Gonkong maxsus ma'muriy hududi hukumatining Drenaj xizmatlari departamenti global iqlim o'zgarishini yumshatishda yordam berishga sodiqdir. O‘tgan yillar davomida uning ayrim korxonalarida energiya tejovchi va qayta tiklanadigan energiya manbalari o‘rnatildi. Gonkongning "Drenaj xizmatlarini ko'rsatish bo'limi ikkinchi A bandarini tozalash rejasi" ning rasmiy ishga tushirilishi bilan Stonecutters orolining kanalizatsiya tozalash zavodida (Gongkongdagi eng katta kanalizatsiya tozalash quvvatiga ega bo'lgan kanalizatsiya tozalash inshooti) gidravlik turbinali energiya ishlab chiqarish tizimini o'rnatdi, u gidravlik energiyadan oqadigan kanalizatsiya generatorini ishlab chiqarish va elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun foydalanadi. zavoddagi ob'ektlar. Ushbu maqola tizimni, jumladan, tegishli loyihalarni amalga oshirishda duch keladigan qiyinchiliklarni, tizimni loyihalash va qurishning mulohazalari va xususiyatlarini hamda tizimning ishlash ko'rsatkichlarini taqdim etadi. Tizim nafaqat elektr energiyasini tejashga yordam beradi, balki uglerod chiqindilarini kamaytirish uchun suvdan ham foydalanadi.
1 Loyiha taqdimoti
"Limanni tozalash rejasi" ning ikkinchi A bosqichi Gonkong maxsus ma'muriy hududi hukumati tomonidan Viktoriya bandargohining suv sifatini yaxshilash uchun amalga oshirilgan keng ko'lamli rejadir. U 2015-yil dekabr oyida rasman toʻliq foydalanishga topshirilgan. Uning ish koʻlami umumiy uzunligi taxminan 21 km va yer ostidan 163 m boʻlgan chuqur kanalizatsiya tunnelini qurish, orolning shimoli va janubi-gʻarbida hosil boʻlgan oqova suvlarni Stonecutters orolining kanalizatsiya tozalash inshootiga tashish va tozalash inshootining quvvatini 145 m2 ga oshirishni oʻz ichiga oladi. qariyb 5,7 million fuqaroga oqova suvlarni tozalash xizmatlarini ko'rsatish. Er chegaralari tufayli, Stonecutters orolining kanalizatsiya tozalash inshooti kanalizatsiyani kimyoviy jihatdan mustahkamlangan birlamchi tozalash uchun 46 ta ikki qavatli cho'kindi tanklardan foydalanadi va har ikki to'plam cho'kindi suvni vertikal shaftaga (ya'ni jami 23 shafta) ega bo'ladi, keyin tozalangan kanalizatsiya quvurlari chuqur va oxirgi drenajga jo'natiladi. dengiz.
2 Tegishli dastlabki tadqiqot va ishlanmalar
Stonecutters orolining kanalizatsiya tozalash zavodi tomonidan har kuni tozalanadigan katta miqdordagi kanalizatsiya va uning cho'kindi tankining noyob ikki qatlamli dizayni hisobga olinsa, u elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun turbinali generatorni haydash uchun tozalangan kanalizatsiyani to'kishda ma'lum miqdorda gidravlik energiyani ta'minlashi mumkin. Drenaj xizmatlari departamenti jamoasi 2008 yilda tegishli texnik-iqtisodiy asoslashni amalga oshirdi va bir qator dala sinovlarini o'tkazdi. Ushbu dastlabki tadqiqotlar natijalari turbina generatorlarini o'rnatishning maqsadga muvofiqligini tasdiqlaydi.
O'rnatish joyi: sedimentatsiya tankining shaftida; Samarali suv bosimi: 4,5 ~ 6 m (o'ziga xos dizayn kelajakdagi haqiqiy ish sharoitlariga va turbinaning aniq holatiga bog'liq); Oqim diapazoni: 1,1 ~ 1,25 m3/s; Maksimal chiqish quvvati: 45~50 kVt; Uskunalar va materiallar: Tozalangan kanalizatsiya hali ham ma'lum korrozivlikka ega bo'lganligi sababli, tanlangan materiallar va tegishli uskunalar tegishli himoya va korroziyaga chidamliligiga ega bo'lishi kerak.
