海洋波浪发电系统

本发明创造产品海洋波浪发电系统是将摇臂式海洋波浪驱动活塞泵【已申请发明专利，申请号； 2010105505.3，此文件中不再说明】组系统的多个摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组安装在靠近海岸水深2-5 米的海水中，利用摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的水位浮筒控制海洋潮汐变化，利用摇臂式海洋波浪驱动 活塞泵组的工作浮筒与海浪峰谷产生落差的动能势能进行转换，推动摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的摇臂 杠杆上下移动做功，两个带动活塞式海水泵的活塞上下移动吸入海水和压迫泵体内的海水，将具有一定压 力的海水通过管道输送到岸边具有一定高度位置的集水器中，使其具有一定势能，海水从一定高度的集水 器中流出，将势能改变为动能，通过水轮发电机管道蝴蝶阀进行控制将压力海水输送到水轮发电机进行发 电。本发明创造产品，将海洋表面波浪的能量通过摇臂式海洋波浪驱动活塞泵转换成杠杆机械能，杠杆机 械能压缩活塞泵内的海水，将机械能转换成液压动能，通过输水管路系统的管道输送到岸边的具有一定高 度位置的集水器系统的集水器内使其具有一定势能，多个摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组将具有一定压力的 海水源源不断的送进集水器，使其从一定高度的集水器中流出，将势能改变为动能冲击水轮发电机，为水 轮发电机组系统的水轮发电机组提供充足的能量，使其可以转换成足够的电能。

为了防止海洋大浪和台风造成损失，海洋波浪发电系统设计应急控制系统，由水位应急控制阀门和空 气应急控制阀门等组成。水位应急控制阀门和空气应急控制阀门安装在水位调节系统上，当海洋大浪和台 风来临时，开启水位应急控制阀门和空气应急控制阀门使摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒和水位浮 筒内注满水，使其沉入水下，摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组停止工作。避免遭到海洋大浪和台风造成重大 损失。

为了提高海洋波浪发电系统摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的工作效率，在潮汐水位变化时持续工作， 设计水位调节系统，水位调节系统由控制摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒和水位浮筒的空气管路和 水管路、调节控制阀门、安装在岸边的空气压缩机、安装在岸边的高压水泵或高压水源、应急控制阀等组 成。水位调节系统控制摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的工作浮筒内水量的变化从而调节浮力和重力，提高 摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作效率；水位调节系统控制摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的水位浮筒内水 量的变化从而调节浮力，使其随潮汐水位变化而变化，可在潮汐水位变化时持续工作。

海洋波浪发电系统隶属于海洋电力工程，也属于低碳环保的新能源工程，摇臂式海洋波浪驱动活塞泵 组利用海浪能驱动，为水轮发电机组提供足够的能量。故此，它对周围没有环境污染和影响，也不需要消 耗其它能量。而是将海浪能转换成机械能，再将机械能转换成海水的液压动能，液压动能转换成电能为人类 服务。

海洋波浪蕴藏着无以穷尽的能量。但是，由于潮汐，气候，天气的无规则的变化，波浪能难以转换利 用。目前没有较成熟的海浪能利用技术。本人发明的海洋波浪发电系统就是在摇臂式波浪驱动活塞泵的基 础上进行产品延伸发明设计。利用海洋表面波浪峰谷落差所形成的能量而驱动摇臂式海洋波浪驱动活塞泵 组的工作浮力筒，将连接在工作浮力筒上的摇臂杠杆随着工作浮力筒的高低变化上下运动做功，带动摇臂 杠杆上的活塞泵的活塞杆运动。活塞压缩泵体内的海水，将海浪能转换成机械能，海浪泵组再将机械能转 换成液压动能，将海水自过滤器的逆止阀吸入泵体内，然后经排水管路的逆止阀压出，通过管路系统向海 岸边的集水器系统提供一定压力的海水能源，供水轮发电机组发电，为人们提供新的电力能源。同时在海 洋大浪和台风时开启应急系统将摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的工作浮筒、水位浮筒内注满水沉入水下， 使泵组停止工作。避免遭到海洋大浪和台风造成重大损失。

