槳輪堰水電站綜合介紹 （以下內容摘自專利說明書與說明書附圖） 中國發明專利提出了一種槳輪堰水電站、鋼結構組裝型槳輪堰水電站、小型簡約型槳輪堰水電站全新水電技術方法及全新類型的水電站建設形式，均分別或是全部一同進行專利若干縣區域、省、若干省地區范圍專利獨家轉讓，或進行合作建設。 綜合介紹 槳輪堰水電站發明專利技術開創了水力發電全新方式、形態與類型，也就是說：從該技術產生之后人們在提出建設水電站時就要進行區分與詢問了：您是要建設那種類型的水電站？與現有類型水電站比較，槳輪堰水電站形態獨特，優勢巨大，可建設地域十分廣泛，可形成效益十分巨大。 一、需要槳輪堰水電站解決的水電開發系列難題自然界有許多河流在各個局部區域擁有十分眾多的“小流段”有地理坡度，有長期穩定的中高速水流或一般流速的水流產生，但是在多數情況下其并不具備建設現有類型水輪發電機組所需高壩的地貌條件配合；此外，既是在具有地貌條件配合的情況下，如果廣建高壩不僅投資巨大、建設時長，還會帶來地質、生態、景觀、移民安置等諸多問題的發生。而分段分布梯級建設低壩水堰就可有效消除上述問題；但是采用現有類型水輪機在低壩低水頭情況下所能形成的出力能力很低，超低水頭壓力甚至無法有效推動現有類型水輪機轉動。 此外，現有類型水電站是采用單個輸水管道進行壓力輸水使之推動在各個輸水管道中設置的水輪機轉輪旋轉產生水能轉換出力的，因單個輸水管道所能形成的設備單機過流能力很低，因此如要提高整個水電站的整體過流能力就需采用在同一河流水壩上排列建設若干個或是眾多個輸水管道及水輪機組并使其共同運行，而該設計方式在低壩、低水頭、大流量的河流上采用又極不經濟，況且采用單個小水輪機帶動各個小發電機的分散設置方式，難于進行出力與調頻調控；如采用的單個輸水管道設計直徑過于高大，在低水頭的情況下其形成的水頭壓力損失程度將進一步加大，因上述各個方面的原因均致使自然界大量有效水能流失無法開發利用，而采用 “槳輪堰水電站”的建設形式即可全面簡單地解決上述各種難題。 二、槳輪堰水電站的結構與原理 堰：較低的擋水建筑物。槳輪堰水電站是由橫置的槳輪式水輪機轉輪和由擋水堰體、沖壓槳輪口、沖壓口閘門等組成的水輪機座結合且使其并列橫向設置構成槳輪堰水輪發電機組，槳輪堰同時具有擋水和實現水能轉換出力的雙重作用，在由上述結構構成的槳輪堰體上還可再加建一定高度的檔水堰體，使該槳輪堰形成的擋水蓄水高度進一步加高，使之在相同槳輪堰體內部結構與規格不變的情況下形成更加強大的轉輪出力能力。 槳輪堰水輪機的作用方法是：通過其沖壓槳輪口將槳輪堰聚集的水能從堰的下部切向沖壓槳輪式水輪機的最大力矩處形成最大水能轉換出力，因此超長設計的槳輪式水輪機可形成巨大的整體合并壓強合力，即使是在超低水頭的情況下其也可形成巨大的單機水能轉換合成出力能力，并可通過調控沖壓口閘門開閉數量等方式進行槳輪堰水電站出力能力的大幅度調控與電力調頻。因為其沖壓槳輪口的設置位置很低，所以其水頭利用能力是十分充分的。 槳輪堰水電站的出力過程與水流沖沙的流動過程相同，因此建設的槳輪堰不會形成泥沙淤積問題。在豐水季節還可通過槳輪堰頂溢流或另外并列水壩上設置的瀉洪閘進行河流多余水流量的自動下瀉，槳輪堰建設高度很低，不會形成阻流等任何危害性的問題產生。 從宏觀結構看，同一個較長設計長度的槳輪堰體可由1-多個單獨運行的槳輪堰水輪機組并列一體化構成，多并列設置方式適合在寬河流、大流量、季節流量大幅度變化的河流上采用；而在一個較長坡度河流流段上，由上游到下游可連續梯級分布設置多個槳輪堰水電站，使經過該流段的同一股水流水能實現梯級多次出力轉換與全部開發利用。 三、槳輪堰水電站的多樣化建設方式 槳輪堰水電站可在現有的河流上單獨建設，更可在現有水電站的下游配合建設，利用上游水電站下瀉的水流再形成二次、三次、四次、……n次梯級發電能力，并且可以利用上游水電站的高壩蓄積水能，同時利用其輸電線路進行輸電，無需另建，可配合建設的現有電站的數量十分龐大。 鋼結構組裝型槳輪堰水電站介紹 （其是開發的重點，其適合中小型槳輪堰水電站采用） 槳輪堰水電站結構系統組成部件配合精度要求較高，在體積與高度均不是很大的整體結構內需要進行較為復雜的結構分布設置并且形成相互緊密的配合，因此其如采用與現有普通水電站相同的“在混凝土建筑體中配合鋼結構件的建筑結構設計及各個建筑體均采用單獨進行論證設計建設的方式”將遇到設計、建設、施工、質量、成本、效率、解釋、驗證……等多方面的難題，尤其對于全新技術的初期推廣過程來講上述各個方面的問題將一一重現。 而槳輪堰水電站的組成結構與其相對不大的部件規格和需要以完全相同形態、規格、方式進行大量復制建設的需求，尤其適合采用標準型模塊化鋼結構件組裝的建筑方式來完成。 “鋼結構組裝型槳輪堰水電站”發明專利技術方案采用將構成槳輪堰水電站主體結構的所有組成部件進行功能區分、區域分割，使其形成若干個模塊化鋼結構組成件，并使各個模塊化鋼結構組成件的設計形態與規格實現標準化、系列化，使施工方式實現組裝化，使完成的各個操作流程實現規范化，其將成為突破影響槳輪堰水電站規模化快速開發建設技術性障礙的關鍵性創新。 簡約型槳輪堰水電站介紹（其是當前開發的重點，其適合小型、微型槳輪堰水電站采用與配套建設采用） 而對于小型、微型的建設方式如完全采用類似上述形態的結構設計與調控結構則不需要，采用相同的調控方式也不需要，也不經濟，因此在與現有的小型水電站的下游配合建設的槳輪堰水電站將采用簡約型的設計，其是由簡約型槳輪機座與槳輪轉輪配合形成槳輪堰水力機，因承受的水壓較低，因此其槳輪機座結構簡捷、建設成本低、安裝維護十分方便，其尤其適合在現有類型小水電站的下游梯級配建，利用其下瀉的水流形成2次至多次發電能力，從而形成可再生能源電力廣泛全新的來源途徑。 可將其認為是鋼結構槳輪堰水電站的一種特殊形態，原理與主要結構與作用方法相同，其一般建設高度在2-4米為宜，如果現有水電站的下游有較大的坡度落差可采用若干個相同規格簡約型槳輪堰水電站梯級排列設計。 相關文章介紹還可見08.5.18. 和08.7.28.《科學時報》；在百度搜索【科學網】點擊右上角進入科學時報頁面查看，相同文章與圖示請在新浪博客：ny8899下載。 上述技術專利均已進入國家知識產權局專利實質性審查階段。 聯 系 方 式：
單 位: 北京凈技佳環保技術研究所
聯系人: 陳先生
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