专利名称：江河漂浮式水轮机组发电站的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水力发电装置和方法，特别涉及一种漂浮式水轮机组发电站，属于国际专利分类F03B“液力机械或液力发动机”
背景技术：
现有技术中的水力发电站，大都采用高水头、大坝型与水渠引水等方式生产电力。一般需建立拦河坝，由拦河坝汇集河流，抬高水位，再利用泄水时的水位落差驱动发电站的叶片式水轮机转动，驱动发电机产生电能。这种水电站比较适合于泥沙少、泄水量大的河流，耗资大，施工困难，亦不能充分利用河水流动产生的能量。且建立发电站受到地形的限制，只能修建在落差极大的山区，投资大，修建周期长，受季节影响多，建成后不可移动。面对长江、黄河等大江河的滚滚流水，是一种天然能源的极大浪费。比如，现在的黄河清淤船使用柴油作动力，每天消耗大量的柴油燃料，年使用费相当高；若从大型电网中引电，使用电动机作动力，又极不方便。
发明内容
本发明的目的是为克服上述电力生产的弊端，而提供一种利用江河急流水在自然流动中产生的冲击力对漂浮式水轮机组冲击产生的动力，经变速提速后带动发电机发电的江河漂浮式水轮机组发电站。
本发明采用以下技术方案江河漂浮式水轮机组发电站，是使用江河急流水取能的水轮机组，在江河自然急流的作用下，将大量水流冲击力通过水能机组集中后传给变速器，使之达到发电所需的转速，以达到发电的目的。
其水轮机组的设计方案，是将多组水轮组合，按水流一级比一级高的直径设计，达到集中水流冲击能的目的。
江河急流取能发电，是利用船的浮载功能，并将水轮机组及发电设备相接合；前端采用将钢缆锚固在两岸岩体上的方法。
漂浮式水轮机组发电站，包括了浮载发电设备和流水水轮机组，叶轮垂直于水流方向布置，呈30°角布置于水轮机组的机轴上，水轮机机轴两端以滚轴轴承安装于水轮机组合架两端，水轮机轴中间安装皮带轮组。
水轮机组可以布置多级，以一级比一级高的方式采用皮带连接，集中能量，最后传送到变速器上，变速器与发电机连接带动发电机发电。为保证水轮机受力均匀，调节水流方向的水轮机组前两端固定钢缆的高度，使水轮机与水面成仰角15-20度，以使水轮机受力均匀。
变速器设置在发电机与流水水轮机组轴中间，变速器副轴通过分离器与发电机轴连接。
为适应季节性变化的水流速度的快慢，本发明配设了备用水轮机组以保证发电机的正常工作。
本发明沿船体可以布置多个水轮，可以按需要发电出力，决定规模。输出电能变压器等设施可以布置在船体中部的安全区内，空间可以按需要取舍，结构紧凑、轻便，改变了以往水电站一次性基建投资过大的弊端。简化了水电站水工建筑物的庞大空间结构，为简易轻便的平面结构，从而大大缩短了水电站的建设周期，大大节约了水力发电站的投资，初步估计可以省去一般水电站基建投资的80％左右。且电站规定伸缩性大，可以随生产发展需求改变装机容量，这是一般水电站做不到的。并且这种电站的普及性很强，既可以建立在小河流中，以满足农村对小型电站的需求，又可适用于大江大河的急流险滩河段，可以建成较大规模的发电站。还可以随时拆除，不浪费大量投资。电站还可分拆、运输、转移于其它河段继续使用。
图1为本发明浮载发电设备和流水水轮机组的示意图。
图中1、浮载体，2、变压器，3、变压器与发电机的连接线，4、发电机，5、分离器，6、变速器，7、连轴器，8、住宿工作间，9、11、轴承，12、机轴，13、皮带轮，14、皮带，15、固定钢缆，16、水轮，17、变速器副轴。
具体实施例方式江河漂浮式水轮机组发电站，其结构包括一艘两边留有大空档的船，称为浮载设备，船身沿水流方向布置。前端用钢缆锚固在两河岸的岩体上，船体狭长，两边空挡位置布置水，水流冲动叶轮转动。由置于外船梆和里船梆上的水轮轴，将动能传到水轮机组上。水轮机组与发电机之间设有变速器，并连接以调节发电机运转均匀，利用传动轮及传动带将其布置在船体中央的实质船体上。由于沿着船体可以布置多个水轮，因此可以按需要发出电力，以决定发电站的规模。