Shu munosabat bilan, Drenaj xizmatlari boshqarmasi “Barbani tozalash loyihasining II A bosqichi”ni kengaytirish loyihasida turbinali energiya ishlab chiqarish tizimini o‘rnatish uchun kanalizatsiya tozalash inshootida ikki komplekt cho‘kindi tanklar uchun joy ajratdi.
3 Tizimni loyihalash bo'yicha mulohazalar va xususiyatlar
3.1 Ishlab chiqarilgan quvvat va samarali suv bosimi
Gidrodinamik energiya bilan ishlab chiqarilgan elektr quvvati va samarali suv bosimi o'rtasidagi bog'liqlik quyidagicha: ishlab chiqarilgan elektr quvvati (kVt)=[tozalangan kanalizatsiya zichligi r (kg/m3) × Suv oqimi Q (m3/s) × Samarali suv bosimi H (m) × Og'irlik doimiysi g (9,807 m/s2)] 0 0
× Umumiy tizim samaradorligi (%). Samarali suv bosimi - bu milning maksimal ruxsat etilgan suv darajasi va oqayotgan suvdagi qo'shni milning suv sathi o'rtasidagi farq.
Boshqacha qilib aytganda, oqim tezligi va samarali suv bosimi qanchalik yuqori bo'lsa, ishlab chiqarilgan quvvat shunchalik ko'p bo'ladi. Shu sababli, ko'proq quvvat ishlab chiqarish uchun dizayn maqsadlaridan biri turbina tizimini eng yuqori suv oqimi tezligi va samarali suv bosimini olish imkonini berishdir.
3.2 Tizimni loyihalashning asosiy nuqtalari
Avvalo, dizayn nuqtai nazaridan, yangi o'rnatilgan turbinali tizim kanalizatsiya tozalash inshootining normal ishlashiga imkon qadar ta'sir qilmasligi kerak. Masalan, noto'g'ri tizim nazorati tufayli yuqori oqimdagi cho'kma tankining tozalangan kanalizatsiyadan toshib ketishining oldini olish uchun tizim tegishli himoya vositalariga ega bo'lishi kerak. Loyihalash jarayonida aniqlangan ish parametrlari: oqim tezligi 1,06 ～ 1,50 m3 / s, samarali suv bosimi diapazoni 24 ～ 52 kPa.
Bundan tashqari, sedimentatsiya tanki tomonidan tozalangan kanalizatsiya hali ham vodorod sulfidi va tuz kabi ba'zi korroziv moddalarni o'z ichiga olganligi sababli, tozalangan kanalizatsiya bilan aloqa qiladigan barcha turbina tizimining tarkibiy qismlari korroziyaga chidamli bo'lishi kerak (masalan, kanalizatsiya tozalash uskunalari uchun tez-tez ishlatiladigan dupleks zanglamaydigan po'latdan yasalgan materiallar), tizimning chidamliligini oshirish va texnik xizmat ko'rsatish sonini kamaytirish.
Energiya tizimini loyihalash nuqtai nazaridan, kanalizatsiya turbinasi elektr energiyasini ishlab chiqarish turli sabablarga ko'ra to'liq barqaror emasligi sababli, ishonchli elektr ta'minotini ta'minlash uchun butun energiya ishlab chiqarish tizimi tarmoqqa parallel ravishda ulanadi. Tarmoqqa ulanish energiya kompaniyasi va Gonkong maxsus ma'muriy hududi hukumatining Elektr va mexanik xizmatlar departamenti tomonidan chiqarilgan tarmoqqa ulanish bo'yicha texnik ko'rsatmalarga muvofiq tartibga solinishi kerak.
Quvurlarni joylashtirish nuqtai nazaridan, mavjud sayt cheklovlariga qo'shimcha ravishda, tizimni ta'mirlash va ta'mirlash zarurati ham hisobga olinadi. Shu munosabat bilan, ilmiy-tadqiqot loyihasida taklif qilingan gidravlik turbinani cho'ktiruvchi tank shaftiga o'rnatishning dastlabki rejasi o'zgartirildi. Buning o'rniga, tozalangan oqava suv tomoq orqali mildan chiqariladi va gidravlik turbinaga yuboriladi, bu esa texnik xizmat ko'rsatishning qiyinligi va vaqtini sezilarli darajada kamaytiradi va kanalizatsiya tozalash inshootining normal ishlashiga ta'sirini kamaytiradi.
