Honq Konq Xüsusi İnzibati Bölgəsi Hökumətinin Drenaj Xidmətləri Departamenti qlobal iqlim dəyişikliyinin azaldılmasına kömək etmək öhdəliyi götürür. Bu illər ərzində onun bəzi zavodlarında enerjiyə qənaət edən və bərpa olunan enerji qurğuları quraşdırılıb. Honq Konqun “Liman Təmizləmə Planı Faza II A” nın rəsmi işə salınması ilə Drenaj Xidmətləri Departamenti Stonecutters Island Kanalizasiya Təmizləmə Zavodunda (Honq Konqda ən böyük kanalizasiya təmizləmə gücünə malik çirkab sutəmizləyici qurğu) hidravlik turbin enerjisi istehsal sistemi qurmuşdur. zavoddakı qurğular. Bu sənəddə müvafiq layihələrin həyata keçirilməsi zamanı qarşıya çıxan çətinliklər, sistemin dizaynı və qurulmasının mülahizələri və xüsusiyyətləri, sistemin istismar göstəriciləri daxil olmaqla sistemi təqdim edir. Sistem təkcə elektrik enerjisinə qənaət etməyə kömək etmir, həm də karbon emissiyalarını azaltmaq üçün sudan istifadə edir.
1 Layihənin təqdimatı
“Liman Təmizləmə Planı”nın ikinci A mərhələsi Viktoriya Limanının suyun keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün Honq Konq Xüsusi İnzibati Bölgəsi Hökuməti tərəfindən həyata keçirilən genişmiqyaslı plandır. O, rəsmi olaraq 2015-ci ilin dekabrında tam istifadəyə verilib. Onun iş sahəsinə ümumi uzunluğu təxminən 21 km və yerin altında 163 m olan dərin kanalizasiya tunelinin tikintisi, adanın şimal və cənub-qərbində yaranan çirkab sularının Daşkəsən adasının Çirkab Su Təmizləyici Qurğusuna nəqli və təmizləyici qurğunun gücünün artırılması daxildir ×145m2, 5,7 milyona yaxın vətəndaşa kanalizasiya xidmətləri göstərir. Torpaq məhdudiyyətlərinə görə, Stonecutters Island Çirkab Su Təmizləyici Qurğu çirkab sularının kimyəvi cəhətdən gücləndirilmiş ilkin təmizlənməsi üçün 46 dəst ikiqat çöküntü çənindən istifadə edir və hər iki dəst çöküntü çəni təmizlənmiş kanalizasiya sularını daha sonra boruların altındakı suların axıdılması və son axıdılması üçün göndərmək üçün bir şaquli şaftı (yəni cəmi 23 şaft) paylaşacaq. dəniz.
2 Müvafiq erkən tədqiqat və inkişaf
Stonecutters Island Çirkab Su Təmizləyici Qurğu tərəfindən hər gün təmizlənən böyük miqdarda çirkab suları və onun çöküntü çəninin unikal ikiqatlı dizaynı nəzərə alınmaqla, o, elektrik enerjisi istehsal etmək üçün turbin generatorunu hərəkətə gətirmək üçün təmizlənmiş çirkab sularını axıdarkən müəyyən miqdarda hidravlik enerji təmin edə bilər. Drenaj Xidmətləri Departamentinin komandası daha sonra 2008-ci ildə müvafiq texniki-iqtisadi əsaslandırmanı həyata keçirmiş və bir sıra çöl sınaqları keçirmişdir. Bu ilkin tədqiqatların nəticələri turbin generatorlarının quraşdırılmasının mümkünlüyünü təsdiqləyir.
Quraşdırma yeri: çöküntü çəninin şaftında; Effektiv su təzyiqi: 4,5~6m (xüsusi dizayn gələcəkdə real iş şəraitindən və turbinin dəqiq mövqeyindən asılıdır); Axın diapazonu: 1,1 ～ 1,25 m3/s; Maksimum çıxış gücü: 45~50 kVt; Avadanlıq və materiallar: Təmizlənmiş kanalizasiya hələ də müəyyən korroziyaya malik olduğundan, seçilmiş materiallar və müvafiq avadanlıqlar adekvat qoruma və korroziyaya davamlılığa malik olmalıdır.
