見說明書附圖,圖2中的14,圖2中的15,或圖6中的2,圖6中的3,由于水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)周長增加,水輪機(jī)周長增加使水輪機(jī)轉(zhuǎn)速變慢,水輪機(jī)轉(zhuǎn)速變慢可通過齒輪組或齒輪箱升速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,見說明書附圖,圖2中的16,或圖6中的4,將原發(fā)電機(jī)組保留,這樣節(jié)約發(fā)電機(jī)組設(shè)備費用,見說明書附圖,圖2中的17,或圖6中的5,圖6中的6,發(fā)電機(jī)組安裝在原地面水平線上,見說明書附圖,圖5中的8,圖6中的8,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動齒輪組變轉(zhuǎn)速→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)正規(guī)交流電→并電網(wǎng);或者,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動齒輪組變轉(zhuǎn)速→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)交流電→整流器整流生產(chǎn)直流電→直流電通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)交流電并電網(wǎng);或者,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動齒輪組變轉(zhuǎn)速→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)交流電→整流器整流生產(chǎn)直流電→直流電對儲能蓄電瓶充電→直流電輸出→通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)交流電并電網(wǎng),見說明書附圖,圖2中的1,圖2中的2,圖2中的11,圖2中的12,圖2中的13,圖2中的14,圖2中的15,圖2中的16,圖2中的17,圖2中的18,或圖6中的1,圖6中的2,圖6中的3,圖6中的4,圖6中的5,圖6中的6。本發(fā)明根據(jù)實際需要其細(xì)節(jié)可以變化。
第三種,在現(xiàn)有水力發(fā)電站的攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組、發(fā)電廠房、輸送電設(shè)備組成的基礎(chǔ)上,在原水輪機(jī)進(jìn)水流量、流速不變的情況下,水力發(fā)電站通過對水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)及布局進(jìn)行改造,見說明書附圖,圖1中的1,圖1中的2,圖1中的6,圖1中的7,圖1中的8,或圖7中的5,圖7中的6,圖7中的7,改造調(diào)節(jié)水輪機(jī)進(jìn)水噴頭角度,見說明書附圖,圖2中的19,圖2中的20,將原小直徑的水輪機(jī)拆掉不要,更換成大直徑的水輪機(jī),見說明書附圖,圖7中的5,或圖2中的21,或圖8中的1,水輪機(jī)直徑增大增多葉輪的片數(shù),水輪機(jī)的葉輪弧形、斗形制造,這樣獲得更多的能量,見說明書附圖,圖2中的21,或圖8中的1,由于水輪機(jī)直徑增大軸芯提高,需軸承座高度提高,見說明書附圖,圖2中的22,或圖8中的2,水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)重力增加,水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)葉輪受水力增大,需水輪機(jī)左右軸承座強(qiáng)度加固,見說明書附圖,圖2中的22,圖2中的23,或圖8中的2,圖8中的3,水輪機(jī)軸芯與發(fā)電機(jī)組軸芯同軸芯連接,水輪機(jī)軸芯旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)組軸芯旋轉(zhuǎn),見說明書附圖,圖2中的24,或圖8中的4,由于水輪機(jī)軸芯與發(fā)電機(jī)組軸芯同軸芯連接,發(fā)電機(jī)組基座應(yīng)提高,見說明書附圖,圖8中的5,圖8中的6,將原小功率發(fā)電機(jī)組拆掉不要,更換成相匹配的大功率的發(fā)電機(jī)組,見說明書附圖,圖7中的7,或圖2中的25,或圖8中的5,由于水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)周長增加,水輪機(jī)周長增加使水輪機(jī)轉(zhuǎn)速變慢,水輪機(jī)轉(zhuǎn)速變慢生產(chǎn)的電能頻率不符合規(guī)定,可通過整流器整流生產(chǎn)直流電,直流電通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)的交流電并電網(wǎng),見說明書附圖,圖2中的26,大功率的發(fā)電機(jī)組安裝在不一致水平線上,見說明書附圖,圖7中的8,圖8中的6,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