回水增压式循环水式水利发电站的制作方法
【专利摘要】本发明是一种增压式循环水水利发电站，该方案是采用往密闭管路中加入压缩气体，使管路及密闭容器达到一定压力，在管路中压力作用下，将水轮机尾水送回水轮机高位水箱中，其结构布局是水轮机尾管由单向阀门接回水管，回水管上接增压装置，回水管顶端由单向阀门接密闭容器(密闭水箱)，密闭水箱接向水轮机高位水箱供水的阀门，高位水箱接水轮机供水管。供水管接水轮机。
【专利说明】回水增压式循环水式水利发电站
所属【技术领域】
[0001]本发明涉及一种增压式循环水式水利发电站，属于水利发电【技术领域】。
【背景技术】
[0002]传统的水利发电站只能建立在水系丰沛的区域，利用围堰拦河坝提高水位建造水利发电站，此种方法在我国大部分缺水少雨地区没有可能，本人经多年探索研究出一套利用往回水管增压使水循环起来的水利发电方案，它可以建在水资源缺乏的地区利用水利发电的千古梦想付诸实现，造福人类；
[0003]本发明的内容
[0004]本发明针对上述问题，提供一种往回水管增压式循环水式水利发电站，它可以建在没有河流干旱地区，利用雨水、地下水、积聚的水、沿海地区可以利用海水代替淡水，利用本专利结构布局形成的循环水满足水轮机正常用水要求，水轮发电机即可发电，实现无江河湖海区域的水利发电；
[0005]本发明之技术方案如下
[0006]本发明共分两个系统，一个是上水系统，另一个是循环水发电系统。上水系统是由供水池由单向阀门连接上水管，上水管顶端由单向阀门连接圆柱形密闭容器(密闭水箱)，容器上设调压装置，由密闭水箱接出向高位水箱供水的阀门，上水管上接增压设备，这样整个系统即成为一个密闭的管路，由于水是一种不可压缩的液体，所以当增压设备只需要往上水管里加入极变微量的压缩空气，系统内就会产生压力，本发明是采用串联式按水流同方向，逐段加极其微量的压缩空气，因为串联可使管段逐渐增压，这样就可任意调整到管内所需压力，当密闭容器达到一定压力时，打开向高位水箱做的供水阀门，向高位水箱供水，这时容器内的压力降低，但管内压力高于容器的压力，又因为水具有连续流动这一特性在压力作用下，上水管中的水就会连续不断流入密闭水箱，水池中的也就源源不断的向上水管供水，从而形成上水系统源源不断的向高位水箱供水。
[0007]循环水发电系统，是由高位水箱连接供水管，供水管连接水轮机，水轮机尾水管由单向阀门连接回水管，回水管上设增加设备，回水管连接圆柱形密闭容器(密闭水箱)，密闭容器上设调压装置，由密闭水箱接出向高位水箱供水的阀门，本系统由回水管和圆柱形密闭容器组成一个密闭系统，当尾水进入回水管后，增压设备按水流同方向往回水管逐段加入极其微量的压缩空气，来增加管内的压力。此时圆柱形容器内的压力要低于管内压力，当水达到圆柱形密闭水箱的指定位置后，容器内的压力也达到要求后，打开向高位水箱的供水阀门向高位水箱供水，同时停止上水系统的工作，系统内的水在压力作用下循环起来，因水轮机引用水流量是一定的，流进入尾水管和回水管及密闭容器(密闭水箱)内的水流量均同水轮机的引用水流量，即容积没有变化，密闭回水系统内的压力是稳定的，从而保证了循环水稳定运行，那么水轮机就能正常运转，即可实现水轮发电机正常运转发电，从而替代或补充火力发电，节省宝贵的煤资源，因是循环水，水头及流量、流速都不会变动，不受季节限制，日常水的蒸发及损失很少，容易取水补充，在没有大的江河湖泊处同样可建水电站，只要逐渐积累够机组用水，就可以实现循环水水利发电。以单机28MW来计算经济效益，效率按80%计28X80%= 22.4MW，厂内用电按10%计22.4X10%= 2.12MW，实际发电20MW，故年发电量为1.6亿度电量。本发明是一种即节能环保的一种新型能源，可适用于任何干旱地区。根据需要可以单机或若干个单机组成任何容量的水电站，同时也适用于任何管径组成供水和回水的发电站。
实施例
[0008]本发明方案，图1图2为结构布局筒图，参照该图