Bununla əlaqədar olaraq, Drenaj Xidmətləri Departamenti “Limanın Təmizlənməsi Layihəsi Faza II A”nın genişləndirilməsi layihəsində turbinli elektrik enerjisi istehsalı sisteminin quraşdırılması üçün çirkab sutəmizləyici qurğuda iki dəst sedimentasiya çəni üçün yer ayırmışdır.
3 Sistem Dizayn Mülahizələri və Xüsusiyyətləri
3.1 Yaradılan güc və effektiv su təzyiqi
Hidrodinamik enerji ilə əmələ gələn elektrik enerjisi ilə effektiv su təzyiqi arasında əlaqə aşağıdakı kimidir: istehsal olunan elektrik enerjisi (kVt)=[təmizlənmiş kanalizasiyanın sıxlığı ρ (kq/m3) × Su axınının sürəti Q (m3/s) × Effektiv su təzyiqi H (m) × Ağırlıq sabiti g (9,807 m/s2)]0 0
× Ümumi sistemin səmərəliliyi (%). Effektiv su təzyiqi şaftın maksimum icazə verilən su səviyyəsi ilə axan suda bitişik şaftın su səviyyəsi arasındakı fərqdir.
Başqa sözlə, axın sürəti və effektiv su təzyiqi nə qədər yüksək olarsa, yaranan güc də bir o qədər çox olar. Buna görə də, daha çox güc yaratmaq üçün dizayn məqsədlərindən biri turbin sisteminin ən yüksək su axını sürətini və effektiv su təzyiqini almasını təmin etməkdir.
3.2 Sistemin dizaynının əsas məqamları
Əvvəla, layihə baxımından yeni quraşdırılmış turbin sistemi çirkab sutəmizləyici qurğunun normal fəaliyyətinə mümkün qədər təsir göstərməməlidir. Məsələn, sistemin düzgün idarə olunmaması səbəbindən yuxarı axındakı çöküntü çəninin təmizlənmiş kanalizasiyadan daşmasının qarşısını almaq üçün sistem müvafiq qoruyucu qurğulara malik olmalıdır. Layihələndirmə zamanı müəyyən edilmiş iş parametrləri: axın sürəti 1,06 ～ 1,50 m3/s, effektiv su təzyiqi diapazonu 24 ～ 52 kPa.
Bundan əlavə, sedimentasiya çəni ilə təmizlənmiş çirkab sularda hələ də hidrogen sulfid və duz kimi bəzi korroziyaya səbəb olan maddələr olduğundan, təmizlənmiş kanalizasiya ilə təmasda olan bütün turbin sisteminin komponentləri korroziyaya davamlı olmalıdır (məsələn, kanalizasiya təmizləyici avadanlığı üçün tez-tez istifadə olunan dupleks paslanmayan polad materiallar), sistemin davamlılığını artırmaq və texniki xidmətin sayını azaltmaq üçün.
Enerji sisteminin layihələndirilməsi baxımından, kanalizasiya turbininin enerji istehsalı müxtəlif səbəblərdən tam dayanıqlı olmadığından, etibarlı enerji təchizatını saxlamaq üçün bütün enerji istehsal sistemi şəbəkəyə paralel olaraq birləşdirilir. Şəbəkəyə qoşulma elektrik şirkəti və Honq Konq Xüsusi İnzibati Bölgəsi Hökumətinin Elektrik və Mexaniki Xidmətlər Departamenti tərəfindən verilmiş şəbəkəyə qoşulma üzrə texniki təlimatlara uyğun olaraq təşkil edilməlidir.
Boruların yerləşdirilməsi baxımından, mövcud sahə məhdudiyyətlərinə əlavə olaraq, sistemin saxlanması və təmirinə ehtiyac da nəzərə alınır. Bununla əlaqədar olaraq, elmi-tədqiqat layihəsində təklif olunan hidravlik turbinin çökdürmə çəni şaftına quraşdırılmasının ilkin planı dəyişdirilib. Əvəzində, təmizlənmiş çirkab suları şaftdan boğaz vasitəsilə çıxarılır və hidravlik turbinə göndərilir ki, bu da texniki xidmətin çətinliyini və vaxtını xeyli azaldır və çirkab sutəmizləyici qurğunun normal işinə təsirini azaldır.