)交流電→整流器整流生產(chǎn)直流電→直流電通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)交流電并電網(wǎng);或者,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)交流電→整流器整流生產(chǎn)直流電→直流電對儲能蓄電瓶充電→直流電輸出→通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)交流電并電網(wǎng),見說明書附圖,圖2中的1,圖2中的2,圖2中的19,圖2中的20,圖2中的21,圖2中的22,圖2中的23,圖2中的24,圖2中的25,圖2中的26,或圖8中的1,圖8中的2,圖8中的3,圖8中的4,圖8中的5。上述水力發(fā)電站可對水輪機(jī)進(jìn)水流量減少、用水量減少進(jìn)行改造,對原小直徑的水輪機(jī)拆掉不要,更換成大直徑的水輪機(jī),將原發(fā)電機(jī)組保留,這樣節(jié)約發(fā)電機(jī)組設(shè)備費用,其發(fā)電技術(shù)方法同上相同。本發(fā)明根據(jù)實際需要其細(xì)節(jié)可以變化。
第四種,在現(xiàn)有水力發(fā)電站的攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組、發(fā)電廠房、輸送電設(shè)備組成的基礎(chǔ)上,在原水輪機(jī)進(jìn)水流量、流速不變的情況下,水力發(fā)電站通過對水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)及布局進(jìn)行改造,見說明書附圖,圖1中的1,圖1中的2,圖1中的6,圖1中的7,圖1中的8,或圖9中的5,圖9中的6,圖9中的7,改造調(diào)節(jié)水輪機(jī)進(jìn)水噴頭角度,見說明書附圖,圖2中的19,圖2中的20,將原小直徑的水輪機(jī)拆掉不要,更換成大直徑的水輪機(jī),見說明書附圖,圖9中的5,或圖2中的21,或圖10中的1,水輪機(jī)直徑增大增多葉輪的片數(shù),水輪機(jī)的葉輪弧形、斗形制造,這樣獲得更多的能量,見說明書附圖,圖2中的21,或圖10中的1,由于水輪機(jī)直徑增大軸芯提高,需軸承座高度提高,見說明書附圖,圖2中的22,或圖10中的2,水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)重力增加,水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)葉輪受水力增大,需水輪機(jī)左右軸承座強(qiáng)度加固,見說明書附圖,圖2中的22,圖2中的23,或圖10中的2,圖10中的3,由于水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)周長增加,水輪機(jī)周長增加使水輪機(jī)轉(zhuǎn)速變慢,水輪機(jī)轉(zhuǎn)速變慢可通過齒輪組或齒輪箱升速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,見說明書附圖,圖10中的4,將原小功率發(fā)電機(jī)組拆掉不要,更換成相匹配的大功率的發(fā)電機(jī)組,見說明書附圖,圖9中的7,或圖2中的25,或圖10中的5,發(fā)電機(jī)組、齒輪箱基座提高,這樣利于發(fā)電機(jī)組、齒輪箱安裝,見說明書附圖,圖9中的8,圖10中的6,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動齒輪組變轉(zhuǎn)速→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)正規(guī)交流電→并電網(wǎng);或者,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動齒輪組變轉(zhuǎn)速→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)交流電→整流器整流生產(chǎn)直流電→直流電通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)交流電并電網(wǎng);或者,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動齒輪組變轉(zhuǎn)速→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)交流電→整流器整流生產(chǎn)直流電→直流電對儲能蓄電瓶充電→直流電輸出→通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)交流電并電網(wǎng),見說明書附圖,圖2中的1,圖2中的2,圖2中的19,圖2中的20,圖2中的21,圖2中的22,圖2中的23,圖2中的24,圖2中的25,圖2中的26,或圖10中的1,圖10中的2,圖10中的3,圖10中的4,圖10中的5。上述水力發(fā)電站可對水輪機(jī)進(jìn)水流量減少、用水量減少進(jìn)行改造,對原小直徑的水輪機(jī)拆掉不要,更換成大直徑的水輪機(jī),將原發(fā)電機(jī)組保留,這樣節(jié)約發(fā)電機(jī)組設(shè)備費用,其發(fā)電技術(shù)方法同上相同。本發(fā)明根據(jù)實際需要其細(xì)節(jié)可以變化。
