Sashen Sabis na Magudanar ruwa na gwamnatin yankin musamman na Hong Kong ta himmatu wajen taimakawa rage sauyin yanayi a duniya. A cikin shekaru da yawa, an shigar da wuraren adana makamashi da sabunta makamashi a wasu tsire-tsire. Tare da ƙaddamar da shirin "Shirin Tsabtace Harbour II A" na Hong Kong a hukumance, Sashen Sabis na Magudanar ruwa ya shigar da tsarin samar da wutar lantarki na injin turbine a Tsibirin Stonecutters Island Sewage Treatment Plant (masharar kula da najasa tare da mafi girman ƙarfin kula da najasa a Hong Kong), wanda ke amfani da makamashin hydraulic na najasa mai gudana don fitar da injin samar da wutar lantarki. Wannan takarda ta gabatar da tsarin, ciki har da ƙalubalen da aka fuskanta wajen aiwatar da ayyukan da suka dace, la'akari da halaye na tsarin tsarin da gine-gine, da aikin aikin tsarin. Tsarin ba wai kawai yana taimakawa wajen ceton farashin wutar lantarki ba, har ma yana amfani da ruwa don rage hayakin carbon.
1 Gabatarwar aikin
Kashi na biyu A na "Tsarin Tsabtace Harbour" wani babban shiri ne da gwamnatin yankin musamman ta Hong Kong ta aiwatar don inganta ingancin ruwan Victoria Harbour. An yi amfani da shi a hukumance a cikin watan Disamba na 2015. Aikinsa ya haɗa da gina rami mai zurfi mai zurfi tare da tsawon kusan 21km da 163m ƙasa da ƙasa, don jigilar ruwan da aka samar a arewa da kudu maso yammacin tsibirin zuwa Tsibirin Stonecutters Island Sewage Treatment Plant, da kuma ƙara yawan aikin jiyya na najasa 25m3 × 1. ayyuka ga kusan ƴan ƙasa miliyan 5.7. Saboda gazawar ƙasa, Stonecutters Island Sewage Treatment Plant yana amfani da saiti 46 na tankunan tankuna biyu don inganta ingantaccen magani na najasa, kuma kowane nau'i biyu na tankuna na lalata za su raba madaidaicin shaft (wato, jimlar 23 shafts) don aika najasa mai tsabta zuwa bututu mai zurfi na ƙasa, sa'an nan kuma zuwa bututu mai zurfi na ƙasa.
2 Mahimman bincike na farko da haɓakawa
Bisa la'akari da yawan najasa da Kamfanin Kula da Najasa na Tsibirin Stonecutters ke yi a kowace rana da kuma na musamman da aka keɓance na musamman na tankin da ke ɗauke da najasa, zai iya samar da wani adadin kuzarin ruwa yayin fitar da najasa mai tsafta don fitar da injin injin turbine don samar da wutar lantarki. Tawagar Sashen Sabis na Magudanar ruwa daga nan ta gudanar da binciken da ya dace a cikin 2008 kuma ta gudanar da jerin gwaje-gwajen filin. Sakamakon wadannan nazarce-nazarcen farko sun tabbatar da yuwuwar shigar da janareta na injin turbine.
Wurin shigarwa: a cikin shaft na tankin tanki; Ruwan ruwa mai tasiri: 4.5 ~ 6m (ƙayyadaddun ƙira ya dogara da ainihin yanayin aiki a nan gaba da kuma ainihin matsayi na turbine); Yawo: 1.1 ~ 1.25 m3/s; Matsakaicin ikon fitarwa: 45 ~ 50 kW; Kayan aiki da kayan aiki: Tun da tsaftataccen ruwa har yanzu yana da takamaiman lalacewa, kayan da aka zaɓa da kayan aikin da ke da alaƙa dole ne su sami isasshen kariya da juriya na lalata.
Dangane da haka, Sashen Sabis na Magudanar ruwa ya tanadi sarari don tankunan tankuna guda biyu a cikin injin tsabtace ruwa don shigar da tsarin samar da wutar lantarki a cikin aikin fadada aikin "Harbour Purification Project Phase II A".
