Хонконгийн засаг захиргааны онцгой бүсийн засгийн газрын Ус зайлуулах үйлчилгээний хэлтэс нь дэлхийн цаг уурын өөрчлөлтийг сааруулахад туслах үүрэг хүлээдэг. Өнгөрсөн жилүүдэд зарим үйлдвэрүүдэд эрчим хүч хэмнэдэг, сэргээгдэх эрчим хүчний байгууламжуудыг суурилуулсан. Хонг Конгийн “Боомтыг цэвэршүүлэх төлөвлөгөөний II А үе шат” албан ёсоор хэрэгжиж эхэлснээр Ус зайлуулах үйлчилгээний хэлтэс нь Стоунктерс арлын бохир ус цэвэрлэх байгууламжид (Хонг Конг дахь хамгийн том бохир ус цэвэрлэх хүчин чадалтай бохир ус цэвэрлэх байгууламж) гидравлик турбин эрчим хүч үйлдвэрлэх системийг суурилуулж, дараа нь урсдаг турбины гидравлик энергийг ашиглан бохирын үүсгүүрийг урсгаж, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг. үйлдвэр дэх байгууламжууд. Энэхүү баримт бичигт холбогдох төслүүдийг хэрэгжүүлэхэд тулгарч буй бэрхшээлүүд, системийн дизайн, бүтээн байгуулалтад анхаарах зүйлс, шинж чанарууд, системийн ашиглалтын гүйцэтгэл зэрэг системийг танилцуулсан. Энэхүү систем нь цахилгаан эрчим хүчний зардлыг хэмнэхээс гадна нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтыг бууруулахад ус ашигладаг.
1 Төслийн танилцуулга
“Боомтыг цэвэршүүлэх төлөвлөгөө”-ний хоёр дахь А үе шат нь Виктория боомтын усны чанарыг сайжруулах зорилгоор Хонконгийн засаг захиргааны онцгой бүсийн засгийн газраас хэрэгжүүлсэн томоохон төлөвлөгөө юм. 2015 оны арванхоёрдугаар сард албан ёсоор бүрэн ашиглалтад орсон. Ажлын хүрээнд нийт 21 км, газрын гадаргаас 163 м орчим урттай гүний бохирын нүхэн гарц барих, арлын хойд болон баруун өмнөд хэсэгт үүссэн бохирыг Чулуун зүсэгч арлын цэвэрлэх байгууламж руу зөөвөрлөх, цэвэрлэх байгууламжийн хүчин чадлыг нэмэгдүүлэх 14,5 ×14,5 m. 5.7 сая орчим иргэнд бохир ус цэвэрлэх үйлчилгээ үзүүлж байна. Газрын хязгаарлалтын улмаас Стоункерс арлын бохир ус цэвэрлэх байгууламж нь бохир усыг химийн аргаар сайжруулсан анхан шатны боловсруулалтанд 46 иж бүрдэл давхар давхар тунаах савыг ашигладаг бөгөөд тунгаах савны хоёр иж бүрдэл нь нэг босоо тэнхлэгтэй (өөрөөр хэлбэл нийт 23 босоо ам) цэвэршүүлсэн бохирыг гүний ус зайлуулах хоолой руу илгээнэ. далай.
2 Холбогдох эрт үеийн судалгаа, боловсруулалт
Стоункерс арлын цэвэрлэх байгууламж нь өдөр бүр их хэмжээний бохирыг цэвэрлэдэг, тунгаах савны өвөрмөц хийцтэй хос давхаргыг харгалзан турбин үүсгүүрийг хөдөлгөж, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх зорилгоор цэвэршүүлсэн бохирыг гадагшлуулахын зэрэгцээ тодорхой хэмжээний гидравлик эрчим хүч гаргаж чаддаг. Дараа нь Ус зайлуулах үйлчилгээний газрын баг 2008 онд холбогдох ТЭЗҮ-ийг хийж, хэд хэдэн хээрийн туршилт хийсэн. Эдгээр урьдчилсан судалгааны үр дүн нь турбин генераторуудыг суурилуулах боломжийг баталж байна.
Суурилуулалтын байршил: тунадасжуулах савны босоо аманд; Усны үр дүнтэй даралт: 4.5~6м (тодорхой загвар нь ирээдүйн үйл ажиллагааны бодит нөхцөл, турбины яг байрлалаас хамаарна); Урсгалын хүрээ: 1.1 ～ 1.25 м3/с; Хамгийн их гаралтын чадал: 45~50 кВт; Тоног төхөөрөмж, материал: Цэвэршүүлсэн бохир ус нь тодорхой зэврэлттэй хэвээр байгаа тул сонгосон материал болон холбогдох тоног төхөөрөмж нь зохих хамгаалалт, зэврэлтээс хамгаалах чадвартай байх ёстой.
