一種雙向六工況潮汐機組的製作方法
2023-10-07 12:31:59 4
專利名稱：一種雙向六工況潮汐機組的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於流體機械及水電工程設備技術領域，特別涉及到一種燈泡貫流式的雙向 六工況潮汐機組。
背景技術：
海洋蘊藏著佔地球總能量70%的巨大能量，潮汐能綠色環保，取之不盡、用之不竭。早 在12世紀，人類就開始利用潮汐能。1913年，德國在北海海岸建立了世界上第一座潮沙發 電站。1967年，法國朗斯潮汐發電站建成，這是世界上第一座具有經濟價值，而且也是目前 世界上最大的潮汐發電站。
在潮汐能利用上，我國與世界各國一樣，尚處在試驗階段。1957年，中國在山東建成了 中國第一座潮汐發電站，隨後又建設多達40座小型潮汐發電站。但因當時技術條件所限，質 量較差，同時機組運行工況單一，多數電站僅實現單向發電，利用率低，經濟性能較差，因 此大部分機組已報廢拆除。1979—1983年我國對沿海潮汐能資源進行了第二次普查。我國潮 汐能理論蘊藏量為1.1億千瓦，年發電量為2750億千瓦時；可開發的潮汐能裝機容量為2157 億千瓦，年發電量619億千瓦時。因此，實現潮汐機組多種運行工況，高效地開發利用潮沙 能成為當務之急。 發明內容
為了更加高效地開發利用潮汐能，本實用新型提供一種具有正向發電、反向發電、正向 洩水、反向洩水、正向抽水、反向抽水六種運行工況的雙向六工況潮汐機組，提高了機組發 電效率和經濟性能。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是
這種雙向六工況潮汐機組，包括機組主體，該機組主體通過管形座裝在水庫和海水之間的大壩上；處於流道中；機組主體的前端設有水輪，機組主體內設有由定子、轉子構成的電 機，水輪與電機通過主軸連接；流道中設有與水庫、海水導通的導水機構；水輪的主軸裝在 水輪機導軸承和組合軸承上；所述水輪裝設"S"形葉片，由受油器控制其角度；轉子設有 電動機啟動繞組。
進一步，大壩上設有電機豎井，該電機豎井通向機組主體。
再進一步，所述機組主體的尾端設有燈泡頭。
本實用新型的有益效果主要表現在本實用新型具有正向發電、反向發電、正向洩水、 反向洩水、正向抽水、反向抽水六種運行工況，大大提高了機組的發電效率，對潮汐能的利 用更加充分高效，經濟效益好。
圖1為本實用新型的安裝結構示意圖； 圖2為本實用新型各工況的轉換圖； 圖3為本實用新型的剖視結構示意圖。
附圖標記說明機組主體l，水輪2，主軸3,水輪機導軸承4，導水機構5，管形座6，組合 軸承7，定子8，轉子9，受油器IO，電機豎井ll，燈泡頭12,大壩13，水庫14，海水15， 流道16。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步詳細描述
如圖所示，這種雙向六工況潮汐機組，包括機組主體l，該機組主體1通過管形座6裝 在水庫14和海水15之間的大壩13上，處於流道16中；機組主體1的前端設有水輪2，機 組主體1內設有由定子8、轉子9構成的電機，水輪(2)與電機通過主軸(3)連接；流道 16中設有將水庫14、海水15導通的導水機構5;水輪2的主軸3裝在水輪機導軸承4和組 合軸承7上，水輪2連接有控制其"S"形葉片角度的受油器10;大壩13上設有電機豎井11， 該電機豎井11通向機組主體1;機組主體1的尾端設有燈泡頭12。潮汐機組各部件的用途如下
大壩13，形成機組流道和機組的基礎。
流道16，水流通道。
