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beat365·(中国)官方网站平原地区地下水力发电系统pdf

发布日期:2023-09-29浏览次数:

  beat365·(中国)官方网站平原地区地下水力发电系统pdf发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):F03B 13/00公开日:20100203实质审查的生效公开

  一种平原地区地下水力发电系统。我国东部沿海,常年雨水充沛,地面和地表水蕴藏十分丰富。因人们长期生活、生产需要,地下水严重超采,造成水量枯竭、地面沉降,危及生态和谐,亟待积极回灌补充。在原本水电资源贫乏的平原地区,实施地下水力发电,是可再生能源领域的发明和创新,同时又为恢复地下水资源平衡,改善生态环境,提高人民生活质量,有一举多得的功效。在地面开一口直径24厘米,深度60米以上,穿透地下供水层(8),排水层(12)的水井,并按置上井管(6),下井管(11),进水管(7),排水管(15),截流板(

beat365·(中国)官方网站平原地区地下水力发电系统pdf(图1)

  1: 一种平原地区地下水力发电系统。在地面(5)上开一口直径24cm 深度60m以上能穿过粘土层(14),上供水层(8),下排水层(12)的水井。 在井内按置上井管(6),下井管(11),上下井管间的粘土隔水层(14)内 装有截流板(10),在供水层(8)内装有进水管(7),进水管末端装有止 回阀(9),排水管(15)下端有挡沙网布(13),进、排水管间有流量调节 阀(4),负压水轮永磁发电机组(19)内有同步旋转的轴流式叶轮(18) 和多极永磁空心转子(17),连接进水管(7)高处有水箱(1)和启动水阀 (2)和自来水阀(3)。

  2: 根据权利1,在地面(5)上开一口直径24cm深度60m以上能穿过粘 土层(14),上供水层(8),下排水层(12)的水井。开井时采用粘土挤压 技术加固井壁,采用井内沙层扩容技术,以增加进、排水的流量和流速。

  3: 根据权利1,在井内按置上井管(6),下井管(11),上下井管间的粘 土隔水层(14)内装有截流板(10)。防止供水层内的水向下流失。

  4: 根据权利1,在供水层(8)内装有进水管(7),进水管末端装有止 回阀(9),排水管(15)下端有挡沙网布(13),分别用来防止停机时管 内水的流失和井中泥沙堵塞排水口。

  5: 根据权利1,进、排水管间有流量调节阀(4),用以控制水流速度 和负压水轮永磁发电机组(19)的转速,负压水轮永磁发电机组(19) 内有同步旋转的轴流式叶轮(18)和多极永磁空心转子(17),发出的电 力由电力调制箱(20)输出,供用户使用。

  6: 根据权利1,连接进水管(7)上端高处有水箱(1)和启动水阀(2), 自来水阀(3)。使用自来水或水箱内的水,只是在初次发电前,压出管 道内空气,建立虹吸水流时使用。整套系统必须保持高度密封,才能使 地下水力发电正常运行。

  能源,是人类生存和发展的重要物质基础,也是人类社会经济发展的要素。能源在国民经济中占有特别重要地战略地位,能源的安危直接影响着国际社会的安定和决定着一个国家的兴衰,人民生活的贫富。

  能源分不可再生能源(如煤炭、石油、天然气等化石燃料)和可再生能源(如太阳能、水能、风能、地热能等)。化石能源因人类长期开采利用,储量骤减,需求紧缺、价格飙升,危机严重。化石能源燃烧产生大量的污染物,导致大气污染,环境恶化,气候异常、灾害频发,生灵涂炭、损失惨重。提倡节能减排和大力发展可再生清洁能源,成会世界各国的当务之急。

  电力工业是国民经济的支柱产业,文教、卫生、传媒、国防、科研、信息、医药、工农业生产,直至民生,各行各业都与电力产业密切相关。我国有丰富的水力、煤炭和油气资源。目前已建成以水电、火电和核电为中心的强大供电体系。在世界遭受能源危机,我国经济和民生处在持续超常发展时期,电力供应紧缺,成为拖累国民经济高速发展,影响民生幸福指数的重要因素。

