Depatman Sèvis Drenaj Gouvènman Rejyon Administratif Espesyal Hong Kong la angaje pou ede diminye chanjman klimatik mondyal la. Pandan plizyè ane, yo te enstale enstalasyon ekonomize enèji ak enèji renouvlab nan kèk nan plant li yo. Avèk lansman ofisyèl "Plan Pirifikasyon Pò Faz II A" Hong Kong la, Depatman Sèvis Drenaj la te enstale yon sistèm jenerasyon pouvwa turbin idwolik nan Plant Tretman Dlo Egou Stonecutters Island (plan tretman dlo egou ki gen pi gwo kapasite tretman dlo egou nan Hong Kong), ki itilize enèji idwolik dlo egou k ap koule a pou fè dèlko turbin nan mache, epi answit jenere elektrisite pou itilizasyon enstalasyon nan plant lan. Atik sa a prezante sistèm nan, ki gen ladan defi yo rankontre nan aplikasyon pwojè ki enpòtan yo, konsiderasyon ak karakteristik konsepsyon ak konstriksyon sistèm nan, ak pèfòmans operasyon sistèm nan. Sistèm nan pa sèlman ede ekonomize depans elektrisite, men tou li itilize dlo pou diminye emisyon kabòn.
1 Entwodiksyon pwojè a
Dezyèm faz A nan "Plan Pirifikasyon Pò a" se yon plan gran echèl ke Gouvènman Rejyon Administratif Espesyal Hong Kong la aplike pou amelyore kalite dlo nan Pò Victoria. Li te ofisyèlman antre an fonksyonman konplè an Desanm 2015. Dimansyon travay li yo gen ladan konstriksyon yon tinèl egou pwofon ak yon longè total apeprè 21km ak 163m anba tè, pou transpòte dlo egou ki pwodui nan nò ak sidwès zile a nan Estasyon Tretman Dlo Egou Stonecutters Island, epi pou ogmante kapasite tretman plant egou a a 245 × 105m3/j, pou bay sèvis tretman dlo egou pou apeprè 5.7 milyon sitwayen. Akòz limitasyon tè, Plant Tretman Dlo Egou Stonecutters Island itilize 46 seri tank sedimantasyon doub etaj pou tretman prensipal dlo egou amelyore chimikman, epi chak de seri tank sedimantasyon pral pataje yon pasaj vètikal (sa vle di, yon total de 23 pasaj) pou voye dlo egou pirifye a nan tiyo drenaj anba tè a pou dezenfeksyon final la, epi answit nan lanmè pwofon an.
2 Premye rechèch ak devlopman ki enpòtan
Etandone gwo kantite dlo egou ke Stonecutters Island Sewage Treatment Plant trete chak jou ak konsepsyon inik doub kouch tank sedimantasyon li an, li ka bay yon sèten kantite enèji idwolik pandan l ap dechaje dlo egou pirifye a pou fè turbine jeneratè a mache pou pwodui elektrisite. Ekip Depatman Sèvis Drenaj la te fè yon etid fezabilite ki enpòtan an 2008 epi yo te fè yon seri tès sou teren. Rezilta etid preliminè sa yo konfime fezabilite enstalasyon turbine jeneratè yo.
Kote enstalasyon an: nan arbr tank sedimantasyon an; Presyon dlo efektif: 4.5 ~ 6m (konsepsyon espesifik la depann de kondisyon fonksyònman reyèl yo nan lavni ak pozisyon egzak turbin lan); Ranje koule: 1.1 ~ 1.25 m3/s; Puisans maksimòm pwodiksyon: 45 ~ 50 kW; Ekipman ak materyèl: Piske dlo egou pirifye a toujou gen sèten korozivite, materyèl yo chwazi ak ekipman ki gen rapò ak li yo dwe gen pwoteksyon ak rezistans korozyon adekwat.
Nan sans sa a, Depatman Sèvis Drenaj la te rezève espas pou de seri tank sedimantasyon nan izin tretman dlo egou a pou enstale yon sistèm jenerasyon elektrisite ak turbin nan pwojè agrandisman "Pwojè Pirifikasyon Pò Faz II A" a.
3 Konsiderasyon ak Karakteristik Konsepsyon Sistèm
3.1 Enèji pwodui ak presyon dlo efektif
Relasyon ki genyen ant enèji elektrik ki pwodui pa enèji idrodinamik ak presyon dlo efektif la se jan sa a: enèji elektrik ki pwodui (kW) = [dansite dlo egou pirifye ρ (kg/m3) × Debi dlo Q (m3/s) × Presyon dlo efektif H (m) × Konstan gravite g (9.807 m/s2)] ÷ 1000
× Efikasite jeneral sistèm lan (%). Presyon dlo efektif la se diferans ki genyen ant nivo dlo maksimòm otorize nan arbr a ak nivo dlo nan arbr adjasan an nan dlo k ap koule a.
