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潮流能发电技术(一)

2018-4-22 21:30| 发布者: dymodel| 查看: 514| 评论: 0|原作者: 水利发电

摘要: 直接用潮汐的动能推动水轮机发电称为潮流发电,方法类似于风力发电,桨叶式潮流发电机与导管涡轮式潮流发电机是采用水平轴风力机的技术,是用得较多的形式。 在浅海、海峡、海湾或河口一带,涨潮与退潮会引起较强的 ...
直接用潮汐的动能推动水轮机发电称为潮流发电,方法类似于风力发电,桨叶式潮流发电机与导管涡轮式潮流发电机是采用水平轴风力机的技术,是用得较多的形式。
在浅海、海峡、海湾或河口一带,涨潮与退潮会引起较强的潮流,水流速度较高,可直接利用潮流前进的动能来推动水轮机发电,方法类似于风力发电机,称之为潮流发电机。风力机可用的形式基本上都可用于潮汐动能发电,比较典型的的是采用与水平轴风力机相似的结构与原理,下面举两个例子介绍一下。
    敞水型水平轴桨叶潮流发电装置
图1是一种潮汐动能发电机示意图,与顺风式风力机工作原理相同,也叫桨叶式潮流发电机。转轮的叶片与风力机类似,由于水的密度约为空气的800多倍,相同功率下的叶片面积与长度可大大缩小,不过潮汐水流速一般没有风速快。叶轮通过增速齿轮箱与发电机连接,一同安装在机舱内,机舱安装在支柱上,可绕支柱旋转,支柱固定在海底,属坐底式安装。水流推动叶轮旋转,并保持叶轮面与水流方向垂直。由于叶轮在敞开的水中旋转,属敞水式结构。
桨叶式潮流发电机
图1  桨叶式潮流发电机
桨叶式潮流发电机可安装多个组成潮流发电站,图2是六个桨叶式潮流发电机的水下模拟图。
水下的桨叶式潮流发电机
图2  水下的桨叶式潮流发电机
桨叶式潮流发电机在国外已有成功的产品,比较典型的是英国研制的一种桨叶式潮流发电机,名为“SeaGen”,形似倒置的风车,由一对涡轮组成,每个涡轮直径20米,容量1200千瓦。涡轮安装在柱桩上,柱桩固定在海底。图3是该潮流发电机的图片。 
 
图3  SeaGen桨叶式潮流发电机
   扩张型涡轮潮流发电装置 
还有一种是把叶轮安装在水平扩张导流管内,扩张导流管在风力机中称为扩散器,利用导流管对水流进行加速,可明显提高叶轮的输出功率。叶轮由多个叶片组成,这是一种导流管增速涡轮机结构,或称为导流管增速水轮机,见图4。
 
图4  导管涡轮式潮流发电机

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