  我国政府鼓励发展水能发电(含地热发电),以补充国家电力的不足。但发展水能发电,需有特定的水文地质,地形地貌,自然环境和大流量、高落差的水源。需要筑坝蓄水,按装发电设备。建站又涉及生态环境,交通水利、人文景观,移民安置等必须解决的难题,并要投入大量人力、物力和财力。通过专家勘察、评估、论证,集中多领域现代化的工程装备和技术,花数年时间才能建成一座现代化水力发电工程。

  水是人类和一切生物赖以生存和繁衍的重要物质。当前世界的人口、粮食、环境、能源、水资源等危机日趋严重。地球上可供人类利用,能循环更新的淡水体系,由地表水(江河、湖泊)、地下水(潜水、承压水、自流水)、土壤水、大气水、冰川水等构成。我国人均淡水占有率很少,许多地表水又遭受污染、地下水因长期超采,储量十分匮乏,水资源紧缺的势态,日趋严峻。

  在缺少天然水力资源的平原地区,倡导地下水力发电,让很多人感到匪夷所思和迷惑不解。经本人多年对水文,地质资料分析研究,结合大量实验观测,总结出如下几点,有力证实该发明的科学合理,实用创新和一举多赢的社会意义。

  一.在我国广大沿海平原地区,雨水充沛,年均降水量在2000毫米以上,大气降水除部分渗入地下和蒸发汽化外,大都成为地表水,流入江河、湖泊,再东流入海,集中降雨时,常造成中、下游低洼地区洪涝灾害。

  二.地下水由地质不同构成(粘土、沙粒和岩石)而分层蕴藏。以长三角平原地区为例,地面向下10米内是含饱和水的粘土层,10至18米有细沙构成的浅表第一层地下水,自古至今,百姓打井取水,主要依靠这层水。它离地表近,水分渗透快,单井可供水50吨/天以上。再往下35至70米有第二沙层,此层水量较丰富,径流较大,可日供水120吨以上。100米向下为第三沙层,此层(深)井水beat365,原本径流大,水量足,因人们长期大量超采,靠自然渗透来水极少,造成了地下水位大幅下降,很多地区出现水量匮乏枯竭,地面塌陷的生态危机。因此各级政府已下令封井禁采,并用清洁的地表(淡)水,回灌补充地下,有效防止地下水位继续下降和地面的再度下沉。

  三.用地表水向地下深处灌水的工程,是水的势能减小,动能释放过程。如进行水力发电,道理毋庸置疑。目前、世界很多国家都在对地下回灌补水,偏未见利用地下水回灌发电的报导!就任凭水能白白流失,岂非可惜!

  四.三年前,本人发明的“水空调井水自循环系统”证实,取10米深的井水,对低位20米井内排水,二井静水位差约8米,我利用物理学的虹吸原理,解决了井水(无泵)去水空调热交换器中自动循环的节电方法。这里同样利用二井水位更大的落差,用本人专门设计的负压水轮永磁发电机组,实施地下水力发电,决没有不成功的道理!

  五.试验证实,开直径24厘米,深60米以上,能穿过供水层(8)和排水层(12)的水井一口,上井管(6)、下井管(11)间的粘土隔水层(14)中,用截流板(10)将供水层(8)、排水层(12)严密隔断,阻止供水层(8)的水自由流入井下排水层(12),防止水量流失。为增加上层来水和下层排水的速度,上、下沙层处采用井壁挤压技术和井下扩容技术,以保证充足的水源(日供清洁水100吨以上)和下层排水的畅通。要求二层井水落差在38米以上,100吨水向下释放的势能和动能(后转变为电能),假设能量总损耗率为65%(保守计算),每天发10度电应该没问题。如再配上充电器、蓄电池、逆变器和节能的LED光源(本人已实际应用三年以上),就更加高效节电,基本可满足普通家庭的日常用电。