本发明创造产品海洋波浪发电系统是将摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组系统的若干摇臂式海洋波浪驱 动活塞泵组安装在靠近海岸水深2-5米的海水中，利用摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的水位浮筒控制海洋 潮汐变化，利用摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的工作浮筒与海浪峰谷产生落差的动能势能进行转换，推动 摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的摇臂杠杆上下移动做功，两个带动活塞式海水泵的活塞上下移动吸入海水 和压迫泵体内的海水，将具有一定压力的海水通过管道输送到岸边具有一定高度位置的集水器中，使其具 有一定势能，海水再从一定高度的集水器中流出，将势能改变为动能，通过水轮发电机管道蝴蝶阀进行控 制将压力海水输送到水轮发电机进行发电。本发明创造产品，将海洋表面波浪的能量通过摇臂式海洋波浪 驱动活塞泵转换成杠杆机械能，杠杆机械能压缩活塞泵内的海水，将机械能转换成液压动能，通过输水管 路系统的管道输送到岸边的具有一定高度位置的集水器系统的集水器内使其具有一定势能，多个摇臂式海 洋波浪驱动活塞泵组将具有一定压力的海水源源不断的送进集水器，使海水从一定高度的集水器中流出， 将势能改变为动能冲击水轮发电机，为水轮发电机组系统的水轮发电机组提供充足的能量，使其可以转换 成足够的电能。

为了防止海洋大浪和台风造成损失，海洋波浪发电系统设计应急控制系统，由水位应急控制阀门和空 气应急控制阀门等组成。水位应急控制阀门和空气应急控制阀门安装在水位调节系统上，当海洋大浪和台 风来临时，开启水位应急控制阀门和空气应急控制阀门使摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒和水位浮 筒内注满水，使其沉入水下，摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组停止工作。避免遭到海洋大浪和台风造成重大 损失。

为了提高海洋波浪发电系统摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的工作效率，使其在潮汐水位变化时可持续 工作，设计水位调节系统，水位调节系统由控制摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒和水位浮筒的空气 管路和水管路、调节控制阀门、安装在岸边的空气压缩机、安装在岸边的高压水泵或高压水源、应急控制 阀等组成。水位调节系统控制摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的工作浮筒内水量的变化从而调节浮力和重 力，提高摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作效率；水位调节系统控制摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的水位 浮筒内水量的变化从而调节浮力，使其随潮汐水位变化而变化，可在潮汐水位变化时持续工作。

海洋波浪发电系统隶属于海洋电力工程，也属于低碳环保的新能源工程，摇臂式海洋波浪驱动活塞泵 组利用海浪能驱动，为水轮发电机组提供足够的能量。故此，它对周围没有环境污染和影响，也不需要消 耗其它能量。而是将海浪能转换成机械能，再将机械能转换成海水的液压动能，液压动能转换成电能为人类 服务。

本发明由摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组系统、输水管路系统、水位调节系统和应急控制系统、集水 器系统和水轮发电机组系统等组成。

A、摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组系统设计固定在海洋靠近海岸低潮水深2-5米的地方，由若干海浪摇臂 式海洋波浪驱动活塞泵组成。

由于波峰波谷不断转换而海平面高度不断变化，摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组水位浮筒也因此变化。 当海平面高度随海浪波峰来到提高时，摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作浮力筒时由于水位的不断提高， 工作浮力筒下部的压力增大，当浮力大于工作浮力筒、工作摇臂杠杆本身自重、活塞摩擦力时，工作浮力 筒的位置提高，当海浪达到波峰时，工作浮力筒也达到最高临界位置。在这一过程中固定连接在工作浮力 筒上的工作摇臂杠杆，以摇臂杠杆轴为圆心带动向上移动，在摇臂杠杆上部的活塞杆和活塞也向上运动， 泵体内的压力增大，这时处于过滤器逆止阀关闭，处于主管道的出水逆止阀开启，将具有一定压力的海水 送到输水管路系统。在摇臂杠杆下部的活塞杆和活塞也向上运动，泵体内的压力减小，这时处于过滤器逆 止阀开启，处于主管道的出水逆止阀关闭，将海水吸入泵体内。同时，处于泵体总程对面的工作浮力筒、 杠杆和活塞在海水高度变化的作用之下也做上下运动。