Çöküntü çəninin texniki xidmət üçün vaxtaşırı dayandırılmasının lazım olduğunu nəzərə alaraq, turbin sisteminin boğazı iki qatlı çöküntü çəninin dörd dəstindən ibarət iki vala birləşdirilir. İki dəst çöküntü çəni fəaliyyətini dayandırsa belə, digər iki çöküntü çəni də təmizlənmiş kanalizasiya təmin edə, turbin sistemini idarə edə və elektrik enerjisi istehsal etməyə davam edə bilər. Bundan əlavə, gələcəkdə ikinci hidravlik turbin enerji istehsal sisteminin quraşdırılması üçün 47/49 # sedimentasiya çəninin şaftının yaxınlığında yer ayrılmışdır ki, dörd dəst çöküntü çəni normal işləyərkən iki turbin enerji istehsal sistemi eyni vaxtda enerji istehsal edərək maksimum gücə çata bilsin.
3.3 Hidravlik turbin və generatorun seçilməsi
Hidravlik turbin bütün enerji istehsal sisteminin əsas avadanlığıdır. Turbinləri iş prinsipinə görə ümumiyyətlə iki kateqoriyaya bölmək olar: impuls növü və reaksiya növü. İmpuls növü mayenin bir neçə nozzle vasitəsilə yüksək sürətlə turbin qanadına vurması və sonra enerji yaratmaq üçün generatoru hərəkətə gətirməsidir. Reaksiya növü turbin qanadından maye vasitəsilə keçir və enerji yaratmaq üçün generatoru idarə etmək üçün su səviyyəsinin təzyiqindən istifadə edir. Bu dizaynda təmizlənmiş çirkab suların axdığı zaman aşağı su təzyiqini təmin edə bilməsini əsas götürərək, daha uyğun reaksiya növlərindən biri olan Kaplan turbin seçilmişdir, çünki bu turbin aşağı su təzyiqində yüksək məhsuldarlığa malikdir və nisbətən nazikdir, bu da saytda məhdud yer üçün daha uyğundur.
Generator baxımından sabit sürətli hidravlik turbin tərəfindən idarə olunan daimi maqnitli sinxron generator seçilir. Bu generator asinxron generatordan daha sabit gərginlik və tezlik çıxara bilər, beləliklə, enerji təchizatı keyfiyyətini yaxşılaşdıra, paralel şəbəkəni sadələşdirə və daha az texniki xidmət tələb edə bilər.
4 Tikinti və İstismar Xüsusiyyətləri
4.1 Şəbəkənin paralel təşkili
Şəbəkəyə qoşulma elektrik şirkəti və Honq Konq Xüsusi İnzibati Bölgəsi Hökumətinin Elektrik və Mexaniki Xidmətlər Departamenti tərəfindən verilmiş şəbəkəyə qoşulma üzrə texniki təlimatlara uyğun olaraq həyata keçirilməlidir. Təlimatlara əsasən, bərpa olunan enerjinin istehsalı sistemi adadan qorunma funksiyası ilə təchiz olunmalıdır ki, bu da elektrik şəbəkəsi hər hansı səbəbdən enerji təchizatını dayandırdıqda müvafiq bərpa olunan enerji istehsal sistemini paylayıcı sistemdən avtomatik olaraq ayıra bilər ki, bərpa olunan enerjinin istehsalı sistemi paylayıcı sistemə enerji verməyə davam edə bilməsin, beləliklə, elektrik mühəndisliyi və ya paylayıcı sistemdə işləyən elektrik mühəndisliyi işçilərinin təhlükəsizliyini təmin etsin.
Enerji təchizatının sinxron işləməsi baxımından, bərpa olunan enerjinin istehsal sistemi və paylama sistemi yalnız gərginliyin intensivliyi, faza bucağı və ya tezlik fərqi məqbul həddə nəzarət edildikdə sinxronlaşdırıla bilər.
