[实用新型]一种阶梯式水力发电系统

说明书

本实用新型属于水力发电技术领域，公开了一种阶梯式水力发电系统，包括水坝，所述水坝的内部开设有腔体，所述水坝的一侧顶部设置有进水口，另一侧底部设置有出水口，所述进水口和出水口均与腔体相通；所述腔体内由上至下依次设置若干个水渠，位于最上层的水渠的进水端设置在所述进水口的下方，位于最下层的水渠的出水端设置在所述出水口的上方；相邻上层的水渠的出水端与相邻下层的水渠的进水端之间设置有水力发电机构；所述水渠的横截面呈圆弧形。以组成阶梯式结构来将水的重力势能分阶段转化为动能，逐层冲击水力发电机构中的涡扇，由此避免重力势能在短间内全部转化为动能，同时能够避免水流速度过快而对涡扇造成损伤、甚至破坏。

技术领域

本实用新型属于水力发电技术领域，具体涉及一种阶梯式水力发电系统。

背景技术

电能是现代工业生产、科学技术研究及人民生活等各个领域方面的主要能源与动力。随着社会的进步与发展，人们对电能的需求与日俱增，常常会造成电能供应紧张、短缺等问题。因此，电能的获取显得格外重要。

如今，常见的发电形式有火力、水力、核等。其中，水力发电因具有可再生、无污染，成本低廉、高效灵活等优点被人们所推崇。然而，由于现代水电工程建造巨大以及材料、结构设计的不完善性，导致其存在着材料消耗高、水利用率低，承重小，受单个水轮机影响大等问题。

例如，三峡水利工程总用材混凝土浇筑2794万立方米，钢筋制安46.30万吨，金属结构制安25.65万吨。采用新的碾压式加入水泥砂浆虽然能够使大坝混凝土各项指标均提高4％到15％，但是随之而来的是高成本和高耗材。并且，其使用的26台70万千瓦的水轮机因为质量惯性大，在刚刚开启时会浪费大量的水能资源。所以解决这些问题是十分必要的。

发明内容

本实用新型在于提供一种阶梯式水力发电系统，用于解决现在水利工程中存在耗材成本高、能量转化效率低、过水量小等的问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种阶梯式水力发电系统，包括水坝，所述水坝的内部开设有腔体，所述水坝的一侧顶部设置有进水口，另一侧底部设置有出水口，所述进水口和出水口均与腔体相通；所述腔体内由上至下依次设置若干个水渠，位于最上层的水渠的进水端设置在所述进水口的下方，位于最下层的水渠的出水端设置在所述出水口的上方；相邻上层的水渠的出水端与相邻下层的水渠的进水端之间设置有水力发电机构；所述水渠的横截面呈圆弧形。

所述水坝包括水坝平台和水坝斜坡，位于所述水坝斜坡处的水渠的长度由上至下逐渐变长。

相邻水渠之间的高度由上至下逐渐增加。

所述水渠的进水端均高于出水端。

还包括供排水机构，所述供排水机构包括供水机、供水管道、排水机和排水管道，所述供水管道的一端与所述供水机相连，另一端通过供水旁路分别与每个所述水渠进水端相连；所述排水管道的一端与所述排水机相连，另一端通过排水旁路分别与每个所述水渠进水端相连。

位于最上层的水渠的顶部通过支撑柱与所述水坝的顶部内侧相连，位于下层的水渠的顶部均通过支撑柱与相邻上层的水渠的底部相连。

所述进水口上设置有闸门。

所述水力发电机构的额定功率为10000kW。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：