  六.以一口井年均发电量3650度电测算,能在全国星罗棋布地推广“平原地区地下水力发电系统”,如用户数达到10万个,则每年可为国家增加电力3.65亿度,节约电煤13.651万吨,减少27.5万吨有害气体排放,增加地下3.66亿吨淡水储量,每年为用户节省电费约1872元。这些数字说明地下水力发电对能源、资源、环境的贡献确非同一般。

  七.地下水力发电,不受地理环境的限止,只要有水源就能发电,而且不受昼夜和天气的影响,24小时可随用随发,方便快捷,一次投入,十多年享受用电免费。以1万元/1千瓦的工程、设备费用核算,性价比远优于风电和光伏发电。

  本发明利用我国东部平原地区气候多雨、降水充沛。这里地表和浅表含水丰富,蕴藏着得天独厚的天然水源。平原地区,历来人口稠密,文化经济繁荣,工农业发达。客观造成了地下水严重超采,水源匮乏,生态失衡的严峻局面。发明突破常理,巧妙应用虹吸原理和现代科技及新材料,大胆创新、去弊兴利,一举多益,将水力发电从地面延伸到地下,为可再生能源发展找到一种新方法。

  建立平原地区地下水力发电系统,在地面(5)上开一口直径24cm深度60m以上能穿过粘土层(14),上供水层(8),下排水层(12)的水井(越深越好,但费用会相应增加,如附近有清洁的地表水源利用更好)。开井采用粘土挤压技术加固井壁,采用井内沙层扩容技术,以增加进、排水的流量和流速。在井内按置上井管(16),下井管(11),上下井管间装有截流板(10),用以防止水源流失。在供水层(8)内装有进水管(7),选水管末端装有止回阀(9),排水管(15)下端有档沙网布(13)。进、排水管间有流量调节阀(4),负压水轮永磁发电机组(19)内有同步旋转的轴流式叶轮(18)和多极永磁空心转子(17)组成,在进水井管高处有水箱(1)和启动水阀(2),自来水阀(3)。发出的电力由电力调制箱(20)输出。整套系统必须保持高度密封才能使系统正常运行。

  在地面(5)上开一口直径24cm深度60m以上能穿过粘土层(14),上供水层(8),下排水层(12)的水井,开井采用粘土挤压技术和井内沙层扩容技术。在井内按置上井管(6),下井管(11),上下井管间的粘土隔水层(14)内装有截流板(10),在供水层(8)内装有进水管(7),进水管末端装有止回阀(9),排水管(15)下端有挡沙网布(13),进、排水管间有流量调节阀(4),负压水轮永磁发电机组(19)内有同步旋转的轴流式叶轮(18)和多极永磁空心转子(17),连接进水管(7)高处有水箱(1)和启动水阀(2)及自来水阀(3)。整套系统必须保持高度密封才能使系统正常运行。

  初次发电,必须开启流量调节阀(4),同时启动水阀(2)或开启自来水阀(3),让高处水箱(1)内的压力水或自来水充满进水管(7)排水管(15)等所有管道容器,直至管道内空气全部压出,自动虹吸水流建立beat365,随即关闭启动阀(2)和自来水阀(3)beat365。以后每次发电只需打开流量调节阀(4),由虹吸水流冲击轴流式叶轮(18)与多极永磁空心转子(17)同步转动,使负压水轮永磁发电机组(19)发电。发出的电力由电力调制箱(20)输出供用户使用。

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  一种平原地区地下水力发电系统。我国东部沿海,常年雨水充沛,地面和地表水蕴藏十分丰富。因人们长期生活、生产需要,地下水严重超采,造成水量枯竭、地面沉降,危及生态和谐,亟待积极回灌补充。在原本水电资源贫乏的平原地区,实施地下水力发电,是可再生能源领域的发明和创新,同时又为恢复地下水资源平衡,改善生态环境,提高人民生活质量,有一举多得的功效。在地面开一口直径24厘米,深度60米以上,穿透地下供水层(8)。

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