第五種,在現(xiàn)有水力發(fā)電站的攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組、發(fā)電廠房、輸送電設(shè)備組成的基礎(chǔ)上,在原水輪機(jī)進(jìn)水流量、流速不變的情況下,水力發(fā)電站通過對水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)及布局進(jìn)行改造,見說明書附圖,圖1中的1,圖1中的2,圖1中的6,圖1中的7,圖1中的8,或圖11中的5,圖11中的6,圖11中的7,將水輪機(jī)尾水排水水槽深度恰當(dāng)加深,見說明書附圖,圖12中的8,改造調(diào)節(jié)水輪機(jī)進(jìn)水噴頭角度,見說明書附圖,圖2中的19,圖2中的20,將原小直徑的水輪機(jī)拆掉不要,更換成大直徑的水輪機(jī),見說明書附圖,圖11中的5,或圖2中的21,或圖12中的1,水輪機(jī)直徑增大增多葉輪的片數(shù),水輪機(jī)的葉輪弧形、斗形制造,這樣獲得更多的能量,見說明書附圖,圖2中的21,或圖12中的1,水輪機(jī)軸承座高度恰當(dāng),見說明書附圖,圖2中的22,或圖12中的2,水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)重力增加,水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)葉輪受水力增大,需水輪機(jī)左右軸承座強(qiáng)度加固,見說明書附圖,圖2中的22,圖2中的23,或圖12中的2,圖12中的3,水輪機(jī)軸芯與發(fā)電機(jī)組軸芯同軸芯連接,水輪機(jī)軸芯旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)組軸芯旋轉(zhuǎn),見說明書附圖,圖2中的24,或圖12中的4,將原小功率發(fā)電機(jī)組拆掉不要,更換成相匹配的大功率的發(fā)電機(jī)組,見說明書附圖,圖11中的7,或圖2中的25,或圖12中的5,由于水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)周長增加,水輪機(jī)周長增加使水輪機(jī)轉(zhuǎn)速變慢,水輪機(jī)轉(zhuǎn)速變慢生產(chǎn)的電能頻率不符合規(guī)定,可通過整流器整流生產(chǎn)直流電,直流電通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)的交流電并電網(wǎng),見說明書附圖,圖2中的26,大功率的發(fā)電機(jī)組恰當(dāng)安裝在地面的水平線上,見說明書附圖,圖11中的8,圖12中的6,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)交流電→整流器整流生產(chǎn)直流電→直流電通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)交流電并電網(wǎng);或者,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)交流電→整流器整流生產(chǎn)直流電→直流電對儲能蓄電瓶充電→直流電輸出→通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)交流電并電網(wǎng),見說明書附圖,圖2中的1,圖2中的2,圖2中的19,圖2中的20,圖2中的21,圖2中的22,圖2中的23,圖2中的24,圖2中的25,圖2中的26,或圖12中的1,圖12中的2,圖12中的3,圖12中的4,圖12中的5。上述水力發(fā)電站可對水輪機(jī)進(jìn)水流量減少、用水量減少進(jìn)行改造,對原小直徑的水輪機(jī)拆掉不要,更換成大直徑的水輪機(jī),將原發(fā)電機(jī)組保留,這樣節(jié)約發(fā)電機(jī)組設(shè)備費用,其發(fā)電技術(shù)方法同上相同。本發(fā)明根據(jù)實際需要其細(xì)節(jié)可以變化。
第六種,在現(xiàn)有水力發(fā)電站的攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組、發(fā)電廠房、輸送電設(shè)備組成的基礎(chǔ)上,在原水輪機(jī)進(jìn)水流量、流速不變的情況下,水力發(fā)電站通過對水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)及布局進(jìn)行改造,見說明書附圖,圖1中的1,圖1中的2,圖1中的6,圖1中的7,圖1中的8,或圖13中的5,圖13中的6,圖13中的7,將水輪機(jī)尾水排水水槽深度恰當(dāng)加深,見說明書附圖,圖14中的8,改造調(diào)節(jié)水輪機(jī)進(jìn)水噴頭角度,見說明書附圖,圖2中的19,圖2中的20,將原小直徑的水輪機(jī)拆掉不要,更換成大直徑的水輪機(jī),見說明書附圖,圖13中的5,或圖2中的21,或