一种利用江河水电站之船闸发电的新方法及其装置转让专利

申请号 : CN201210395259.1

文献号 : CN103711635B

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发明人 : 李宏江李家海罗秀珍

申请人 : 李宏江李家海罗秀珍

摘要 :

本发明提供的江河电站大坝之船闸发电新方法及其装置是利用船闸里面的集装船箱在通航时的进排水时自身的体位上升和下降时,利用齿条上下运动带动储能机构把能量储存起来,并利用能量缓释机构匀速带动无刷发电机发电的新方法及其装置来实现发明目标的,一经采用本发明也就等于在船闸中新建了一造小型发电站,本发明非常适合设有船闸的水力发电站采纳使用。

权利要求 :

1.一种利用江河水电站之船闸发电的装置,其特征为:包括船闸(1)、集装船箱(2);集装船箱前门(3);集装船箱后门(4);集装船箱齿条(5);集装船箱吊环(6);增速齿轮箱(7);

可调增速齿轮箱限速器(8);滑轮组(9);滑轮组能量缓释器(10);发电机组(11);船闸发电机组固定架(12);大型发条储能器(13);飞轮组储能器(14);

具体的结构组装连接:采用在船闸(1)的内部套装集装船箱(2),并安装集装船箱前门(3)和集装船箱后门(4),集装船箱(2)的上方安装集装船箱齿条(5),集装船箱齿条(5)与安装在船闸(1)上方的发电机组(11)固定架(12)上的增速齿轮箱(7)相连接,增速齿轮箱(7)与可调增速齿轮箱限速器(8)配合连接,然后增速齿轮箱(7)的能量输出转轴与发电机组(11)的能量输入转轴相接合,最后将发电机组(11)所需的电路、开关、并网器电路元件接通。

2.根据权利要求1所述之装置,其特征是:集装船箱(2)不用齿条传动而改用集装船箱吊环(6)与安装于发电机组固定架(12)之上的滑轮组(9)相连接,滑轮组(9)与发电机组转轴之间相互连接,然后将滑轮组能量缓释器(10)与滑轮组(9)配合连接,最后将发电机组所需的电路、开关、并网器电路元件接通。

3.根据权利要求1所述之装置,其特征是:在权利要求1所述装置的基础上取消集装箱船箱(2)的集装船箱齿条(5)和增速齿轮箱(7)的连接系统,改用大型发条储能器(13)和集装船箱齿条(5)配合连接后再与发电机组(11)的转轴连接,最后将发电机组(11)所需的电路、开关、并网器电路元件接通。

4.根据权利要求2所述之装置,其特征是:在权利要求2所述装置的基础上取消集装箱船箱(2)的集装船箱吊环(6)和滑轮组(9)的连接系统,改用飞轮组储能器(14)与集装箱船箱和集装船箱吊环(6)配合连接后再与发电机组(11)的转轴连接,最后将发电机组(11)所需的电路、开关、并网器电路元件接通。

5.利用权利要求1-4中任何一项所述的发电的装置进行发电的方法。

说明书 :

一种利用江河水电站之船闸发电的新方法及其装置

技术领域:

[0001] 本发明提供一种利用江河水电站之船闸发电的新方法及其装置,尤其是利用我国乃至世界修建的数以万计的大型江河水力发电站之船闸发电的新方法及其装置。技术背景:
[0002] 自从水力发电技术成熟以来,世界各国都在自己域内修建了很多大型水力发电站,特别是我国由于能源短缺,在长江、黄河等大江大河中更是修建了很多大型水力发电站。众所周知,江河水力发电站的建设需要大幅度提高水位以储存大量的水能才能实现常年发电的目的,因此每一个水力发电站都要修筑大坝来拦水储水,而大坝的建设却阻断了货运客船的航路。为了解决货运客船的通航问题,我们的前辈科学家就在水力发电站的大坝上设计了船闸以供货运客船通行使用。然而船闸的使用需要经历先储水、再进船、后放水等三个过程,而每一个过程都白白浪费了船闸上游或船闸中存储的大量水能和货运客船身上存储的大量势能,至今为止没有人设计有对这些浪费的能源进行充分利用的方法和装置。本发明便是为了充分利用船闸上游或船闸中存储的大量水能和货运客船身上存储的大量势能来发电而设计的新方法及其装置。
[0003] 技术方案:
[0004] 为了实现利用船闸上游或船闸中存储的大量水能和货运客船身上存储的大量势能来发电的目的,本发明的技术方案是:包括船闸1、集装船箱2;集装船箱前门3;集装船箱后门4;集装船箱齿条5;集装船箱吊环6;增速齿轮箱7;可调增速齿轮箱限速器8;滑轮组9;滑轮组能量缓释器10;发电机组11;船闸发电机组固定架12;大型发条储能器13;飞轮组储能器14;为了让用户对本发明的充分理解,下面按图1、图2、图3、图4作进一步说明,[0005] 图1是方案一的实施示意图
[0006] 图2是方案二的实施示意图
[0007] 图3是方案三的实施示意图
[0008] 图4是方案四的实施示意图
[0009] 具体的结构组装连接方案一:采用在船闸(1)的内部套装集装船箱(2),并安装集装船箱前门(3)和集装船箱后门(4),集装船箱(2)的上方安装集装船箱齿条(5),集装船箱齿条(5)与安装在船闸(1)上方的发电机组(11)固定架(12)上的增速齿轮箱(7)相连接。增速齿轮箱(7)与可调增速齿轮箱限速器(8)配合连接,然后增速齿轮箱(7)的能量输出转轴与发电机组(11)的能量输入转轴相接合。最后将发电机组(11)所需的电路、开关、并网器电路元件接通方案一即组装完成。
[0010] 方案二的主要特征是:集装船箱(2)不用齿条传动而改用集装船箱吊环(6)与安装于发电机组固定架(12)之上的滑轮组(9)相连接,滑轮组(9)与发电机组转轴之间相互连接,然后将滑轮组能量缓释器(10)与滑轮组(9)配合连接,最后将发电机组所需的电路、开关、并网器电路元件接通方案二也组装完成。
[0011] 方案三:在方案一的基础上取消集装箱船箱(2)的集装船箱齿条(5)和增速齿轮箱(7)的连接系统,改用大型发条储能器(13)和集装船箱齿条(5)配合连接后再与发电机组(11)的转轴连接,最后将发电机组(11)所需的电路、开关、并网器电路元件接通,到此方案三组装完成。
[0012] 方案四:在方案二的基础上取消集装箱船箱(2)的集装船箱吊环(6)和滑轮组(9)的连接系统,改用飞轮组储能器(14)与集装箱船箱和集装船箱吊环(6)配合连接后再与发电机组(11)的转轴连接,最后将发电机组(11)所需的电路、开关、并网器电路元件接通方,到此方案四都组装完成。
[0013] 工作原理:
[0014] 方案一:当船只从大坝的上游驶向下游时,首先打开船闸(1)的前闸门让上游的江河水进入船闸(1)里,随着船闸(1)里的水位逐渐上升,原套装在船闸(1)里的集装船箱(2)由于受到水的巨大浮力也会随着船闸中水位的上升而上升,与此同时集装船箱的集装船箱齿条(5)和集装船箱吊环(6)也随着集装船箱(2)一起往上升,集装船箱齿条(5)在上升的同时推动了增速齿轮箱(7)的运转并带动了连接在一起的发电机组一起运转而发出电来。当船闸的水位到达一定的水位时,集装船箱(2)停止上浮,然后集装船箱(2)自动打开集装船箱的前门(3)让船闸(1)和船闸上游水库的水进入集装船箱(2)内,当集装船箱(2)内的水位达到货运客船可以安全驶入的要求后,即让上游水库内的货运客船逐一驶入集装船箱(2)内,待集装船箱(2)内进满货船之后集装船箱(2)的前门(3)自动关闭,然后船闸(1)的前门也自动关闭,再然后船闸(1)的后门自动打开让船闸(1)里的水向下游流出,随着水位下降而下降的集装船箱(2)连同集装船箱(2)里面的水和货运客船一起又带动上方的无刷无方向发动机组(11)发电供电,待集装船箱(2)随着水位下降而下降到其里面的水面和下游的水面相平时停止,此时集装船箱(2)的后门(4)打开,里面的货运客船驶出下游,至此船只从大坝的上游驶向下游的发电过程结束;而当船只从大坝的下游驶向上游时,船闸(1)的后门打开,然后集装船箱(2)的后门也打开,下游的货船依次驶入集装船箱(2)里面,待集装船箱(2)进满船只后,集装船箱(2)的后门和船闸(1)的后门依次关闭,然后船闸(1)的前门开启让上游水库内之水进入船闸(1)里面,随着船闸(1)里的水位升高,集装船箱(2)由于受到水的巨大浮力也会随着船闸中水位的上升而上升,并同时带动发电机组(11)运转而发电供电。待船闸(1)的水位升到与上游的水位相同时,船闸(1)的前门和集装船箱(2)的前门(3)依次自动打开让上游的货运客船开始驶出集装船箱(2)和船闸(1)到达上游,待货运客船全部驶出时,集装船箱(2)和船闸(1)的前门依次自动关闭,此时,船闸发电装置完成了船从下游驶向上游的工作过程。而船闸发电装置的一个工作周期包含船从上游驶向下游和船从下游驶向上游的两个发电过程。此后,船闸(1)又自动打开前门,重复前述的发电过程。如此这般,周而复始,船闸(1)里只要上下游有货运客船通过,都会不停的发出电来供用户使用。这就是江河电站大坝之船闸发电方案一的基本原理。其它三个方案的发电原理基本相同,这里就不再重复介绍了。
[0015] 社会效益:
[0016] 据有关资料显示,全世界有数以万计的大坝船闸运行通航,尤其是我国更是有很多江河大坝的船闸在不停的运行通船,如能让中国乃至世界所有的船闸都采用本发明提供的方法和装置来实施发电,完全可以达到充分利用江河水力资源,缓解能源紧张状况,减少建设新电站所造成的资金投入和破坏生态环境的目的。最终实现经济效益和社会环境效益的双重目的。