当工作浮力筒海平面高度随海浪波谷到达时降低时，工作浮力筒时由于水位的降低，工作浮力筒下部 的压力减小，当浮力和活塞摩擦力小于浮力筒、工作摇臂杠杆本身自重时，工作浮力筒的位置降低，当达 到海浪波谷时，工作浮力筒也达到最低临界位置。在这一过程中固定连接在工作浮筒上的工作摇臂杠杆， 以工作摇臂杠杆轴为圆心带动向下移动，在工作摇臂杠杆上部的活塞杆和活塞也向下运动，泵体内的压力 减小，这时处于过滤器的逆止阀开启，处于主管道的出水逆止阀关闭，将海水吸入泵内。在摇臂杠杆下部 的活塞杆和活塞也向下运动，泵体内的压力增大，这时处于过滤器逆止阀关闭，处于主管道的出水逆止阀 开启，将具有一定压力的海水送到输水管路系统。同时，处于泵体总程对面的工作浮力筒、杠杆和活塞在 海水高度变化的作用之下也做上下运动做功。

最终，将海水从摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组中压入输水管路系统。

B、输水管路系统由输水管路、管路支架和截门等组成，是将摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组系统压缩的海 水输送到具有一定高度的集水器的输送管路部分。输水管路系统为了防止管路下沉、破坏，保证管路正常 运行，在管路下面安装有固定支架，管路的一端与海洋中的摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组相连接，装有截 门。另一端与岸边的集水器相连接，是海洋波浪发电系统动力输送部分。 C、水位调节系统和应急控制系统由控制摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒和水位浮筒的空气管路和 水管路、调节控制阀门、安装在岸边的空气压缩机、安装在岸边的高压水泵或高压水源、应急控制阀等组 成。

水位调节系统是提高海洋波浪发电系统中摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的工作效率，使其在潮汐水位 变化时可持续工作的装置。水位调节系统控制摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒内水量的变化从而调 节浮力和重力，提高摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作效率；水位调节系统控制摇臂式海洋波浪驱动活塞 泵组水位浮筒内水量的变化从而调节浮力，使其随潮汐水位变化而变化，可在潮汐水位变化时持续工作。 摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒和水位浮筒的空气管路和水管路依附于输水管路系统由输水管路 通往岸边，与岸边的空气压缩机和高压水泵或高压水源相连接，由调节控制阀门进行控制。当工作浮筒和 水位浮筒需要进行水位调节时，开启岸边的空气压缩机、高压水泵或高压水源，利用调节控制阀门进行调 节摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒和水位浮筒的浮力和重力，使摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作 浮筒和水位浮筒的浮力和重力达到最佳位置，摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组获得较高效率。

应急控制系统由水位应急控制阀门和空气应急控制阀门组成。水位应急控制阀门和空气应急控制阀门 安装在水位调节系统上，当海洋大浪和台风来临时，开启水位应急控制阀门和空气应急控制阀门使摇臂式 海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒和水位浮筒内注满水，使其沉入水下，摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组停止 工作。避免遭到海洋大浪和台风造成重大损失。

D、集水器系统安装在海岸边，由集水器、集水器进水管、集水器出水管、集水器溢水管等组成。集水器 是海洋波浪发电系统的水能集中和存储容器，具有一定高度和容量，使海水从一定高度的集水器中流出， 将势能改变为动能，冲击水轮发电机，能够满足水轮发电机组所需能量。集水器高位置处安装的进水管通 过输水管路直接通往海洋中的摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组，由摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组向集水器内 注水。集水器的较高位置处安装有溢水管通往水轮发电机组的尾水管将多余的水排回大海。集水器内的较 低位置处安装有出水管通往水轮发电机组，通过蝴蝶阀控制水轮发电机组进行发电。

E、水轮发电机组系统安装在海岸边，由水轮发电机、涡壳、蝴蝶阀、尾水管、电缆和电器柜等组成。 集水器内的水能通过出水管路通过蝴蝶阀控制进入水轮发电机组的涡壳，冲击水轮发电机组发电，经过 电缆进入电器柜，送到用户。

图1海洋波浪发电系统主视原理示意图；

1、海水输送管道 2、高压水泵或高压水源 3、空气压缩机 4、空气调节阀门 5、水位控制阀门 6、 支架 7、摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组 8、溢水管道 9、集水器 10、电器柜 11、蝴蝶阀 12发电 机 13、水轮机 14、尾水管道 15、空气应急控制阀门 16、水位应急控制阀门

