Приливная электростанция

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к низконапорным гидроэлектростанциям, в том числе к приливным электростанциям. Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в упрощении приливной электростанции. Приливная электростанция содержит плотину с несколькими водопропускными каналами со своей гидротурбиной с лопастями каждый и с потоком воды, проходящим через свою гидротурбину, машинное отделение с электрогенератором. Все гидротурбины объединены общим валом с электрогенератором в группу, причем общий вал расположен вдоль плотины. Водопропускные каналы выполнены в виде Z-образного зигзага со средней частью, параллельной общему валу. Входные и выходные участки Z-образных зигзагов водопропускных каналов выполнены с наклоном к общему валу. Электрогенератор выполнен на суммарную мощность всех гидротурбин группы. Обеспечивается возможность единого конструктивного выполнения машинного отделения приливной электростанции, что позволяет уменьшить ширину плотины и позволяет использовать электрогенераторы большой мощности с лучшими технико-экономическими показателями, что, в свою очередь, повышает эффективность приливной электростанции. 1 ил.

 

Предлагаемое техническое решение относится к гидроэнергетике, конкретно - к низконапорным гидроэлектростанциям, в том числе к приливным электростанциям.

Приливные колебания уровня воды в океанах и морях планеты предсказуемы. Основные периоды этих колебаний - "суточные" (в высоких широтах) и "полусуточные" - с периодом 12 ч 25 мин. Поднятую на максимальную высоту во время прилива воду отделяют от моря плотиной с образованием бассейна. Во время прилива и отлива эту массу воды пропускают через гидротурбину, вращающую электрогенератор, вырабатывающий электрическую энергию.

Известна (аналог) приливная электростанция Ране мощностью 240 МВт, расположенная в эстуарии реки Ла Ране, впадающей в залив Сен Мало (Бретань, Франция), с горизонтальными капсульными гидроагрегатами (Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии: Пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат. 1990, стр.319; Бернштейн Л.Б. Опыт эксплуатации горизонтальных осевых гидроагрегатов (капсульных и шахтных), М.-Л., 1966; Жибра Р. Энергия приливов и приливные электростанции. Пер. с франц., М., 1961; Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник для студентов высш. техн. учебн. заведений. Издание 2-е перераб. и доп. Л., "Энергия", 1974, стр.372). Капсульный гидрогенератор, имеющий горизонтальный вал поперек плотины, заключен в водонепроницаемую оболочку (капсулу), которая с внешней стороны обтекается потоком воды, проходящим через гидротурбину (рабочее колесо).

Такая конструкция применяется не только на приливных электростанциях, но и на низконапорных гидроэлектростанциях. Например, на Киевской ГЭС работают 20 капсульных гидроагрегатов по 17.5 МВт каждый. Недостаток устройства-аналога заключается в том, что каждый гидрогенератор сравнительно небольшой мощности имеет свою капсулу, выполненную в виде машинного отделения. Кроме того, такая конструкция существенно увеличивает ширину плотины приливной электростанции и не позволяет использовать электрогенераторы большой мощности с лучшими технико-экономическими показателями.

Известна (прототип) приливная электростанция (Патент РФ №2359083, МПК E02B 9/08; F03B 13/12; F03B 13/26, опубликовано 20.06.2009), содержащая цилиндрический корпус машинного отделения с электрогенератором, хвостовую гидротурбину с лопастями, установленными на ее оси.

Очевидно, общая схема прототипа аналогична капсульному гидрогенератору. Поэтому недостаток устройства-прототипа такой же, как и у устройства-аналога, т.е. каждый гидрогенератор сравнительно небольшой мощности имеет свою капсулу, выполненную в виде машинного отделения. Кроме того, такая конструкция существенно увеличивает ширину плотины приливной электростанции и не позволяет использовать электрогенераторы большой мощности с лучшими технико-экономическими показателями.

Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в упрощении приливной электростанции. Технический результат, заключающийся в едином конструктивном выполнении машинного отделения приливной электростанции, позволяет уменьшить ширину плотины и позволяет использовать электрогенераторы большой мощности с лучшими технико-экономическими показателями, что, в свою очередь, позволяет повысить эффективность и понизить стоимость приливной электростанции.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной приливной электростанции, содержащей плотину с несколькими водопропускными каналами со своей гидротурбиной с лопастями каждый и с потоком воды, проходящим через свою гидротурбину, машинное отделение с электрогенератором, согласно изобретению, все гидротурбины объединены общим валом с электрогенератором в группу, причем общий вал расположен вдоль плотины, водопропускные каналы выполнены в виде Z-образного зигзага со средней частью, паралелльной общему валу, при этом входные и выходные участки Z-образных зигзагов водопропускных каналов выполнены с наклоном к общему валу, а электрогенератор выполнен на суммарную мощность всех гидротурбин группы. Кроме того, приливная электростанция содержит несколько групп.