Nan lòt mo, plis vitès koule dlo a wo ak presyon dlo efektif la, se plis puisans ki pwodui a wo. Se poutèt sa, pou jenere plis puisans, youn nan objektif konsepsyon yo se pèmèt sistèm turbin lan resevwa pi gwo vitès koule dlo ak presyon dlo efektif la.
3.2 Pwen kle nan konsepsyon sistèm lan
Premyeman, an tèm de konsepsyon, sistèm turbin ki fèk enstale a pa dwe afekte fonksyònman nòmal izin tretman dlo egou a otank posib. Pa egzanp, sistèm nan dwe gen aparèy pwoteksyon apwopriye pou anpeche tank sedimantasyon an amon an debòde dlo egou pirifye a akòz yon kontwòl sistèm ki pa kòrèk. Paramèt fonksyònman yo detèmine pandan konsepsyon an: to koule 1.06 ～ 1.50m3/s, presyon dlo efektif ant 24 ～ 52kPa.
Anplis de sa, piske dlo egou ki pirifye pa tank sedimantasyon an toujou gen kèk sibstans koroziv, tankou silfid idwojèn ak sèl, tout materyèl konpozan sistèm turbin ki an kontak ak dlo egou pirifye a dwe reziste korozyon (tankou materyèl asye pur duplex yo souvan itilize pou ekipman tretman dlo egou), pou amelyore rezistans sistèm nan epi redwi kantite antretyen.
An tèm de konsepsyon sistèm pouvwa a, piske jenerasyon pouvwa turbin dlo egou a pa konplètman estab pou plizyè rezon, tout sistèm jenerasyon pouvwa a konekte an paralèl ak rezo a pou kenbe yon ekipman pou pouvwa serye. Koneksyon rezo a dwe fèt an akò ak direktiv teknik pou koneksyon rezo a ki pibliye pa konpayi pouvwa a ak Depatman Sèvis Elektrik ak Mekanik Gouvènman Rejyon Administratif Espesyal Hong Kong la.
An tèm de aranjman tiyo yo, anplis restriksyon sit ki egziste deja yo, yo konsidere tou nesesite pou antretyen ak reparasyon sistèm nan. Nan sans sa a, yo chanje plan orijinal pou enstale turbin idwolik la nan arbr tank dekantasyon an ki te pwopoze nan pwojè R&D a. Olye de sa, yo mennen dlo egou pirifye a soti nan arbr a pa yon gòj epi li voye nan turbin idwolik la, sa ki diminye anpil difikilte ak tan antretyen an epi diminye enpak sou fonksyònman nòmal plant tretman dlo egou a.
Etandone tank sedimantasyon an bezwen sispann detanzantan pou antretyen, gòj sistèm turbin lan konekte ak de aks ki fòme kat seri tank sedimantasyon doub etaj. Menm si de seri tank sedimantasyon sispann fonksyone, de lòt seri tank sedimantasyon yo kapab tou bay dlo egou pirifye, fè sistèm turbin lan mache, epi kontinye pwodui elektrisite. Anplis de sa, yo rezève yon plas toupre aks tank sedimantasyon 47/49 # la pou enstalasyon dezyèm sistèm jenerasyon pouvwa turbin idwolik la nan lavni, konsa lè kat seri tank sedimantasyon yo fonksyone nòmalman, de sistèm jenerasyon pouvwa turbin yo ka pwodui pouvwa an menm tan, pou rive nan kapasite maksimòm pouvwa a.
3.3 Seleksyon turbin idwolik ak dèlko
Turbin idwolik la se ekipman kle nan tout sistèm jenerasyon elektrisite a. Anjeneral, nou ka divize turbin yo an de kategori selon prensip fonksyònman an: kalite pulsasyon ak kalite reyaksyon. Kalite enpulsasyon an vle di likid la pase nan plizyè bouch turbin nan gwo vitès pou ale nan lam turbin nan, epi answit li kondwi jeneratè a pou jenere enèji. Kalite reyaksyon an pase nan lam turbin nan atravè likid la, epi li itilize presyon nivo dlo a pou kondwi jeneratè a pou jenere enèji. Nan konsepsyon sa a, yo chwazi turbin Kaplan, youn nan kalite reyaksyon ki pi apwopriye yo, paske turbin sa a gen gwo efikasite nan presyon dlo ki ba epi li relativman mens, sa ki pi apwopriye pou espas limite ki genyen sou plas la.
An tèm de dèlko, yo chwazi yon dèlko senkron leman pèmanan ki mache ak yon turbin idwolik a vitès konstan. Dèlko sa a ka bay yon vòltaj ak yon frekans ki pi estab pase dèlko asynchrone, kidonk li ka amelyore kalite ekipman pou pouvwa a, senplifye rezo paralèl la, epi li mande mwens antretyen.