Үүнтэй холбогдуулан Ус зайлуулах үйлчилгээний хэлтсээс “Боомтыг цэвэршүүлэх төслийн II А үе шат”-ын өргөтгөлийн төслийн хүрээнд турбин эрчим хүч үйлдвэрлэх системийг суурилуулахаар цэвэрлэх байгууламжид хоёр иж бүрдэл тунадасжуулах савны талбайг нөөцөлжээ.
3 Системийн дизайнд анхаарах зүйлс ба онцлогууд
3.1 Үүсгэсэн хүч ба үр дүнтэй усны даралт
Гидродинамик эрчим хүчээр үүсгэгдсэн цахилгаан эрчим хүч ба усны үр ашигтай даралтын хоорондын хамаарал нь дараах байдалтай байна: үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүч (кВт)=[цэвэршүүлсэн бохирын нягт ρ (кг/м3) × Усны зарцуулалтын хурд Q (м3/с) × Усны үр ашигтай даралт H (м) × Хүндийн хүчний тогтмол g (9.807 м/с2) ÷1 ÷0]0.
× Системийн ерөнхий үр ашиг (%). Усны үр дүнтэй даралт нь босоо амны усны зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээ болон урсаж буй усан дахь зэргэлдээх босоо амны усны түвшний хоорондох зөрүү юм.
Өөрөөр хэлбэл, урсгалын хурд өндөр байх тусам усны үр дүнтэй даралт ихсэх тусам илүү их эрчим хүч бий болно. Тиймээс илүү их эрчим хүч үйлдвэрлэхийн тулд турбины системийг хамгийн их усны урсгалын хурд, үр дүнтэй усны даралтыг хүлээн авах боломжийг олгох нь дизайны зорилтуудын нэг юм.
3.2 Системийн дизайны гол цэгүүд
Юуны өмнө хийцийн хувьд шинээр суурилуулсан турбин систем нь цэвэрлэх байгууламжийн хэвийн үйл ажиллагаанд аль болох нөлөөлөхгүй байх ёстой. Жишээлбэл, системийн буруу зохицуулалтаас үүдэн урсгалын өмнөх тунадасны савыг цэвэршүүлсэн бохир уснаас халиахаас сэргийлэхийн тулд систем нь зохих хамгаалалтын төхөөрөмжтэй байх ёстой. Зураг төслийн явцад тодорхойлсон үйл ажиллагааны параметрүүд: урсгалын хурд 1.06 ～ 1.50м3/с, усны үр дүнтэй даралтын хүрээ 24～ 52кПа.
Нэмж дурдахад, тунадасжуулах саваар цэвэршүүлсэн бохир ус нь хүхэрт устөрөгч, давс зэрэг идэмхий бодис агуулсан хэвээр байгаа тул цэвэршүүлсэн бохир устай харьцах турбины системийн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь зэврэлтэнд тэсвэртэй байх ёстой (жишээлбэл, бохир ус цэвэрлэх төхөөрөмжид ихэвчлэн ашигладаг хоёр талт зэвэрдэггүй ган материал гэх мэт) системийн бат бөх чанарыг сайжруулж, засвар үйлчилгээний тоог бууруулна.
Эрчим хүчний системийн дизайны хувьд янз бүрийн шалтгааны улмаас бохир усны турбины эрчим хүч үйлдвэрлэх нь бүрэн тогтворгүй байдаг тул эрчим хүчний хангамжийн найдвартай байдлыг хангах үүднээс эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн системийг бүхэлд нь сүлжээнд зэрэгцээ холбож өгдөг. Сүлжээний холболтыг цахилгаан эрчим хүчний компани болон Хонконгийн засаг захиргааны онцгой бүсийн засгийн газрын Цахилгаан, механик үйлчилгээний хэлтсээс гаргасан сүлжээний холболтын техникийн удирдамжийн дагуу зохион байгуулна.
Хоолойн төлөвлөлтийн хувьд одоо байгаа талбайн хязгаарлалтаас гадна системийн засвар үйлчилгээ, засварын хэрэгцээг харгалзан үздэг. Үүнтэй холбогдуулан R&D төсөлд санал болгож буй тунгаагуурын босоо аманд гидравлик турбин суурилуулах анхны төлөвлөгөөг өөрчилсөн. Харин цэвэршүүлсэн бохирыг босоо амнаас хоолойгоор гаргаж гидравлик турбин руу илгээдэг бөгөөд энэ нь засвар үйлчилгээний хүндрэл, цаг хугацааг эрс багасгаж, цэвэрлэх байгууламжийн хэвийн үйл ажиллагаанд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулдаг.