输出电能变压器等设施可以布置在船体中部的安全区内，空间也可按需要取舍，结构紧凑、轻便。
浮载发电设备和流水水轮机组，其叶轮垂直于水流方向布置，呈30°角布置于水轮机组的机轴上，叶片宽度在1米上下，随水流深浅而定，水轮机机轴12的长度随河流宽度而变，以所定规模布置叶轮的长度。水轮机机轴两端以滚轴轴承安装于水轮机组合架两端，水轮机轴12中间安装皮带轮组13。
水轮机组可以布置多级，以一级比一级高的方式采用皮带14连接，集中能量，最后传到变速器6上，变速器6与发电机4连接带动发电机发电。
变速器6设在发电机4与流水水轮机组轴中间，变速器副轴17通过分离器5与发电机轴连接。发电机4与变速器6之间设分离器5，以保证发电机及电网安全运行。其电站的发电设备保护设施与原电站一致。
设施的安全固定用钢缆15固定于船体两边的水轮机组组合架上，锚固于河滩上游两岸前，必须以历史最高水位以上锚固，并保证航道畅通。锚固于河滩两岸。
浮载设备即使有轻微的摇摆也对电站运行无碍。浮载设备前端应布置有钢性防撞结构物和防护网10，以防止上游冲来的漂浮物撞击，保障水轮机组发电站正常工作。
为保证水轮机受力均匀，调节水流方向的水轮机组前两端固定钢缆的高度，使水轮机与水面成仰角15-20度，以使水轮机受力均匀。
为适应季节性变化的水流速度的快慢，本发明配设了备用水轮机组以保证发电机的正常工作。
权利要求
1.江河漂浮式水轮机组发电站，为使用江河急流水取能的水轮机组，其特征在于是在江河自然急流的作用下，将大量水流冲击力通过水能机组集中后传给变速器，达到发电所需的转速。
2.根据权利要求所述的江河漂浮式水轮机组发电站，其特征在于其水轮机组的设计方案，是将多组水轮组合，按水流一级比一级高的直径设计，以集中水流冲击能。
3.根据权利要求所述的江河漂浮式水轮机组发电站，其特征在于是利用船的浮载功能，并将水轮机组及发电设备相接合；前端采用将钢缆锚固在两岸岩体上的方法。
4.根据权利要求所述的江河漂浮式水轮机组发电站，其特征在于水轮机组的叶轮垂直于水流方向布置，呈30°角布置于水轮机组的机轴上，水轮机机轴两端以滚轴轴承安装于水轮机组合架两端，水轮机轴中间安装皮带轮组。
5.根据权利要求1所述的江河漂浮式水轮机组发电站，其特征在于水轮机组可以布置多级，以逐级增高方式采用皮带连接。
6.根据权利要求1所述的江河漂浮式水轮机组发电站，其特征在于变速器设在发电机与流水水轮机组轴中间，变速器副轴通过分离器与发电机轴连接。
7.根据权利要求1所述的江河漂浮式水轮机组发电站，其特征在于调节水流方向的水轮机组前两端固定钢缆的高度，使水轮机与水面成仰角15-20度，保证水轮机受力均匀。
8.根据权利要求1所述的江河漂浮式水轮机组发电站，其特征在于配有备用水轮机组。
全文摘要
江河漂浮式水轮机组发电站，是使用江河急流水取能的水轮机组，在江河自然急流的作用下，将大量水流冲击力通过水能机组集中后传给变速器，使之达到发电所需的转速，以达到发电的目的。其水轮机组的设计方案，是将多组水轮组合，按水流一级比一级高的直径设计，达到集中水流冲击能的目的。利用船的浮载功能，并将水轮机组及发电设备相接合；前端采用将钢缆锚固在两岸岩体上的方法。本发明改变了以往水电站一次性基建投资过大的弊端，简化了水电站水工建筑物的庞大空间结构，从而大大缩短了水电站的建设周期，大大节约了水力发电站的投资。
文档编号F03B3/08GK1445449SQ0310515
公开日2003年10月1日 申请日期2003年3月6日 优先权日2003年3月6日
发明者谭正才, 古代贵 申请人:谭正才