4 Karakteristik Konstriksyon ak Operasyon
4.1 Aranjman paralèl griy
Koneksyon rezo a dwe fèt dapre direktiv teknik pou koneksyon rezo a ke konpayi elektrisite a ak Depatman Sèvis Elektrik ak Mekanik Gouvènman Rejyon Administratif Espesyal Hong Kong la pibliye. Selon direktiv sa yo, sistèm jenerasyon enèji renouvlab la dwe ekipe ak yon fonksyon pwoteksyon anti-isling, ki ka otomatikman separe sistèm jenerasyon enèji renouvlab ki konsène a ak sistèm distribisyon an lè rezo elektrik la sispann bay elektrisite pou nenpòt ki rezon, pou sistèm jenerasyon enèji renouvlab la pa ka kontinye bay elektrisite nan sistèm distribisyon an, pou asire sekirite pèsonèl enjenyè elektrik k ap travay sou rezo a oswa sistèm distribisyon an.
An tèm de operasyon senkronizasyon nan ekipman pou pouvwa, sistèm jenerasyon pouvwa enèji renouvlab la ak sistèm distribisyon an ka senkronize sèlman lè entansite vòltaj la, ang faz la oswa diferans frekans lan kontwole nan limit akseptab.
4.2 Kontwòl ak pwoteksyon
Sistèm jenerasyon enèji turbin idwolik la ka kontwole an mòd otomatik oswa manyèl. Nan mòd otomatik, yo ka itilize aks tank sedimantasyon 47/49 # oswa 51/53 # kòm sous enèji idwolik, epi sistèm kontwòl la pral kòmanse diferan valv kontwòl selon done default yo pou chwazi tank sedimantasyon ki pi apwopriye a, pou optimize jenerasyon enèji turbin idwolik la. Anplis de sa, valv kontwòl la pral otomatikman ajiste nivo dlo egou an amon an pou tank sedimantasyon an pa debòde dlo egou pirifye a, kidonk ogmante jenerasyon enèji a nan nivo ki pi wo a. Sistèm dèlko turbin lan ka reglemante nan sal kontwòl prensipal la oswa sou plas.
An tèm de pwoteksyon ak kontwòl, si bwat ekipman pou pouvwa a oswa valv kontwòl sistèm turbin lan echwe oswa nivo dlo a depase nivo dlo maksimòm otorize a, sistèm jenerasyon pouvwa turbin idwolik la ap otomatikman sispann operasyon an epi dechaje dlo egou pirifye a nan tiyo kontou a, pou anpeche tank sedimantasyon an amon an debòde dlo egou pirifye a akòz echèk sistèm lan.
5 Pèfòmans operasyon sistèm lan
Sistèm jenerasyon elektrisite turbin idwolik sa a te antre an fonksyonman nan fen ane 2018 la, ak yon pwodiksyon mwayèn chak mwa ki plis pase 10000 kW · h. Presyon dlo efektif ki ka fè sistèm jenerasyon elektrisite turbin idwolik la mache chanje tou avèk tan akòz gwo ak ti koule dlo egou ke izin tretman dlo egou a kolekte epi trete chak jou. Pou maksimize enèji sistèm turbin nan pwodui a, Depatman Sèvis Drenaj la te konsevwa yon sistèm kontwòl pou ajiste otomatikman koupl operasyon turbin nan selon koule dlo egou chak jou a, kidonk amelyore efikasite pwodiksyon elektrisite a. Figi 7 montre relasyon ki genyen ant sistèm jenerasyon elektrisite a ak koule dlo a. Lè koule dlo a depase nivo ki fikse a, sistèm nan ap fonksyone otomatikman pou pwodui elektrisite.
6 Defi ak Solisyon
Depatman Sèvis Drenaj la te rankontre anpil defi nan reyalize pwojè ki enpòtan yo, epi li te fòmile plan ki koresponn pou reponn a defi sa yo.
7 Konklizyon
Malgre plizyè defi, sistèm jenerasyon elektrisite turbin idwolik sa a te mete an fonksyonman avèk siksè nan fen ane 2018 la. Pwodiksyon elektrisite mwayèn chak mwa nan sistèm nan se plis pase 10000 kW · h, ki ekivalan a konsomasyon elektrisite mwayèn chak mwa nan anviwon 25 kay nan Hong Kong (konsomasyon elektrisite mwayèn chak mwa nan chak kay nan Hong Kong an 2018 se anviwon 390 kW · h). Depatman Sèvis Drenaj la angaje pou "bay sèvis tretman ak drenaj dlo egou ak dlo lapli nan nivo mondyal pou ankouraje devlopman dirab Hong Kong", tout pandan y ap ankouraje pwojè pwoteksyon anviwònman ak chanjman klimatik. Nan aplikasyon enèji renouvlab, Depatman Sèvis Drenaj la itilize byogaz, enèji solè ak enèji ki soti nan koule dlo egou pirifye pou jenere enèji renouvlab. Nan kèk dènye ane yo, mwayèn enèji renouvlab anyèl ki pwodui pa Depatman Sèvis Drenaj la se anviwon 27 milyon kW · h, ki ka satisfè bezwen enèji anviwon 9% nan Depatman Sèvis Drenaj la. Depatman Sèvis Drenaj la ap kontinye efò li yo pou ranfòse ak ankouraje aplikasyon enèji renouvlab.
Dat piblikasyon: 22 novanm 2022