3 Tsare-tsare Tsare-tsare da Fasaloli
3.1 Samar da wutar lantarki da tasirin ruwa mai tasiri
Dangantakar da ke tsakanin wutar lantarki da ake samu ta hanyar samar da makamashi mai karfi da karfin ruwa mai tasiri shine kamar haka: wutar lantarki da aka samar (kW) = [yawan najasa mai tsabta ρ (kg / m3) × Matsakaicin ruwa Q (m3 / s) × Matsayin ruwa mai tasiri H (m) × Nauyin nauyi g (9.807 m / s2)] ÷ 1000
× Ingantaccen tsarin gabaɗaya (%). Matsakaicin ruwa mai tasiri shine bambanci tsakanin matsakaicin iyakar izinin ruwa na shaft da matakin ruwa na madaidaicin madaidaicin ruwa a cikin ruwa mai gudana.
A wasu kalmomi, mafi girman saurin gudu da kuma tasirin ruwa mai tasiri, mafi girman ƙarfin da aka samar. Sabili da haka, don samar da ƙarin wutar lantarki, ɗaya daga cikin manufofin ƙira shine don ba da damar tsarin injin turbine don karɓar mafi girman saurin ruwa da tasirin ruwa mai tasiri.
3.2 Mabuɗin mahimmanci na ƙirar tsarin
Da farko dai, dangane da ƙira, sabon tsarin injin turbin da aka shigar bai kamata ya shafi aikin da ake yi na yau da kullun na masana'antar kula da najasa ba kamar yadda zai yiwu. Misali, dole ne tsarin ya kasance yana da na'urorin kariya masu dacewa don hana tankin da ke sama ya mamaye najasar da aka tsarkake saboda tsarin kulawa mara kyau. Ƙididdigar aiki da aka ƙayyade yayin ƙira: ƙimar kwarara 1.06 ~ 1.50m3 / s, tasiri mai tasiri na ruwa 24 ~ 52kPa.
Bugu da kari, tun da najasa tsarkake da sedimentation tanki har yanzu ya ƙunshi wasu m abubuwa, irin su hydrogen sulfide da gishiri, duk turbine tsarin bangaren kayan a lamba tare da tsarkakewa najasa dole ne a lalata resistant (kamar duplex bakin karfe kayan sau da yawa amfani da najasa magani kayan aiki), don inganta karko na tsarin da kuma rage yawan kiyayewa.
Dangane da tsarin tsarin wutar lantarki, tun da samar da wutar lantarki na turbin najasa ba ta da tsayayye gabaɗaya saboda dalilai daban-daban, ana haɗa dukkan tsarin samar da wutar lantarki a layi daya tare da grid don kula da ingantaccen samar da wutar lantarki. Za a tsara haɗin grid daidai da ƙa'idodin fasaha don haɗin grid da kamfanin wutar lantarki da Sashen Sabis na Wutar Lantarki da Makanikai na Gwamnatin Yankin Gudanarwa na Musamman na Hong Kong suka bayar.
Dangane da shimfidar bututu, ban da ƙayyadaddun wuraren da ke akwai, ana kuma la'akari da buƙatar kiyaye tsarin da gyarawa. Dangane da wannan, an canza ainihin shirin shigar da injin turbin na'ura mai aiki da karfin ruwa a cikin madaidaicin tanki da aka gabatar a cikin aikin R&D. Madadin haka, ana fitar da najasar da aka tsarkake daga ramin ta makogwaro kuma a aika zuwa injin turbine na ruwa, wanda ke rage wahala sosai da lokacin kulawa kuma yana rage tasirin aiki na yau da kullun na najasa.
