Гонконгдун атайын административдик аймагынын өкмөтүнүн дренаждык кызматтар департаменти глобалдык климаттын өзгөрүшүн жумшартууга жардам берүүгө умтулат. Жылдар ичинде анын кээ бир ишканаларында энергияны үнөмдөөчү жана кайра жаралуучу энергия булактары орнотулган. Гонконгдун “Харборду тазалоо планынын II А фазасынын” расмий ишке кириши менен Дренаж кызматтары департаменти Stonecutters Island канализациялык тазалоочу станциясына (Гонконгдогу эң ири канализациялык тазалоочу кубаттуулукка ээ болгон канализациялык тазалоочу станция) гидравликалык турбиналык электр энергиясын өндүрүү системасын орнотту, ал агып туруучу канализациянын гидравликалык энергиясын колдонот комбинаттагы объектилер. Бул документ системаны, анын ичинде тиешелүү долбоорлорду ишке ашырууда кездешкен кыйынчылыктарды, системаны долбоорлоонун жана куруунун пикирлери жана мүнөздөмөлөрү, ошондой эле системанын иштөө көрсөткүчтөрү менен тааныштырат. Система электр энергиясына болгон чыгымдарды үнөмдөөгө гана жардам бербестен, көмүр кычкыл газын чыгарууну азайтуу үчүн сууну да колдонот.
1 Долбоордун киришүүсү
"Харборду тазалоо планынын" А экинчи фазасы Виктория портунун суунун сапатын жакшыртуу үчүн Гонконгдун атайын административдик аймагынын өкмөтү тарабынан ишке ашырылган масштабдуу план болуп саналат. Ал расмий түрдө 2015-жылдын декабрь айында толук пайдаланууга берилген. Анын ишинин көлөмүнө жалпы узундугу болжол менен 21 км жана жер астынан 163 м терең канализациялык туннелди куруу, аралдын түндүгүндө жана түштүк-батышында пайда болгон саркынды сууларды Stonecutters аралынын канализациялык тазалоочу станциясына жеткирүү жана тазалоочу курулмалардын кубаттуулугун жогорулатуу кирет ×145m2. 5,7 миллионго жакын жаранга саркынды сууларды тазалоо кызматтарын көрсөтүү. Жердин чектелүүсүнөн улам, Stonecutters Island канализациялык тазалоочу станциясы саркынды сууларды химиялык жактан жакшыртылган баштапкы тазалоо үчүн 46 комплект кош кабаттуу седиментациялык резервуарларды колдонот жана ар бир эки топтом седиментациялык резервуарлар тазаланган саркынды сууларды трубага жана түпкү канализацияга жөнөтүү үчүн вертикалдык шахтадан (б.а. жалпысынан 23 шахтадан) бөлүшөт. деңиз.
2 Тиешелүү алгачкы изилдөөлөр жана иштеп чыгуулар
Stonecutters Island канализациялык тазалоо станциясы тарабынан күн сайын тазаланган саркынды суулардын чоң көлөмүн жана анын чөкмө резервуарынын уникалдуу эки катмарлуу дизайнын эске алуу менен, ал турбиналык генераторду кууп чыгуу үчүн тазаланган саркынды сууларды агызып жатканда белгилүү бир көлөмдөгү гидравликалык энергияны бере алат. Андан кийин Дренаждык кызматтар департаментинин командасы 2008-жылы тиешелүү техникалык-экономикалык негиздемесин жүргүзүп, бир катар талаа сыноолорун өткөргөн. Бул алгачкы изилдөөлөрдүн натыйжалары турбогенераторлорду орнотуунун максатка ылайыктуулугун ырастайт.
Орнотуу орду: чөктүрүүчү резервуардын шахтасында; Натыйжалуу суунун басымы: 4,5 ~ 6м (конкреттүү дизайн келечекте иш жүзүндө иштөө шарттарына жана турбинанын так абалына жараша болот); Агым диапазону: 1,1 ~ 1,25 м3/с; Максималдуу чыгаруу кубаттуулугу: 45~50 кВт; Жабдуулар жана материалдар: Тазаланган саркынды суулар дагы эле белгилүү бир коррозияга ээ болгондуктан, тандалган материалдар жана тиешелүү жабдуулар шайкеш коргоого жана коррозияга туруктуулукка ээ болушу керек.
