本發(fā)明屬于水力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及儲(chǔ)水罐式多級發(fā)電水力發(fā)電站系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的水力發(fā)電站，一般是在河流上建筑大壩截水以抬高水頭，并且從大壩的側(cè)邊開設(shè)排水通道通過水的落差將勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。這種發(fā)電站的缺陷是只有一級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，該水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的出水往往還有較高的流速，不僅造成能量浪費(fèi)，而且還使壩底和河床受到較大沖擊,發(fā)電效率只能達(dá)到30%以內(nèi)，每發(fā)一度電耗水5-10立方米；從大壩的側(cè)邊開設(shè)排水通道，水的落差受限，不能充分利用水的勢能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了使發(fā)電效率達(dá)到60%以上，充分利用水的勢能，本發(fā)明提出儲(chǔ)水罐式多級發(fā)電水力發(fā)電站系統(tǒng)。

為達(dá)到目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：儲(chǔ)水罐式多級發(fā)電水力發(fā)電站系統(tǒng)，其特征在于：在落差大于45米的大壩下面或者落差大于45米的水流下面建設(shè)有至少為1000立方米的儲(chǔ)水罐，儲(chǔ)水罐通過建設(shè)在河床支撐基礎(chǔ)上的立柱支撐，儲(chǔ)水罐設(shè)置為同軸線的上圓柱體、下圓錐過渡體，下圓錐過渡體的底部中心設(shè)有出水口，儲(chǔ)水罐頂部設(shè)有引流通道；

在儲(chǔ)水罐的下面設(shè)置有3-4級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，3-4級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組在高度方向呈一定高度差布置，儲(chǔ)水罐的中心出水口通過開始引水通道連接至第一級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的進(jìn)水口，上面一級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的出水口通過中間引水通道至下面一級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的進(jìn)水口；最后一級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的出水口與排放通道連接；儲(chǔ)水罐的底部離第一級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的進(jìn)水口高度為5-20米。

所述的儲(chǔ)水罐，其高度范圍為20-80米，是容易實(shí)施的方案。

對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定：所述3-4級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組中每級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組為一個(gè)水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，方便布置。

所述的水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組是現(xiàn)有技術(shù)中的一種，或者最好采用下述結(jié)構(gòu)的專用水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組：包括安裝基座、兩個(gè)發(fā)電機(jī)、一個(gè)水輪機(jī)，兩個(gè)主動(dòng)大齒輪、兩個(gè)被動(dòng)小齒輪，水輪機(jī)通過安裝基座上的軸承支座支撐，兩個(gè)主動(dòng)大齒輪對稱設(shè)置在水輪機(jī)的兩側(cè)，兩個(gè)主動(dòng)大齒輪與水輪機(jī)同軸傳動(dòng)連接，兩個(gè)發(fā)電機(jī)也對稱設(shè)置在水輪機(jī)的兩側(cè)，發(fā)電機(jī)與被動(dòng)小齒輪同軸傳動(dòng)連接，被動(dòng)小齒輪與主動(dòng)大齒輪常嚙合；兩個(gè)主動(dòng)大齒輪兼做慣性輪；這種對稱結(jié)構(gòu)的水輪機(jī)組，能使水輪機(jī)受力平衡，變速轉(zhuǎn)換扭力釋放傳導(dǎo)到發(fā)電機(jī)上來發(fā)電，可以使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到1500-3000轉(zhuǎn)/分鐘以上，并且運(yùn)行可靠，不易損壞，使用壽命長，使用壽命至少比現(xiàn)有的水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組提高30%。

對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定：專用水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的水輪機(jī)可以是現(xiàn)有技術(shù)，最好采用下述專用水輪機(jī)；專用水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)為：包括中心轉(zhuǎn)軸，中心轉(zhuǎn)軸上沿圓周方向均布設(shè)有至少8個(gè)葉片單元；每個(gè)葉片單元由空心支撐框架、葉片構(gòu)成，空心支撐框架與轉(zhuǎn)軸固定連接，葉片固定連接在空心支撐框架的外延伸端，至少8個(gè)葉片單元通過環(huán)形加強(qiáng)圈連接形成為剛體；所述葉片是弧形葉片；這種專用水輪機(jī)由于采用空心支撐框架使重量大幅下降，可以減小阻力，從而使的轉(zhuǎn)動(dòng)效率提高、轉(zhuǎn)速提高。

對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定：專用水輪機(jī)的中心轉(zhuǎn)軸上沿圓周方向均布設(shè)有至少8-20個(gè)葉片單元，是最佳范圍的葉片單元設(shè)置數(shù)量，便于制造和實(shí)施例。

對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定：葉片單元的弧形葉片的兩側(cè)開口處設(shè)有高度為5-20毫米的擋水板，可以在噴流時(shí)進(jìn)一步提高沖擊力。

對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定：弧形葉片的兩側(cè)開口處設(shè)有高度為5-20毫米的擋水板，可以在噴流時(shí)進(jìn)一步提高沖擊力。

有益效果：本發(fā)明創(chuàng)新思路，采用同軸線的上圓柱體、下圓錐過渡體的儲(chǔ)水罐，充分利用了高度落差，更充分利用水的勢能，并且設(shè)置3-4級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，前一級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的出水成為后一級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的進(jìn)水，充分利用了水的能量，最大限度的避免水的能量浪費(fèi)，提高了發(fā)電效率，發(fā)電效率能達(dá)到60%以上，每發(fā)一度電耗水1.2-2立方米；最后一級的水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組出水流速降低，減小了對河床的沖擊，避免了為承受較大沖擊而多花費(fèi)的建設(shè)成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的主視圖。