Тунадасжуулах савыг засвар үйлчилгээнд хааяа түдгэлзүүлэх шаардлагатай байдаг тул турбин системийн хоолойг дөрвөн багц давхар тунаах савны хоёр босоо амтай холбосон. Хоёр иж бүрдэл тунаах савны ажиллагааг зогсоосон ч нөгөө хоёр багц тунгаах сав нь цэвэршүүлсэн бохир усаар хангаж, турбины системийг хөдөлгөж, цахилгаан эрчим хүчийг үргэлжлүүлэн үйлдвэрлэх боломжтой. Мөн цаашид хоёр дахь гидравлик турбины эрчим хүч үйлдвэрлэх системийг суурилуулах зорилгоор 47/49 # тунах савны босоо амны ойролцоо газрыг нөөцөлсөн бөгөөд ингэснээр дөрвөн багц тунах сав хэвийн ажиллах үед хоёр турбины эрчим хүч үйлдвэрлэх систем нэгэн зэрэг эрчим хүч үйлдвэрлэж, хамгийн дээд хүчин чадалдаа хүрэх боломжтой болно.
3.3 Гидравлик турбин ба генераторын сонголт
Гидравлик турбин нь бүхэл бүтэн эрчим хүч үйлдвэрлэх системийн гол төхөөрөмж юм. Турбинуудыг ерөнхийд нь үйл ажиллагааны зарчмаар хоёр төрөлд хувааж болно: импульсийн төрөл ба урвалын төрөл. Импульсийн төрөл нь шингэн нь хэд хэдэн хошуугаар дамжин турбины ир рүү өндөр хурдтайгаар бууж, дараа нь генераторыг хөдөлгөж, энерги үүсгэдэг. Урвалын төрөл нь турбины ирээр шингэнээр дамжин өнгөрч, усны түвшний даралтыг ашиглан генераторыг хөдөлгөж, энерги үүсгэдэг. Энэхүү загварт цэвэршүүлсэн бохир ус урсах үед усны бага даралтыг хангаж чадна гэдгийг үндэслэн хамгийн тохиромжтой урвалын төрлүүдийн нэг болох Каплан турбиныг сонгосон, учир нь энэ турбин нь усны даралт багатай үед өндөр үр ашигтай, харьцангуй нимгэн байдаг нь талбайн хязгаарлагдмал зайд илүү тохиромжтой.
Генераторын хувьд тогтмол хурдтай гидравлик турбинаар хөдөлдөг байнгын соронзон синхрон генераторыг сонгосон. Энэхүү генератор нь асинхрон генератороос илүү тогтвортой хүчдэл, давтамжийг гаргаж чаддаг тул цахилгаан хангамжийн чанарыг сайжруулж, зэрэгцээ сүлжээг хялбарчилж, засвар үйлчилгээ бага шаарддаг.
4 Барилга ба ашиглалтын онцлог
4.1 Сүлжээний зэрэгцээ зохион байгуулалт
Сүлжээний холболтыг цахилгаан эрчим хүчний компани болон Хонг Конгийн засаг захиргааны онцгой бүсийн засгийн газрын Цахилгаан, механик үйлчилгээний хэлтсээс гаргасан сүлжээний холболтын техникийн удирдамжийн дагуу гүйцэтгэнэ. Удирдамжийн дагуу сэргээгдэх эрчим хүч үйлдвэрлэх систем нь арлын эсрэг хамгаалалтын функцээр тоноглогдсон байх ёстой бөгөөд энэ нь цахилгаан сүлжээ ямар нэгэн шалтгаанаар эрчим хүч өгөхөө зогсоох үед холбогдох сэргээгдэх эрчим хүч үйлдвэрлэх системийг түгээх системээс автоматаар салгаж, улмаар сэргээгдэх эрчим хүч үйлдвэрлэх систем нь түгээлтийн системд үргэлжлүүлэн эрчим хүч нийлүүлэх боломжгүй, ингэснээр цахилгааны инженерийн болон цахилгаан түгээх систем дээр ажиллаж байгаа ажилчдын аюулгүй байдлыг хангах ёстой.
Эрчим хүчний хангамжийн синхрон ажиллагааны хувьд хүчдэлийн эрчим, фазын өнцөг эсвэл давтамжийн зөрүүг зөвшөөрөгдөх хязгаарт тохируулсан тохиолдолд л сэргээгдэх эрчим хүч үйлдвэрлэх систем ба түгээх системийг синхрончлох боломжтой.