Ушуга байланыштуу, Дренаждык кызматтар департаменти «Харборду тазалоо долбоорунун II А фазасын» кеңейтүү долбоорунда турбиналык электр энергиясын иштеп чыгуу системасын орнотуу үчүн саркынды сууларды тазалоочу станцияда седиментациялоочу резервуардын эки комплекти үчүн орун бөлүп койгон.
3 Системанын дизайнын кароо жана өзгөчөлүктөрү
3.1 Өндүрүлгөн күч жана эффективдүү суунун басымы
Гидродинамикалык энергия менен өндүрүлгөн электр энергиясы менен суунун эффективдүү басымынын ортосундагы байланыш төмөнкүдөй: өндүрүлгөн электр энергиясы (кВт)=[тазаланган саркынды суулардын тыгыздыгы ρ (кг/м3) × Суунун агымынын ылдамдыгы Q (м3/с) × суунун эффективдүү басымы H (м) × Гравитация туруктуулугу g (9,807 м/с2)]0 0
× Системанын жалпы эффективдүүлүгү (%). Эффективдүү суунун басымы - бул аккан суудагы валдын суунун максималдуу жол берилген деңгээли менен чектеш шахтадагы суунун деңгээлинин ортосундагы айырма.
Башкача айтканда, агымдын ылдамдыгы жана эффективдүү суунун басымы канчалык жогору болсо, ошончолук көп энергия өндүрүлөт. Ошондуктан, көбүрөөк электр энергиясын өндүрүү үчүн, долбоордук максаттардын бири турбиналык системага суунун агымынын эң жогорку ылдамдыгын жана эффективдүү суунун басымын алуу болуп саналат.
3.2 Системаны долбоорлоонун негизги пункттары
Биринчиден, конструкция жагынан жаңыдан орнотулган турбиналык система канализациянын нормалдуу иштешине мүмкүн болушунча таасир этпеши керек. Мисалы, системанын туура эмес башкаруусунан улам тазаланган саркынды сууга агып чыгуучу резервуардын агып чыгышына жол бербөө үчүн тийиштүү коргоочу түзүлүштөр болушу керек. Долбоорлоо учурунда аныкталган операциялык параметрлер: агымдын ылдамдыгы 1,06 ～ 1,50 м3/с, суунун эффективдүү басымынын диапазону 24 ～ 52 кПа.
Мындан тышкары, чөктүрүүчү резервуар менен тазаланган саркынды суулар дагы эле күкүрт суутек жана туз сыяктуу кээ бир коррозияга дуушар кылуучу заттарды камтыгандыктан, тазаланган саркынды суулар менен байланышта болгон турбиналык системанын бардык компоненттери коррозияга туруктуу болушу керек (мисалы, канализацияны тазалоочу жабдуулар үчүн көп колдонулган эки тараптуу дат баспас болоттон жасалган материалдар), системанын туруктуулугун жогорулатуу жана техникалык тейлөөнүн санын азайтуу.
Энергетика тутумунун конструкциясы боюнча, канализациялык турбинанын электр энергиясын өндүрүү ар кандай себептерден улам толук туруктуу болбогондуктан, электр энергиясын ишенимдүү камсыздоо үчүн бардык электр энергиясын өндүрүү системасы тармакка параллелдүү туташтырылган. Тармакка туташуу энергетикалык компания жана Гонконгдун атайын административдик чөлкөмүнүн өкмөтүнүн Электр жана механикалык кызматтар департаменти тарабынан берилген тармакка туташуу боюнча техникалык көрсөтмөлөргө ылайык уюштурулушу керек.
Түтүктөрдүн схемасы боюнча, сайттын учурдагы чектөөлөрүнөн тышкары, системаны тейлөө жана оңдоо зарылдыгы да каралат. Буга байланыштуу илимий-изилдөө долбоорунда сунушталган тундургучтун валына гидравликалык турбинаны орнотуунун баштапкы планы өзгөртүлдү. Анын ордуна, тазаланган саркынды суулар валдан кекиртек менен чыгарылат жана гидравликалык турбинага жөнөтүлөт, бул тейлөөнүн кыйынчылыгын жана убактысын бир топ кыскартат жана канализациялык тазалоочу курулмалардын нормалдуу иштешине таасирин азайтат.