На чертеже представлен общий вид предлагаемой приливной электростанции в качестве примера с тремя водопропускными каналами. Приливная электростанция содержит плотину 1 с тремя водопропускными каналами 2. Водопропускной канал 2 содержит соответственно гидротурбину 3 с лопастями и поток воды 4, проходящий через свою гидротурбину 3. Водопропускной канал 5 содержит соответственно гидротурбину 6 с лопастями и поток воды 7, проходящий через свою гидротурбину 6. Водопропускной канал 8 содержит соответственно гидротурбину 9 с лопастями и поток воды 10, проходящий через свою гидротурбину 9. Гидротурбины 3, 6 и 9, объединенные общим валом 11 с электрогенератором 12, расположенным в машинном отделении 13, образуют группу. Причем общий вал 11 расположен вдоль плотины 1 и вращается в подшипниковых узлах 14. Водопропускные каналы 2, 5 и 8 выполнены с конфигурацией в виде Z-образного зигзага со средней частью, параллельной общему валу 11, обеспечивающей прохождение потока воды через свою гидротурбину, а входные и выходные участки Z-образных зигзагов водопропускных каналов выполнены с наклоном к общему валу 11. Это несколько удлиняет длину водопропускных каналов, но позволяет уменьшить ширину плотины, снизив тем самым затраты на строительство. Электрогенератор 12 выполнен на суммарную мощность всех гидротурбин. При большой длине плотины в ней располагаются несколько групп. На входе и выходе каждого из водопропускных каналов 2, 5 и 8 установлены щиты-затворы 14, позволяющие при необходимости не только регулировать поток воды, но и обеспечивать условия ремонта в каждом водопропускном канале отдельно.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При нарастании приливной волны открывают щиты-затворы 14 в водопропускных каналах 2, 5 и 8, выполненных с конфигурацией в виде Z-образного зигзага со средней частью, параллельной общему валу 11. Благодаря этому обеспечивается прохождение каждого потока воды через свою гидротурбину ортогонально ее плоскости вращения. При вращении каждая из гидротурбин 3, 6 и 9 развивает свою расчетную мощность. Эти мощности суммируются общим валом 11, который, в свою очередь, вращает электрогенератор 12, выполненный на суммарную мощность всех гидротурбин. Вместе с тем известно, что с ростом установленной единичной мощности электрических машин (в том числе и гидрогенераторов) коэффициент полезного действия (КПД) растет (Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник для студентов высш. техн. учебн. заведений. Издание 2-е перераб. и доп. Л., "Энергия", 1974, стр.375, таблица 19-2 "Основные данные трехфазных гидрогенераторов завода "Электросила").

Поставленная задача решена предлагаемым устройством. Приливная электростанция упрощена. Заключается это в исключении капсульной конструкции приливной электростанции, что позволяет уменьшить ширину плотины и позволяет использовать электрогенераторы большой мощности с лучшими технико-экономическими показателями, что, в свою очередь, позволяет повысить эффективность и понизить стоимость приливной электростанции.

Приливная электростанция, содержащая плотину с несколькими водопропускными каналами со своей гидротурбиной с лопастями каждый и с потоком воды, проходящим через свою гидротурбину, машинное отделение с электрогенератором, отличающаяся тем, что все гидротурбины объединены общим валом с электрогенератором в группу, причем общий вал расположен вдоль плотины, водопропускные каналы выполнены в виде Z-образного зигзага со средней частью, параллельной общему валу, при этом входные и выходные участки Z-образных зигзагов водопропускных каналов выполнены с наклоном к общему валу, а электрогенератор выполнен на суммарную мощность всех гидротурбин группы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидроэлектрической турбине с плавающим ротором. .

Изобретение относится к возобновляемой энергетике и может быть использовано при создании ветро- и гидроустановок разной мощности, работающих в свободных воздушных или водных потоках.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к турбинам, предназначенным для извлечения энергии из потока воды, например, с целью выработки электроэнергии. .

Изобретение относится к турбинам и энергетическим блокам, вырабатывающим электричество из потока текучей среды. .

Изобретение относится к системе преобразования энергии, в частности к системе преобразования энергии приливов в электрическую энергию. .

Изобретение относится к области морской гидротехники и может быть использовано для преобразования морских течений в электрическую энергию. .