图2海洋波浪发电系统俯视原理示意图；

1、海水阀门 2、水位浮筒 3、工作浮筒 4、摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组 5、支架 6、海水输送管道 7、水 管道 8、空气管道 9、空气应急控制阀门 10、水位应急控制阀门 11、空气控制阀门 12、水位控制阀 门 13、蝴蝶阀 14、电器柜 15、水轮发电机组 16、尾水管道 17、集水器 18、溢水管道 19、空气压缩 机 20、高压水泵或高压水源

1、海洋波浪发电系统的说明

本发明创造产品海洋波浪发电系统是将摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组系统的若干摇臂式海洋波浪驱 动活塞泵安装在靠近海岸水深2-5米的海水中，利用摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的水位浮筒控制海洋潮 汐变化，利用摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的工作浮筒与海浪峰谷产生落差的动能势能进行转换，推动摇 臂式海洋波浪驱动活塞泵组的摇臂杠杆上下移动做功，两个带动活塞式海水泵的活塞上下移动吸入海水和 压迫泵体内的海水，将具有一定压力的海水通过管道输送到岸边具有一定高度位置的集水器中，使其具有 一定势能。通过水轮发电机管道蝴蝶阀进行控制将压力海水输送到水轮发电机进行发电。本发明创造产品， 将海洋表面波浪的能量通过摇臂式海洋波浪驱动活塞泵转换成杠杆机械能，杠杆机械能压缩活塞泵内的海 水，将机械能转换成液压动能，通过输水管路系统的管道输送到岸边的具有一定高度位置的集水器系统的 集水器内使其具有一定势能，多个摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组将具有一定压力的海水源源不断的送进集 水器，使海水从一定高度的集水器中流出，将势能改变为动能冲击水轮发电机，为水轮发电机组系统的水 轮发电机组提供充足的能量，使其可以转换成足够的电能。

为了防止海洋大浪和台风造成损失，海洋波浪发电系统设计应急控制系统，由水位应急控制阀门和空 气应急控制阀门等组成。水位应急控制阀门和空气应急控制阀门安装在水位调节系统上，当海洋大浪和台 风来临时，开启水位应急控制阀门和空气应急控制阀门使摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒和水位浮 筒内注满水，使其沉入水下，摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组停止工作。避免遭到海洋大浪和台风造成重大 损失。

为了提高海洋波浪发电系统摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的工作效率，使其在潮汐水位变化时可持续 工作，设计水位调节系统，水位调节系统由控制摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒和水位浮筒的空气 管路和水管路、调节控制阀门、安装在岸边的空气压缩机、安装在岸边的高压水泵或高压水源、应急控制 阀等组成。水位调节系统控制摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的工作浮筒内水量的变化从而调节浮力和重 力，提高摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作效率；水位调节系统控制摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的水位 浮筒内水量的变化从而调节浮力，使其随潮汐水位变化而变化，可在潮汐水位变化时持续工作。

海洋波浪发电系统隶属于海洋电力工程，也属于低碳环保的新能源工程，摇臂式海洋波浪驱动活塞泵 组利用海浪能驱动，为水轮发电机组提供足够的能量。故此，它对周围没有环境污染和影响，也不需要消 耗其它能量。而是将海浪能转换成机械能，再将机械能转换成海水的液压动能，液压动能转换成电能为人类 服务。

2海洋波浪发电系统的组成；

本发明由摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组系统、输水管路系统、水位调节系统和应急控制系统、集水器 系统和水轮发电机组系统等组成。

3、海洋波浪发电系统的摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组系统；

海洋波浪发电系统摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组系统由若干海浪摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组成。

海洋波浪发电系统的摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组系统是将若干海浪摇臂式海洋波浪驱动活塞泵安 装在大海靠近岸边水深2-5米冬季无冰的地方，利用海洋表面波峰谷落差所形成的能量而驱动工作浮筒， 使工作浮筒由于海平面高低变化而上下运动，而连接在工作浮筒上的杠杆摇臂随着工作浮筒的升起和下降 上下运动做功，带动杠杆摇臂上的活塞泵的活塞杆运动。压缩泵体内的海水，将海浪能转换成机械能，海 浪泵将机械能转换成液压动能，将海水自过滤器的逆止阀吸入泵体内，然后经排水管路的逆止阀压出，通 过输送管道向海岸边的集水器系统提供一定压力的海水资源，供岸边水轮发电机组系统发电。