Чөктүрүүчү резервуарды техникалык тейлөө үчүн маал-маалы менен токтотуп туруу зарылчылыгын эске алуу менен турбиналык системанын кекиртектери эки кабаттуу тундурма резервуардын төрт комплектинин эки шахтасына туташтырылган. Седиментациялоочу цистерналардын эки топтому ишин токтотсо дагы, калган эки топтом седиментациялоочу резервуарлар тазаланган канализацияны камсыздап, турбиналык системаны айдап, электр энергиясын иштеп чыга алат. Мындан тышкары, 47/49 # седиментациялык резервуардын шахтасынын жанынан келечекте экинчи гидротурбинанын электр энергиясын иштеп чыгуу системасын орнотуу үчүн орун бөлүнгөн, ошентип седиментациялык цистерналардын төрт комплекти нормалдуу иштегенде, эки турбиналык электр энергиясын иштеп чыгуу системасы бир эле учурда энергияны өндүрүп, максималдуу кубаттуулукка жете алат.
3.3 Гидравликалык турбинаны жана генераторду тандоо
Гидравликалык турбина бүтүндөй электр энергиясын өндүрүү системасынын негизги жабдуулары болуп саналат. Турбиналар жалпысынан иштөө принцибине жараша эки категорияга бөлүнөт: импульстун түрү жана реакциянын түрү. Импульстун түрү - суюктук бир нече саптамалар аркылуу турбинанын канасына жогорку ылдамдыкта түшүп, андан кийин энергияны өндүрүү үчүн генераторду айдайт. Реакциянын түрү суюктук аркылуу турбинанын пляжынан өтөт жана энергияны өндүрүү үчүн генераторду айдоо үчүн суунун деңгээлинин басымын колдонот. Бул долбоордо тазаланган саркынды суулар агып жатканда суунун төмөн басымын камсыз кыла ала турганына таянып, реакциянын эң ылайыктуу түрлөрүнүн бири Каплан турбинасы тандалып алынган, анткени бул турбинанын суунун аз басымында эффективдүүлүгү жогору жана салыштырмалуу жука, бул жердин чектелген мейкиндигине ылайыктуу.
Генератор боюнча туруктуу ылдамдыктагы гидравликалык турбинанын кыймылдаткычы туруктуу магниттик синхрондуу генератор тандалат. Бул генератор асинхрондук генераторго караганда туруктуу чыңалууну жана жыштыгын чыгара алат, ошондуктан ал электр менен жабдуунун сапатын жакшыртат, параллелдүү тармакты жөнөкөйлөтөт жана азыраак тейлөөнү талап кылат.
4 Курулуш жана эксплуатациялоо өзгөчөлүктөрү
4.1 Тордун параллелдүү жайгашуусу
Тармакка туташуу энергетикалык компания жана Гонконгдун атайын административдик аймагынын өкмөтүнүн Электр жана механикалык кызматтар департаменти тарабынан берилген тармакка туташуу боюнча техникалык көрсөтмөлөргө ылайык ишке ашырылат. Көрсөтмөлөргө ылайык, энергиянын кайра жаралуучу булактарын иштеп чыгуу системасы ар кандай себептерден улам электр энергиясын берүүнү токтоткондо кайра жаралуучу энергияны өндүрүү тутумун бөлүштүрүүчү тутумдан автоматтык түрдө ажырата ала турган аралдан коргоо функциясы менен жабдылышы керек, андыктан кайра жаралуучу энергияны иштеп чыгуу системасы бөлүштүрүүчү системага электр энергиясын берүүнү уланта албайт, ошондой эле электр инженериясынын же бөлүштүрүү системасында иштеген электрдик персоналдын коопсуздугун камсыз кылуу.
Электр менен жабдуунун синхрондуу иштеши боюнча, энергиянын кайра жаралуучу булактарын иштеп чыгуу системасы жана бөлүштүрүү системасы чыңалуунун интенсивдүүлүгү, фазалык бурч же жыштык айырмасы алгылыктуу чектерде башкарылганда гана синхрондоштурууга болот.
4.2 Контролдоо жана коргоо
Гидравликалык турбинанын электр энергиясын өндүрүү системасы автоматтык же кол режиминде башкарылышы мүмкүн. Автоматтык режимде 47/49 # же 51/53 # чөктүрүүчү резервуардын валдары гидравликалык энергиянын булагы катары колдонулушу мүмкүн жана башкаруу системасы эң ылайыктуу чөктүрүүчү резервуарды тандоо үчүн демейки маалыматтарга ылайык ар кандай башкаруу клапандарын ишке киргизет. Кошумчалай кетсек, контролдоочу клапан агындын алдындагы канализациянын деңгээлин автоматтык түрдө жөнгө салат, ошентип чөкмө резервуар тазаланган саркынды суулардан ашып кетпейт, ошентип электр энергиясын өндүрүүнү эң жогорку деңгээлге көтөрөт. Турбиналык генератор системасы негизги башкаруу бөлмөсүндө же сайтта жөнгө салынышы мүмкүн.