水輪2為水力轉換機械，它能在水流衝擊作用下正/反向旋轉將水能轉化為機械能驅動發 電機，也能由電機驅動正/反向旋轉進行抽水以儲存水能適時發電。 水輪的主軸3，連接水機和電機進行能量傳遞。 水輪機導軸承4,承受機組正/反向運行時水輪機端的徑向負荷。 導水機構5，開合以控制機組水流量的大小。 管形座6，支撐整個機組於混凝土建築。
組合軸承7，包括正/反向推力軸承和電機導軸承，承受機組正/反向運行時水推力和電 機端的徑向負荷。
定子8，機組正/反向旋轉時通過與轉子9的電磁作用將機械能轉化為電能——正/反向 發電機運行；從電網吸收電能正/反向驅動轉子9旋轉——正/反向電動機運行。
轉子9，正/反向旋轉產生磁場作用於定子進行發電；由定子驅動正/反向旋轉以驅動水 輪2進行水泵抽水運行。
受油器10，操作水輪2的葉片角度以獲得最佳運行效率。
電機豎井ll，作為電機的管、線和人員通道。
燈泡頭12，作為密閉燈泡體的一部分和電機附件的布置場所。
本實用新型的實施過程如下-
正向發電庫側水位高於海側水位時，發正向發電指令，導水機構5打開，水流推動水 輪2正向旋轉，經主軸3傳遞驅動轉子9而產生旋轉磁場，從而在定子8中產生電流、輸出 電能；
正向洩水正向發電一段時間後，庫側水位下降至不足於發電，此時發正向洩水指令， 跳定子8出口斷路器，轉子9停止勵磁，機組正向空轉運行，庫側水量依舊洩向海側；正向抽水水頭繼續下降，發正向抽水運行指令，定子8外接電網異步啟動電機，驅動 轉子9正向旋轉，經主軸3傳遞驅動轉輪2將海水由庫側抽向海側，以繼續降低庫側水位為 反向發電運行作準備；
反向發電隨著時間的推移，海側水位上升對庫側形成水頭，此時發反向發電指令，導 水機構5打開，水流推動轉輪2反向旋轉，經主軸3傳遞驅動轉子9而產生旋轉磁場，從而 在定子8中產生電流、輸出電能；
反向洩水反向發電一段時間後，庫側水位上升至不足於發電，此時發反向洩水指令， 跳定子8出口斷路器，轉子9停止勵磁，機組反向空轉運行，海側水量依舊洩向水庫；
反向抽水水頭繼續下降，發反向抽水運行指令，定子8外接電網異步啟動電機，驅動 轉子9反向旋轉，經主軸3傳遞驅動轉輪2將海水由海側抽向庫側，以繼續抬庫側水位為下 一循環機組正向發電運行作準備。
權利要求1、一種雙向六工況潮汐機組，包括機組主體(1)，其特徵是該機組主體(1)通過管形座(6)裝在水庫(14)和海水(15)之間的大壩(13)上，處於流道(16)中；機組主體(1)的前端設有水輪(2)，機組主體(1)內設有由定子(8)、轉子(9)構成的電機，水輪(2)與電機通過主軸(3)連接；流道(16)中設有與水庫(14)、海水(15)導通的導水機構(5)；水輪(2)的主軸(30裝在水輪機導軸承(4)和組合軸承(7)上；所述水輪(2)裝設「S」形葉片，由受油器(10)控制其角度；轉子(9)設有電動機啟動繞組。
2、 根據權利要求1所述的雙向六工況潮汐機組，其特徵是所述大壩(13)上設有電機 豎井(11)，該電機豎井(11)通向機組主體(1)。
3、 根據根據權利要求1或2所述的雙向六工況潮汐機組，其特徵是所述機組主體(1)的尾端設有燈泡頭(12)。
專利摘要一種雙向六工況潮汐機組，包括機組主體，該機組主體通過管形座裝在水庫和海水之間的大壩上，處於流道中；機組主體的前端設有水輪，機組主體內設有由定子、轉子構成的電機，水輪與電機通過主軸連接；機組主體的前端設有與水庫、海水導通的導水機構。本實用新型具有正向發電、反向發電、正向洩水、反向洩水、正向抽水、反向抽水六種運行工況，大大提高了機組的發電效率，對潮汐能的利用更加充分高效，經濟效益好。
文檔編號F03B13/26GK201221433SQ20082012049
公開日2009年4月15日 申請日期2008年7月3日 優先權日2008年7月3日
發明者俞劍鋒, 劉長陸, 周爭鳴, 陳康明, 陳立衛, 陳育清 申請人:水利部杭州機械設計研究所;杭州江河機電裝備工程有限公司