4、海洋波浪发电系统的输水管路系统；

海洋波浪发电系统输水管路系统由输水管路、管路支架和阀门等组成，是将摇臂式海洋波浪驱动活塞 泵组系统压缩的海水输送到具有一定高度的集水器的输送管路部分。输水管路系统为了防止管路下沉和破 坏，保证管路正常运行，下面安装有固定支架，管路的一端与海洋中的摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组相连接， 装有阀门。另一端与岸边的集水器相连接，通过输水管路将摇臂式海洋波浪驱动活塞泵的压力海水输送到 海洋波浪发电系统的集水器中，供水轮发电机组进行发电。

5、海洋波浪发电系统的水位调节系统和应急控制系统；

水位调节系统和应急控制系统由控制摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒和水位浮筒的空气管路和 水管路、调节控制阀门、安装在岸边的空气压缩机、安装在岸边的高压水泵或高压水源、应急控制阀等组 成。

水位调节系统是提高海洋波浪发电系统中摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组的工作效率，使其在潮汐水位 变化时可持续工作的装置。水位调节系统控制摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒内水量的变化从而调 节浮力和重力，提高摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作效率；水位调节系统控制摇臂式海洋波浪驱动活塞 泵组水位浮筒内水量的变化从而调节浮力，使其随潮汐水位变化而变化，可在潮汐水位变化时持续工作。 摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒和水位浮筒的空气管路和水管路依附于输水管路系统由输水管路 通往岸边，与岸边的空气压缩机和高压水泵或高压水源相连接，由调节控制阀门进行控制。当工作浮筒和 水位浮筒需要进行水位调节时，开启岸边的空气压缩机、高压水泵或高压水源，利用调节控制阀门进行调 节摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒和水位浮筒的浮力和重力，使摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组工作 浮筒和水位浮筒的浮力和重力达到最佳位置，摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组获得较高效率。

应急控制系统由水位应急控制阀门和空气应急控制阀门组成。水位应急控制阀门和空气应急控制阀门 安装在水位调节系统上，当海洋大浪和台风来临时，开启水位应急控制阀门和空气应急控制阀门使摇臂式 海洋波浪驱动活塞泵组工作浮筒和水位浮筒内注满水，使其沉入水下，摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组停止 工作。避免遭到海洋大浪和台风造成重大损失。

6、海洋波浪发电系统的集水器系统；

海洋波浪发电系统安装在海岸边，的集水器系统由集水器、集水器进水管、集水器出水管、集水器溢 水管等组成。集水器是海洋波浪发电系统的水能集中和存储容器，具有一定高度和容量，使海水从一定高 度的集水器中流出，将势能改变为动能冲击水轮发电机，满足水轮发电机组所需能量。集水器上面安装的 进水管通过输水管直接通往海洋中的摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组，由摇臂式海洋波浪驱动活塞泵组向集 水器内注水。集水器的较高位置上面安装有溢水管通往水轮发电机组的尾水管将多余的水排回大海。集水 器内的较低位置上面安装有出水管通往水轮发电机组，通过蝴蝶阀控制水轮发电机组进行发电。海洋波浪 发电系统的集水器系统安装在岸边，可以人工制造成具有一定高度的金属或钢筋混凝土集水器，也可以利 用利用具有一定高度的岛礁和岸边较高的山体等自然环境的其它材料的集水器。

7、海洋波浪发电系统的水轮发电机组系统；

海洋波浪发电系统的水轮发电机组系统安装在海岸边由水轮发电机、涡壳、蝴蝶阀、尾水管、电缆和 电器柜等组成。集水器内的水能通过出水管路通过蝴蝶阀控制进入水轮发电机组的涡壳，冲击水轮发电 机组发电，经过电缆进入电器柜，送到用户。海洋波浪发电系统的水轮发电机组系统可以根据摇臂式海洋 波浪驱动活塞泵的作效率和海洋波浪发电系统的集水器系统的存储量，设计海洋波浪发电系统的水轮发电 机的工作容量。