Коргоо жана контролдоо жагынан, эгерде турбиналык системанын электр менен жабдуу кутусу же контролдук клапан иштен чыкса же суунун деңгээли суунун максималдуу жол берилген деңгээлинен ашып кетсе, гидротурбинанын электр энергиясын иштеп чыгуу системасы да автоматтык түрдө ишин токтотот жана айланма түтүк аркылуу тазаланган саркынды сууларды агып чыгат, бул системанын бузулушунан улам жогорку агымдагы седиментациялоочу резервуардын тазаланган саркынды суулардан ашып кетишинин алдын алат.
5 Системанын иштешинин аткарылышы
Бул гидротурбиналык электр энергиясын өндүрүү системасы 2018-жылдын аягында ишке киргизилген, орточо айлык өндүрүшү 10000 кВт · сааттан ашкан. Гидравликалык турбинанын электр энергиясын өндүрүү тутумун айдай турган эффективдүү суунун басымы күн сайын саркынды сууларды тазалоочу станция тарабынан чогултулган жана тазаланган саркынды суулардын жогорку жана төмөн агымынан улам убакыттын өтүшү менен өзгөрүп турат. Турбиналык система тарабынан өндүрүлгөн кубаттуулукту максималдуу көбөйтүү үчүн, Дренаждык кызматтар департаменти күнүмдүк саркынды суулардын агымына ылайык турбинанын иштөө моментин автоматтык түрдө жөнгө салуу үчүн башкаруу тутумун иштеп чыкты, ошону менен электр энергиясын өндүрүүнүн натыйжалуулугун жогорулатат. 7-сүрөт электр энергиясын өндүрүү системасы менен суунун агымынын ортосундагы байланышты көрсөтөт. Суунун агымы белгиленген денгээлден ашканда, система автоматтык түрдө электр энергиясын иштеп чыгат.
6 Кыйынчылыктар жана чечимдер
Дренаждык кызматтар департаменти тиешелүү долбоорлорду ишке ашырууда көптөгөн кыйынчылыктарга туш болду жана бул көйгөйлөргө жооп берүү үчүн тиешелүү пландарды түздү,
7 Корутунду
Ар кандай кыйынчылыктарга карабастан, гидротурбиналык электр энергиясын өндүрүү системасынын бул комплекси 2018-жылдын аягында ийгиликтүү ишке киргизилди. Системанын орточо айлык кубаттуулугу 10000 кВт · сааттан ашыкты түзөт, бул Гонконгдогу 25 үй чарбанын орточо айлык электр энергиясын керектөөгө барабар (Гонконгдогу ар бир үйдүн орточо айлык электр энергиясын керектөөсү болжол менен 2018 Вт). Дренаж кызматтары департаменти айлана-чөйрөнү коргоо жана климаттын өзгөрүшү боюнча долбоорлорду илгерилетүү менен бирге "Гонконгдун туруктуу өнүгүүсүнө көмөктөшүү үчүн дүйнөлүк деңгээлдеги саркынды сууларды жана жамгыр сууларын тазалоо жана дренаждык кызматтарды көрсөтүүгө" умтулат. Кайра жаралуучу энергияны колдонууда Дренаждык кызматтар департаменти кайра жаралуучу энергияны өндүрүү үчүн биогазды, күн энергиясын жана тазаланган саркынды суулардын агымынан алынган энергияны колдонот. Акыркы бир нече жылда Дренаж кызматтары департаменти тарабынан өндүрүлгөн кайра жаралуучу энергиянын жылдык орточо көлөмү болжол менен 27 млн кВт · саатты түзөт, бул Дренаждык тейлөө департаментинин 9%га жакынынын энергияга болгон муктаждыгын канааттандыра алат. Дренаждык кызматтар департаменти кайра жаралуучу энергияны колдонууну бекемдөө жана жайылтуу боюнча аракеттерин улантат.
Посттун убактысы: 22-ноябрь-2022