Bisa la'akari da cewa tanki mai lalata lokaci-lokaci yana buƙatar dakatar da shi don kiyayewa, makogwaro na tsarin turbine yana haɗa da raƙuman ruwa guda biyu na nau'i hudu na tankuna biyu. Ko da tankunan tankuna guda biyu sun daina aiki, sauran tankunan guda biyu kuma za su iya samar da najasa mai tsafta, da sarrafa injin turbin, da kuma ci gaba da samar da wutar lantarki. Bugu da kari, an tanadi wani wuri kusa da ramin tankin mai lamba 47/49 # don shigar da na'urar samar da wutar lantarki ta na'ura ta biyu a nan gaba, ta yadda idan tankunan tankuna guda hudu suna aiki yadda ya kamata, na'urorin samar da wutar lantarki guda biyu za su iya samar da wutar lantarki a lokaci guda, wanda zai kai iyakar karfin wutar lantarki.
3.3 Zaɓin injin turbine da janareta
Na'ura mai aiki da karfin ruwa turbin ne key kayan aiki na dukan ikon samar da tsarin. Turbines gaba ɗaya za a iya raba kashi biyu bisa ga ka'idar aiki: nau'in bugun jini da nau'in amsawa. Nau'in motsa jiki shine cewa ruwan ya harba zuwa injin turbine a cikin babban gudu ta hanyar nozzles da yawa, sannan ya tura janareta don samar da makamashi. Nau'in amsawa yana wucewa ta cikin injin turbine ta cikin ruwa, kuma yana amfani da matsa lamba na ruwa don fitar da janareta don samar da makamashi. A cikin wannan zane, dangane da gaskiyar cewa tsaftataccen ruwa mai tsabta zai iya samar da ƙananan ruwa a lokacin da yake gudana, Kaplan turbine, daya daga cikin mafi dacewa da nau'in amsawa, an zaba, saboda wannan turbine yana da tasiri mai yawa a ƙananan ruwa kuma yana da ƙananan ƙananan, wanda ya fi dacewa da iyakacin sararin samaniya a kan shafin.
Dangane da janareta, janareta mai aiki tare da maganadisu na dindindin wanda ke gudana ta hanyar injunan turbine mai saurin gudu an zaɓi. Wannan janareta na iya fitar da ƙarin ƙarfin ƙarfin lantarki da mitoci fiye da janareta na asynchronous, don haka zai iya haɓaka ingancin samar da wutar lantarki, sanya grid mai daidaitawa ya fi sauƙi, kuma yana buƙatar ƙarancin kulawa.
4 Gine-gine da Ayyukan Ayyuka
4.1 Tsarin layi na Grid
Za a gudanar da haɗin haɗin yanar gizon daidai da ƙa'idodin fasaha don haɗin grid da kamfanin wutar lantarki da Sashen Sabis na Wutar Lantarki da Makanikai na Gwamnatin Yankin Musamman na Hong Kong suka bayar. Dangane da jagororin, tsarin samar da wutar lantarki mai sabuntawa dole ne a sanye shi da aikin kariya na tsibiri, wanda zai iya raba tsarin samar da wutar lantarki ta atomatik da ya dace daga tsarin rarraba lokacin da grid ɗin ya daina samar da wutar lantarki ga kowane dalili, ta yadda tsarin samar da wutar lantarki mai sabuntawa ba zai iya ci gaba da samar da wutar lantarki zuwa tsarin rarrabawa ba, don tabbatar da amincin ma'aikatan injiniyan lantarki waɗanda ke aiki akan grid ko tsarin rarrabawa.
Dangane da aiki tare na samar da wutar lantarki, tsarin samar da wutar lantarki mai sabuntawa da tsarin rarraba za a iya aiki tare kawai lokacin da ƙarfin ƙarfin lantarki, kusurwar lokaci ko bambancin mitoci ke sarrafawa cikin iyakokin da aka yarda.
4.2 Sarrafa da kariya
Za'a iya sarrafa tsarin samar da wutar lantarki na injin turbine ta atomatik ko yanayin hannu. A cikin yanayin atomatik, ana iya amfani da magudanar tanki na tanki 47/49 # ko 51/53 # azaman tushen makamashin hydraulic, kuma tsarin sarrafawa zai fara bawul ɗin sarrafawa daban-daban bisa ga bayanan da aka saba don zaɓar tankin tankin da ya fi dacewa, don haɓaka ƙarfin samar da wutar lantarki na hydraulic. Bugu da ƙari, bawul ɗin sarrafawa za ta daidaita ta atomatik matakin najasa na sama don haka tankin mai daɗaɗɗen ba zai zubar da ruwa mai tsabta ba, don haka ƙara ƙarfin wutar lantarki zuwa matakin mafi girma. Ana iya daidaita tsarin janareta na turbine a cikin babban ɗakin kulawa ko a wurin.