[0009]1、确定供回水管直径，选定空气压缩机参数及供水池，供水压力管直径为2.5m，平均流速8m/S，引用水流量为39.25m3/S，额定水头80.6m，管状密闭容器(密闭水箱)直径5m，高16m，空气压空机I台3M50-100/160，电机功率1600KW，根据玻意耳马略特定律，当气体压力降到8Kg/cm2，160 + 8 = 20倍，气体扩大20倍，扩大后的气体体积为100 + 60X20 =33m3/S，实际只需此量的10%左右，供水池:80X50X3.5 = 14000m3
[0010]2、系统结构布局
[0011]本发明共分两个系统:上水系统和循环水发电系统
[0012]图1为上水系统，供水池⑴由单向阀门连接上水管(3)，管(3)由单向阀门连接上水管(4)，上水管(4)由阀门连接圆柱形密闭容器(密闭水箱)(5)，密闭容器上连接调压装置(6)，密闭水箱由阀门连接向高位水箱(8)供水的管(7) (9)为水轮机供水管，上水管(4)上连接增压装置的送气管(11)，送气管连接空压机(14)管(4)由阀门连接排水管
[13]，(13)连接供水池(I)图2为循环水发电系统，高位水箱(8)由阀门连接水轮机供水管(9)，管(9)连接水轮机(10)，水轮机尾水管(3)由单向阀门连接回水管(4)，管(4)连接圆柱形密闭容器(密闭水箱)(5)，(5)连接调压装置(6)回水管(4)由单向阀门连接增加装置的送气管(11)，管(11)连接压缩机(14)，管(12)和管(13)分别为水轮机供水管和回水管的排水管，分别连接供水池(I)。
[0013]3、操作方法
[0014]上水系统:首先关闭管(3)和管(4)的连接阀门及向高位水箱供水阀门(7)，打开供水池⑴底部阀门，管⑷与溶闭容器(5)的连接阀门，然后用水泵(2)向管(4)和密闭水箱(5)注水，当密闭水箱里面的水达到一定水位时，关闭水泵(2)在由增压装置向管(4)加入极其微量的压缩气体，使管内和密闭容器内达到一定压力后，打开密闭水箱(5)向高位水箱(8)的供水阀门向高位水箱供水，出水后立即打开管(4)与管(3)的连接阀门，当打开密闭水箱的出水阀门后，容器内的压力下降而管内的压力大于容器内的压力，管内的水必然流进密闭水箱内，又因为水有连续流动这一特性，故供水池内的水就源源不断的向上水管供水。
[0015]循环水系统:打开所有阀门，只关闭高位水箱底部阀门和管(12) (13)的阀门，当上水系统的密闭水箱向水轮机的高位水箱供水时，当高位水箱达到一定水位时，打开高位水箱底部阀门开始向水轮机供水，当尾水、经尾水管进入回水管时，在尾水的动力作用下，尾水会顺回水管上升一定高度，这时增压装置逐段向回水管增压，回水在管内压力作用下，会不断流向密闭水箱(5)，但要保持容器(5)内的压力要低于管内的压力，当水进入密闭水箱后达到一定水位和一定压力时，打开密闭水箱向水轮机高位水箱的供水阀门开始向水轮机供水，同时关闭上水系统，此时完全由循环水系统自行运转。
【权利要求】
1.回水增压式循环水式水利发电站，共分2个系统，一是上水系统；二是循环水水利发电系统。 上水系统由供水池连接上水管，上水管上接增压装置，上水管顶端接圆柱形密闭容器(密闭水箱)，密闭水箱接向水轮机高位水箱供水阀门。 循环水发电系统，高位水箱连接水轮机供水管，供水管接水轮机，水轮机尾水管接回水管，回水管顶端接圆柱形密闭水箱，密闭水箱接向水轮机高位水箱供水阀门，回水管上接增压装置。
2.根据权利I要求所述，回水增压式循环水式水利发电站，其特征是所述本发明的供水管直径、回水管直径可根据实际任选直径，组建循环水系统建立发电机组，均采用本技术，并可采用若干单机组建任意容量的发电站。
【文档编号】F03B13/00GK104033317SQ201310647308
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】宋素峰, 宋喜忠, 韩桂兰 申请人:宋素峰, 宋喜忠