圖14中的1,水輪機(jī)直徑增大增多葉輪的片數(shù),水輪機(jī)的葉輪弧形、斗形制造,這樣獲得更多的能量,見說明書附圖,圖2中的21,或圖14中的1,水輪機(jī)軸承座高度恰當(dāng),見說明書附圖,圖2中的22,或圖14中的2,水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)重力增加,水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)葉輪受水力增大,需水輪機(jī)左右軸承座強(qiáng)度加固,見說明書附圖,圖2中的22,圖2中的23,或圖14中的2,圖14中的3,由于水輪機(jī)直徑增大使水輪機(jī)周長增加,水輪機(jī)周長增加使水輪機(jī)轉(zhuǎn)速變慢,水輪機(jī)轉(zhuǎn)速變慢可通過齒輪組或齒輪箱升速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,見說明書附圖,圖14中的4,將原小功率發(fā)電機(jī)組拆掉不要,更換成相匹配的大功率的發(fā)電機(jī)組,見說明書附圖,圖13中的7,圖14中的5,大功率的發(fā)電機(jī)組恰當(dāng)安裝在地面的水平線上,見說明書附圖,圖13中的8,圖14中的6,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動齒輪組變轉(zhuǎn)速→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)正規(guī)交流電→并電網(wǎng);或者,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動齒輪組變轉(zhuǎn)速→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)交流電→整流器整流生產(chǎn)直流電→直流電通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)交流電并電網(wǎng);或者,水力發(fā)電站通過攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管產(chǎn)生勢能→閥門開關(guān)控制水輪機(jī)進(jìn)水→調(diào)速器控制導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)做功→導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)控制水輪機(jī)進(jìn)水流量流速→水輪機(jī)的葉輪受水力的沖動下→推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)→增大動力矩→帶動齒輪組變轉(zhuǎn)速→帶動發(fā)電機(jī)組按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)→發(fā)電機(jī)發(fā)電→生產(chǎn)交流電→整流器整流生產(chǎn)直流電→直流電對儲能蓄電瓶充電→直流電輸出→通過逆變器生產(chǎn)正規(guī)交流電并電網(wǎng),見說明書附圖,圖2中的1,圖2中的2,圖2中的19,圖2中的20,圖2中的21,圖2中的22,圖2中的23,圖2中的24,圖2中的25,圖2中的26,或圖14中的1,圖14中的2,圖14中的3,圖14中的4,圖14中的5。上述水力發(fā)電站可對水輪機(jī)進(jìn)水流量減少、用水量減少進(jìn)行改造,對原小直徑的水輪機(jī)拆掉不要,更換成大直徑的水輪機(jī),將原發(fā)電機(jī)組保留,這樣節(jié)約發(fā)電機(jī)組設(shè)備費用,其發(fā)電技術(shù)方法同上相同。本發(fā)明根據(jù)實際需要其細(xì)節(jié)可以變化。
發(fā)電機(jī)發(fā)電獲取能量的過程就是克服磁阻力力矩的過程,即阻力矩,水輪機(jī)受水力沖動下旋轉(zhuǎn),即動力矩,動力矩與阻力矩的大小關(guān)系就是簡稱發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)換的大小關(guān)系,兩者的關(guān)系是平衡的,即動力矩=阻力矩=力f1×力臂l1=力f2×力臂l2,式中:力f1為水輪機(jī)的葉輪受水力,力臂l1為水輪機(jī)的半徑動力臂,力f2為發(fā)電機(jī)發(fā)電運動的阻力,力臂l2為發(fā)電機(jī)的阻力臂,力臂和力成正比,動力矩越大相對應(yīng)產(chǎn)生的電能越大,這樣,在水流流量減少的情況下,通過水輪機(jī)在水能轉(zhuǎn)化過程中提高能量轉(zhuǎn)化率,大半徑的水輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)化率是小半徑的水輪機(jī)的能量幾倍、十幾倍,見說明書附圖,圖4中的1,或圖6中的1,或圖8中的1,或圖10中的1,或圖12中的1,或圖14中的1,這樣,提高發(fā)電量,降低發(fā)電成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明優(yōu)勢:在現(xiàn)有水力發(fā)電站的基礎(chǔ)上,由攔水壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管、發(fā)電廠房、輸送電設(shè)備等結(jié)構(gòu)組成不變的基礎(chǔ)上,通過對水力發(fā)電站的水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)及布局進(jìn)行改造,這樣,改造成本輕,經(jīng)濟(jì)效益高,值得大力推廣。