圖2是本發(fā)明的俯視圖。

圖3是本發(fā)明中專用水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)圖。

圖4是專用水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的專用水輪機(jī)的主視圖。

圖5是專用水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的專用水輪機(jī)的側(cè)視圖。

圖1-圖5中所示，1.底部支撐基礎(chǔ)；2.水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組；3.開始引水通道；4.水閥；5.立柱；6.引流通道；7.儲(chǔ)水罐；7-1.下圓錐過渡體；8.中間引水通道；9.排放通道；201.安裝基座；202.發(fā)電機(jī)；203.被動(dòng)小齒輪；204.齒輪箱體；205.主動(dòng)大齒輪；206.軸承支座；207.水輪機(jī)；a.中心轉(zhuǎn)軸；b.空心支撐框架；c.葉片；d.環(huán)形加強(qiáng)圈。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1-圖2所示，進(jìn)一步描述本發(fā)明如下：儲(chǔ)水罐式多級發(fā)電水力發(fā)電站系統(tǒng)，在落差大于45米的大壩下面或者落差大于45米的水流下面建設(shè)有至少為1000立方米的儲(chǔ)水罐7，儲(chǔ)水罐通過建設(shè)在河床支撐基礎(chǔ)1上的立柱5支撐，儲(chǔ)水罐設(shè)置為同軸線的上圓柱體、下圓錐過渡體7-1，下圓錐過渡體的底部中心設(shè)有出水口，儲(chǔ)水罐頂部設(shè)有引流通道6（最好在儲(chǔ)水罐頂部還設(shè)有溢流口）；

在儲(chǔ)水罐的下面設(shè)置有3-4級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組2，3-4級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組2在高度方向呈一定高度差布置，儲(chǔ)水罐7的中心出水口通過開始引水通道3（開始引水通道3設(shè)有閥門4）連接至第一級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組2的進(jìn)水口，上面一級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的出水口通過中間引水通道8至下面一級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的進(jìn)水口；最后一級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的出水口與排放通道9連接；儲(chǔ)水罐的底部離第一級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的進(jìn)水口高度為5-20米。

如圖1所示，所述的儲(chǔ)水罐，其高度范圍為20-80米，是容易實(shí)施的方案。

如圖1、圖2所示，所述3-4級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組2中每級水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組為一個(gè)水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，方便布置。

如圖3所示，本發(fā)明的專用水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組：包括安裝基座201、兩個(gè)發(fā)電機(jī)202、一個(gè)水輪機(jī)207，兩個(gè)主動(dòng)大齒輪205、兩個(gè)被動(dòng)小齒輪203，水輪機(jī)207通過安裝基座上的軸承支座206支撐，兩個(gè)主動(dòng)大齒輪205對稱設(shè)置在水輪機(jī)的兩側(cè)，兩個(gè)主動(dòng)大齒輪205與水輪機(jī)207同軸傳動(dòng)連接，兩個(gè)發(fā)電機(jī)202也對稱設(shè)置在水輪機(jī)207的兩側(cè)，發(fā)電機(jī)202與被動(dòng)小齒輪203同軸傳動(dòng)連接，被動(dòng)小齒輪203與主動(dòng)大齒輪205常嚙合；兩個(gè)主動(dòng)大齒輪203兼做慣性輪（如圖3所示，主動(dòng)大齒輪203、被動(dòng)小齒輪203最好設(shè)置在一個(gè)齒輪箱體內(nèi)，便于制造和安裝）；這種對稱結(jié)構(gòu)的水輪機(jī)組，能使水輪機(jī)受力平衡，變速轉(zhuǎn)換扭力釋放傳導(dǎo)到發(fā)電機(jī)上來發(fā)電，可以使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到1500-3000轉(zhuǎn)/分鐘以上，并且運(yùn)行可靠，不易損壞，使用壽命長，使用壽命至少比現(xiàn)有的水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組提高30%。

如圖4-圖5專用水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)為：包括中心轉(zhuǎn)軸a，中心轉(zhuǎn)軸上沿圓周方向均布設(shè)有至少8個(gè)葉片單元；每個(gè)葉片單元由空心支撐框架b、葉片c構(gòu)成，空心支撐框架b與中心轉(zhuǎn)軸a固定連接，葉片c固定連接在空心支撐框架b的外延伸端，至少8個(gè)葉片單元通過環(huán)形加強(qiáng)圈d連接形成為剛體；所述葉片c是弧形葉片；這種專用水輪機(jī)由于采用空心支撐框架使重量大幅下降，可以減小阻力，從而使的轉(zhuǎn)動(dòng)效率提高、轉(zhuǎn)速提高。

專用水輪機(jī)的中心轉(zhuǎn)軸a上沿圓周方向均布設(shè)有至少8-20個(gè)葉片單元，是最佳范圍的葉片單元設(shè)置數(shù)量，便于制造和實(shí)施例。

葉片單元的弧形葉片c的兩側(cè)開口處設(shè)有高度為5-20毫米的擋水板，可以在噴流時(shí)進(jìn)一步提高沖擊力。