Dangane da kariya da sarrafawa, idan akwatin samar da wutar lantarki ko bawul ɗin kula da tsarin injin turbine ya gaza ko matakin ruwa ya wuce matsakaicin matakin ruwa da aka yarda da shi, tsarin samar da wutar lantarki na injin injin injin zai dakatar da aiki kai tsaye tare da fitar da najasar da aka tsarkake ta hanyar bututun kewayawa, ta yadda za a hana tankin da ke sama ya cika najasa mai tsafta saboda gazawar tsarin.
5 Ayyukan tsarin aiki
An sanya wannan tsarin samar da wutar lantarki mai amfani da ruwa mai amfani da ruwa a ƙarshen 2018, tare da matsakaicin fitarwa na kowane wata fiye da 10000 kW · h. Ingantacciyar matsa lamba na ruwa wanda zai iya fitar da tsarin samar da wutar lantarki na hydraulic shima yana canzawa tare da lokaci saboda yawan ruwa da ƙarancin ruwa da aka tattara da kuma kula da su ta hanyar sarrafa najasa kowace rana. Don haɓaka ƙarfin wutar lantarki da tsarin injin turbine ke samarwa, Sashen Sabis na Magudanar ruwa ya tsara tsarin sarrafawa don daidaita ƙarfin aikin injin ɗin ta atomatik bisa ga magudanar ruwa na yau da kullun, don haka inganta ingantaccen samar da wutar lantarki. Hoto na 7 yana nuna dangantakar dake tsakanin tsarin samar da wutar lantarki da ruwa. Lokacin da ruwa ya wuce matakin da aka saita, tsarin zai yi aiki ta atomatik don samar da wutar lantarki.
6 Kalubale da Magani
Sashen Sabis na Magudanar ruwa ya ci karo da ƙalubale da yawa wajen aiwatar da ayyukan da suka dace, kuma sun tsara tsare-tsare masu dacewa don mayar da martani ga waɗannan ƙalubalen.
7 Kammalawa
Duk da kalubale iri-iri, an samu nasarar aiwatar da wannan tsarin na samar da wutar lantarki a karshen shekarar 2018. Matsakaicin wutar da tsarin ke samarwa a kowane wata ya haura 10000 kW · h, wanda ya yi daidai da matsakaicin yawan wutar lantarki na kowane wata na kimanin gidaje 25 na Hong Kong (matsakaicin yawan wutar lantarki na kowane wata na kowane gidan Hong Kong a cikin 2390k) Sashen Sabis na Magudanar ruwa ya himmatu wajen "samar da najasa da kuma kula da ruwan sama da kuma magudanar ruwa don inganta ci gaban Hong Kong mai ɗorewa", tare da haɓaka ayyukan kiyaye muhalli da sauyin yanayi. A cikin aikace-aikacen makamashi mai sabuntawa, Sashen Sabis na Magudanar ruwa yana amfani da iskar gas, makamashin hasken rana da makamashi daga kwararar tsaftataccen ruwa don samar da makamashi mai sabuntawa. A cikin 'yan shekarun da suka gabata, matsakaicin matsakaicin makamashi na shekara-shekara wanda Sashen Sabis na Magudanar ruwa ke samarwa ya kai kusan miliyan 27 kW · h, wanda zai iya biyan bukatun makamashi na kusan kashi 9% na Sashen Sabis na Magudanar ruwa. Sashen Sabis na Magudanar ruwa zai ci gaba da ƙoƙarin ƙarfafawa da haɓaka aikace-aikacen makamashi mai sabuntawa.
Lokacin aikawa: Nuwamba-22-2022