4.2 Nəzarət və mühafizə
Hidravlik turbin enerji istehsal sistemi avtomatik və ya əl rejimində idarə oluna bilər. Avtomatik rejimdə 47/49 # və ya 51/53 # çöküntü tankının valları hidravlik enerji mənbəyi kimi istifadə edilə bilər və idarəetmə sistemi hidravlik turbin enerjisini optimallaşdırmaq üçün ən uyğun çöküntü tankını seçmək üçün standart məlumatlara uyğun olaraq müxtəlif idarəetmə klapanlarını işə salacaqdır. Bundan əlavə, idarəetmə klapan yuxarı axın kanalizasiya səviyyəsini avtomatik olaraq tənzimləyəcək ki, çöküntü çəni təmizlənmiş kanalizasiyadan daşmasın və bununla da enerji istehsalı ən yüksək səviyyəyə qalxsın. Turbin generator sistemi əsas idarəetmə otağında və ya saytda tənzimlənə bilər.
Mühafizə və nəzarət baxımından turbin sisteminin enerji təchizatı qutusu və ya tənzimləyici klapan sıradan çıxdıqda və ya suyun səviyyəsi icazə verilən maksimum su səviyyəsini keçərsə, hidravlik turbin enerji istehsalı sistemi də avtomatik olaraq fəaliyyətini dayandıracaq və sistemin sıradan çıxması nəticəsində yuxarıdakı çöküntü çəninin təmizlənmiş kanalizasiyadan daşmasının qarşısını almaq üçün dolama boru vasitəsilə təmizlənmiş çirkab sularını axıdacaqdır.
5 Sistemin işləməsinin performansı
Bu hidravlik turbinli elektrik enerjisi istehsalı sistemi 2018-ci ilin sonunda istismara verilib, orta aylıq məhsuldarlığı 10000 kVt · saatdan çox olub. Hidravlik turbin enerji istehsal sistemini hərəkətə gətirə bilən effektiv su təzyiqi də hər gün çirkab sutəmizləyici qurğu tərəfindən toplanan və təmizlənən çirkab suların yüksək və aşağı axını səbəbindən zamanla dəyişir. Turbin sistemi tərəfindən yaradılan gücü maksimuma çatdırmaq üçün Drenaj Xidmətləri Departamenti turbinin işləmə momentini gündəlik kanalizasiya axınına uyğun olaraq avtomatik tənzimləmək və bununla da enerji istehsalının səmərəliliyini artırmaq üçün idarəetmə sistemi hazırlamışdır. Şəkil 7 enerji istehsalı sistemi ilə su axını arasında əlaqəni göstərir. Su axını müəyyən edilmiş həddi aşdıqda, sistem avtomatik olaraq elektrik enerjisi istehsal etmək üçün işləyəcək.
6 Problemlər və Həll Yolları
Drenaj Xidmətləri Departamenti müvafiq layihələrin həyata keçirilməsində bir çox problemlərlə üzləşmiş və bu çağırışlara cavab olaraq müvafiq planlar tərtib etmişdir.
7 Nəticə
Müxtəlif çətinliklərə baxmayaraq, bu hidravlik turbin elektrik enerjisi istehsalı sistemi dəsti 2018-ci ilin sonunda uğurla istifadəyə verildi. Sistemin orta aylıq gücü 10000 kVt · saatdan çoxdur ki, bu da təxminən 25 Honq Konq ev təsərrüfatının orta aylıq enerji istehlakına bərabərdir (hər Honq-Konq ev təsərrüfatının orta aylıq enerji istehlakı təxminən 2010 Vt). Drenaj Xidmətləri Departamenti ətraf mühitin mühafizəsi və iqlim dəyişikliyi layihələrini təşviq etməklə yanaşı, “Honq Konqun davamlı inkişafını təşviq etmək üçün dünya səviyyəli kanalizasiya və yağış sularının təmizlənməsi və drenaj xidmətlərini təmin etmək” öhdəliyini götürür. Bərpa olunan enerjinin tətbiqində Drenaj Xidmətləri Departamenti bərpa olunan enerji yaratmaq üçün bioqaz, günəş enerjisi və təmizlənmiş kanalizasiya axınının enerjisindən istifadə edir. Son bir neçə ildə Drenaj Xidmətləri Departamentinin istehsal etdiyi orta illik bərpa olunan enerji təxminən 27 milyon kVt · saat təşkil edir ki, bu da Drenaj Xidmətləri Departamentinin təxminən 9%-nin enerji ehtiyacını ödəyə bilər. Drenaj Xidmətləri Departamenti bərpa olunan enerjinin tətbiqini gücləndirmək və təşviq etmək üçün səylərini davam etdirəcəkdir.
Göndərmə vaxtı: 22 noyabr 2022-ci il