Изобретение относится к преобразованию энергии приливной волны в электрическую энергию. .

Изобретение относится к гидроэнергетике и предназначено для преобразования энергии морских приливов и постоянных течений в электрическую энергию, а также может использоваться на неглубоких реках как русловая ГЭС.

Изобретение относится к преобразователям энергии морских волн и речных потоков в электрическую энергию, может одновременно выполнять функцию волнолома для защиты берегов от разрушительного воздействия морских волн.

Изобретение относится к гидроэнергетике и, в частности, может быть использовано для получения дополнительной электроэнергии на различных водных акваториях. Электрогидросистема содержит многоступенчатые бетонные тумбы, расположенные в два и более рядов, где тумбы второго и последующих рядов располагаются в промежутках между тумбами предшествующих рядов.

Изобретение относится к гидроэнергетике и, в частности, может быть использовано для получения дополнительной электроэнергии на различных водных акваториях. Гидроэнергетическая система содержит многоступенчатые бетонные тумбы, расположенные в два и более рядов таким образом, что тумбы второго и последующих рядов располагаются в промежутках между тумбами предшествующих рядов.

Изобретение относится к гидроэнергетике и, в частности, может быть использовано для получения дополнительной электроэнергии в водной акватории. Генератор содержит многоступенчатые бетонные тумбы, расположенные в два и более рядов таким образом, что тумбы второго и последующих рядов располагаются в промежутках между тумбами предшествующих рядов.

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к приливным электростанциям, возводимым в эстуариях, где обычно располагаются порты. Эстуарий защищен от морских вод молом (дамбой) и воротами, открывающимися на опорожнение акватории эстуария при отливе.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и гидроэнергетики. Устройство предназначено для технологичного создания на приливной акватории напора между морем и бассейном отсекающей плотиной и пропуска расхода воды, движущейся под действием этого напора через турбинные тракты здания ПЭС.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к сооружениям, использующим энергию волн для выработки электрической энергии. .

Изобретение относится к области морской гидротехники и предназначено для преобразования энергии морских течений (приливов, отливов) в электрическую энергию. .

Изобретение относится к гидроэнергетике и, в частности, может быть использовано для получения дополнительной электроэнергии в прилегающей к гидроэлектростанции акватории.

Изобретение относится к гидроэнергетике и предназначено для преобразования энергии морских приливов и постоянных течений в электрическую энергию, а также может использоваться на неглубоких реках как русловая ГЭС.

Изобретение относится к гидроэнергетике, к низконапорным течениям моря, рек и водосбросов гидроэлектростанций и водохранилищ. .

Изобретение относится к альтернативным источникам электроэнергии, в частности к приливным электростанциям. Способ заключается в том, что часть акватории бассейна, закрытого дамбой со стороны моря, с впадающей в него рекой, выход в море которой осуществляется через установленные в дамбе откидные или понтонные затворы только при отливе, вместе с руслом реки от ее устья и до дамбы отсекают плотиной, предназначенной для создания со стороны речного русла верхнего бьефа. Сброс перепада в нижний бьеф осуществляют через регулируемые в плотине водоводы, к которым присоединяют наплавные энергоблоки. На пути речного русла, смещенного плотиной к одному из берегов бассейна, устанавливают откидные или понтонные затворы, обеспечивающие только односторонний проход в акваторию верхнего бьефа приливной волны, обеспечивая необходимый для беспрерывной работы турбин перепад уровней вне зависимости от смены фаз прилива. Повышается производительность работы электростанции при меньших затратах средств и времени. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к низконапорным гидроэлектростанциям, в том числе к приливным электростанциям. Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в упрощении приливной электростанции. Приливная электростанция содержит плотину с несколькими водопропускными каналами со своей гидротурбиной с лопастями каждый и с потоком воды, проходящим через свою гидротурбину, машинное отделение с электрогенератором. Все гидротурбины объединены общим валом с электрогенератором в группу, причем общий вал расположен вдоль плотины. Водопропускные каналы выполнены в виде Z-образного зигзага со средней частью, параллельной общему валу. Входные и выходные участки Z-образных зигзагов водопропускных каналов выполнены с наклоном к общему валу. Электрогенератор выполнен на суммарную мощность всех гидротурбин группы. Обеспечивается возможность единого конструктивного выполнения машинного отделения приливной электростанции, что позволяет уменьшить ширину плотины и позволяет использовать электрогенераторы большой мощности с лучшими технико-экономическими показателями, что, в свою очередь, повышает эффективность приливной электростанции. 1 ил.

Наверх