附圖說明
圖1是原水力發(fā)電站布置俯視圖。
圖2是改造后水力發(fā)電站布置俯視圖。
圖3是原單臺水力發(fā)電站側(cè)視圖。圖4是改造后單臺水力發(fā)電站側(cè)視圖。
圖5是原單臺水力發(fā)電站側(cè)視圖。圖6是改造后單臺水力發(fā)電站側(cè)視圖。
圖7是原單臺水力發(fā)電站側(cè)視圖。圖8是改造后單臺水力發(fā)電站側(cè)視圖。
圖9是原單臺水力發(fā)電站側(cè)視圖。圖10是改造后單臺水力發(fā)電站側(cè)視圖。
圖11是原單臺水力發(fā)電站側(cè)視圖。圖12是改造后單臺水力發(fā)電站側(cè)視圖。
圖13是原單臺水力發(fā)電站側(cè)視圖。圖14是改造后單臺水力發(fā)電站側(cè)視圖。
具體實施方式
本發(fā)明對現(xiàn)有水力發(fā)電站的水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)及布局進(jìn)行改造。也可適合新建的水力發(fā)電站。凡對水輪機(jī)改造,增大水輪機(jī)的直徑,增大動力矩的技術(shù)方法,都是本發(fā)明的要點。
水力發(fā)電站的發(fā)明是為了解決實際問題,促進(jìn)社會生產(chǎn)力的提高,為投資者提供高額回報。本發(fā)明在實際使用過程中,要根據(jù)實際情況,選擇水力發(fā)電站對水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)及布局進(jìn)行改造,根據(jù)需要各種技術(shù)方法可以交叉、調(diào)換、增加、減少使用。本發(fā)明所有名稱可能與實際有差異,應(yīng)根據(jù)實際名稱。本發(fā)明所用的材料根據(jù)實際需要都可以變化。本發(fā)明所有的數(shù)字、數(shù)量根據(jù)實際需要都可以變化。本發(fā)明所有的形狀根據(jù)實際需要都可以變化。本發(fā)明所有的部件根據(jù)實際需要都可以變化。本發(fā)明附圖的圖形根據(jù)實際需要都可以變化。
實施例:水力發(fā)電站,1號發(fā)電機(jī)組原水輪機(jī)直徑1.3米,沖擊式水輪機(jī),發(fā)電機(jī)組功率500千瓦,見說明書附圖,圖1中的3,圖1中的4,在原水輪機(jī)進(jìn)水流量、流速不變的情況下,水力發(fā)電站通過對水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組進(jìn)行改造,見說明書附圖,圖2中的1,圖2中的2,圖2中的3,圖2中的4,圖2中的5,圖2中的6,圖2中的7,圖2中的8,圖2中的9,圖2中的10,改造后水輪機(jī)直徑增加到6米,發(fā)電機(jī)組功率增加2000千瓦;2號發(fā)電機(jī)組原水輪機(jī)直徑1.5米,沖擊式水輪機(jī),發(fā)電機(jī)組功率2000千瓦,見說明書附圖,圖1中的6,圖1中的7,水力發(fā)電站通過對水輪機(jī)進(jìn)水流量減少、用水量減少進(jìn)行改造,對原小直徑的水輪機(jī)拆掉不要,更換成大直徑的水輪機(jī),將原發(fā)電機(jī)組保留,見說明書附圖,圖2中的1,圖2中的2,圖2中的19,圖2中的20,圖2中的21,圖2中的22,圖2中的23,圖2中的24,圖2中的25,圖2中的26,改造后水輪機(jī)直徑增加到6米,發(fā)電機(jī)組功率保留2000千瓦;3號發(fā)電機(jī)組原水輪機(jī)直徑1.6米,沖擊式水輪機(jī),發(fā)電機(jī)組功率2600千瓦,見說明書附圖,圖1中的9,圖1中的10,水力發(fā)電站通過對水輪機(jī)進(jìn)水流量減少、用水量減少進(jìn)行改造,對原小直徑的水輪機(jī)拆掉不要,更換成大直徑的水輪機(jī),將原發(fā)電機(jī)組保留,見說明書附圖,圖2中的1,圖2中的2,圖2中的11,圖2中的12,圖2中的13,圖2中的14,圖2中的15,圖2中的16,圖2中的17,圖2中的18,改造后水輪機(jī)直徑增加到6米,發(fā)電機(jī)組功率保留2600千瓦;原水力發(fā)電站三臺發(fā)電機(jī)組共功率5100千瓦,全年發(fā)電量共:1400萬千瓦時,營業(yè)收入:420萬元。水力發(fā)電站對水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)及布局進(jìn)行改造,投入資金750萬元,改造后水力發(fā)電站三臺發(fā)電機(jī)組共功率增加到6600千瓦,全年發(fā)電量共:2600萬千瓦時,營業(yè)收入:780萬元,全年增加收入:360萬元,二年左右收回投入改造資金。
已在上文中聯(lián)系說明書附圖及例子對本發(fā)明進(jìn)行了說明,對這些說明書附圖及例子的細(xì)節(jié)做出各種變化都屬于本發(fā)明的范圍。