4.2 Хяналт ба хамгаалалт
Гидравлик турбины эрчим хүч үйлдвэрлэх системийг автомат эсвэл гарын авлагын горимоор удирдаж болно. Автомат горимд 47/49 # эсвэл 51/53 # тунах савны босоо амыг гидравлик энергийн эх үүсвэр болгон ашиглаж болох бөгөөд хяналтын систем нь гидравлик турбины эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг оновчтой болгохын тулд хамгийн тохиромжтой тунадасны савыг сонгохын тулд анхдагч өгөгдлийн дагуу янз бүрийн хяналтын хавхлагуудыг ажиллуулна. Түүнчлэн хяналтын хавхлага нь урсгалын өмнөх бохирын түвшинг автоматаар тохируулж, тунаах сав нь цэвэршүүлсэн бохир усыг халихгүй байх ба ингэснээр эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг хамгийн дээд түвшинд хүргэх болно. Турбин генераторын системийг үндсэн удирдлагын өрөөнд эсвэл газар дээр нь зохицуулж болно.
Хамгаалалт, хяналтын хувьд турбины системийн тэжээлийн хайрцаг, хяналтын хавхлага доголдсон, усны түвшин зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээнээс хэтэрсэн тохиолдолд гидравлик турбины эрчим хүч үйлдвэрлэх систем мөн автоматаар ажиллагааг зогсоож тойруу хоолойгоор цэвэршүүлсэн бохирыг гадагшлуулах ба системийн доголдлын улмаас урсгалын дээд талын тунадасны сав цэвэршүүлсэн бохир ус халиахаас сэргийлнэ.
5 Системийн үйл ажиллагааны гүйцэтгэл
Энэхүү гидравлик турбин эрчим хүч үйлдвэрлэх систем нь 2018 оны сүүлээр ашиглалтад орсон бөгөөд сард дунджаар 10000 кВт · цаг гаруй хүчин чадалтай. Гидравлик турбины эрчим хүч үйлдвэрлэх системийг хөдөлгөх үр дүнтэй усны даралт нь өдөр бүр цэвэрлэх байгууламжид цуглуулж, цэвэрлэж байгаа бохир усны өндөр, бага урсгалын улмаас цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг. Турбины системийн үйлдвэрлэсэн эрчим хүчийг дээд зэргээр нэмэгдүүлэхийн тулд Ус зайлуулах үйлчилгээний хэлтэс турбины ажлын эргэлтийг өдөр тутмын бохир усны урсгалын дагуу автоматаар тохируулах хяналтын системийг зохион бүтээж, улмаар эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлсэн. Зураг 7-д эрчим хүч үйлдвэрлэх систем ба усны урсгалын хоорондын хамаарлыг харуулав. Усны урсгал тогтоосон хэмжээнээс хэтэрсэн үед систем автоматаар ажиллаж цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг.
6 Бэрхшээл ба шийдэл
Ус зайлуулах үйлчилгээний хэлтэс нь холбогдох төслүүдийг хэрэгжүүлэхэд олон бэрхшээлтэй тулгарсан бөгөөд эдгээр сорилтод хариу арга хэмжээ авахын тулд холбогдох төлөвлөгөөг боловсруулж,
7 Дүгнэлт
Төрөл бүрийн сорилт бэрхшээлийг үл харгалзан энэхүү гидравлик турбин эрчим хүч үйлдвэрлэх системийг 2018 оны сүүлээр амжилттай ашиглалтад орууллаа. Системийн сарын дундаж эрчим хүчний гаралт 10000 кВт · цаг гаруй байгаа нь Хонконгийн 25 орчим өрхийн сарын дундаж эрчим хүчний хэрэглээтэй тэнцэж байна (Хонконгийн айл өрх бүрийн сарын дундаж эрчим хүчний хэрэглээ 2018 цаг орчим байна). Ус зайлуулах үйлчилгээний хэлтэс нь байгаль орчныг хамгаалах, уур амьсгалын өөрчлөлтийн төслүүдийг сурталчлахын зэрэгцээ "Хонконгийн тогтвортой хөгжлийг дэмжихийн тулд дэлхийн жишигт нийцсэн бохир ус, борооны ус цэвэрлэх, ус зайлуулах үйлчилгээг үзүүлэх" үүрэг хүлээдэг. Сэргээгдэх эрчим хүчийг ашиглахдаа Ус зайлуулах үйлчилгээний хэлтэс нь био хий, нарны эрчим хүч, цэвэршүүлсэн бохир усны урсгалын энергийг ашиглан сэргээгдэх эрчим хүч үйлдвэрлэдэг. Сүүлийн жилүүдэд Ус зайлуулах үйлчилгээний газрын жилд дунджаар 27 сая кВт/цаг сэргээгдэх эрчим хүч үйлдвэрлэж байгаа нь Ус зайлуулах үйлчилгээний газрын 9 орчим хувийг эрчим хүчний хэрэгцээг хангах боломжтой юм. Ус зайлуулах үйлчилгээний хэлтэс нь сэргээгдэх эрчим хүчний хэрэглээг бэхжүүлэх, сурталчлах чиглэлээр үргэлжлүүлэн ажиллах болно.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 11-р сарын 22