Cho'kindi tankni vaqti-vaqti bilan texnik xizmat ko'rsatish uchun to'xtatib turish kerakligini hisobga olgan holda, turbina tizimining tomog'i ikki qavatli cho'kindi tanklarining to'rtta to'plamining ikkita shaftiga ulangan. Ikkita cho'kindi tanklar to'plami ishlashni to'xtatsa ham, qolgan ikkita cho'kindi tanklar ham tozalangan kanalizatsiya bilan ta'minlashi, turbina tizimini haydash va elektr energiyasini ishlab chiqarishni davom ettirishi mumkin. Bundan tashqari, kelajakda ikkinchi gidravlik turbinali energiya ishlab chiqarish tizimini o'rnatish uchun 47/49 # sedimentatsiya tankining shaftasi yaqinida joy ajratilgan, shunda to'rtta sedimentatsiya tanklari normal ishlaganda, ikkita turbinali energiya ishlab chiqarish tizimi bir vaqtning o'zida quvvat ishlab chiqarishi mumkin va maksimal quvvat quvvatiga etadi.
3.3 Gidravlik turbina va generatorni tanlash
Gidravlik turbinalar butun energiya ishlab chiqarish tizimining asosiy uskunasidir. Ishlash printsipiga ko'ra turbinalar odatda ikkita toifaga bo'linishi mumkin: impuls turi va reaktsiya turi. Impuls turi shundaki, suyuqlik turbinaning pichog'iga bir nechta nozullar orqali yuqori tezlikda tushadi va keyin energiya ishlab chiqarish uchun generatorni boshqaradi. Reaktsiya turi turbina pichog'idan suyuqlik orqali o'tadi va energiya ishlab chiqarish uchun generatorni haydash uchun suv sathi bosimidan foydalanadi. Ushbu dizaynda tozalangan kanalizatsiya oqayotganda past suv bosimini ta'minlashi mumkinligiga asoslanib, eng mos reaktsiya turlaridan biri Kaplan turbinasi tanlangan, chunki bu turbina past suv bosimida yuqori samaradorlikka ega va nisbatan nozik bo'lib, uchastkaning cheklangan maydoni uchun ko'proq mos keladi.
Jeneratör nuqtai nazaridan, doimiy tezlikda ishlaydigan gidravlik turbinasi tomonidan boshqariladigan doimiy magnit sinxron generator tanlanadi. Ushbu generator asenkron generatorga qaraganda barqaror kuchlanish va chastotani chiqarishi mumkin, shuning uchun u elektr ta'minoti sifatini yaxshilashi, parallel tarmoqni soddalashtirishi va kamroq texnik xizmat ko'rsatishni talab qilishi mumkin.
4 Qurilish va foydalanish xususiyatlari
4.1 Tarmoqni parallel joylashtirish
Tarmoqqa ulanish energiya kompaniyasi va Gonkong maxsus ma'muriy hududi hukumatining Elektr va mexanik xizmatlar bo'limi tomonidan chiqarilgan tarmoqqa ulanish bo'yicha texnik ko'rsatmalarga muvofiq amalga oshirilishi kerak. Ko'rsatmalarga ko'ra, qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarish tizimi orolga qarshi himoya funktsiyasi bilan jihozlangan bo'lishi kerak, bu esa elektr tarmog'i biron-bir sababga ko'ra elektr energiyasini etkazib berishni to'xtatganda, qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarish tizimini avtomatik ravishda taqsimlash tizimidan ajratib qo'yishi mumkin, shuning uchun qayta tiklanadigan energiya energiya ishlab chiqarish tizimi tarqatish tizimiga elektr energiyasini etkazib berishda davom eta olmaydi, shuning uchun elektr muhandislik yoki elektr taqsimlash tizimida ishlaydigan elektr muhandislik xodimlarining xavfsizligini ta'minlash.
Elektr ta'minotining sinxron ishlashi nuqtai nazaridan, qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarish tizimi va tarqatish tizimi faqat kuchlanish intensivligi, faza burchagi yoki chastotalar farqi maqbul chegaralarda nazorat qilinganda sinxronlashtirilishi mumkin.
4.2 Nazorat va himoya
Shlangi turbinali energiya ishlab chiqarish tizimi avtomatik yoki qo'lda rejimda boshqarilishi mumkin. Avtomatik rejimda 47/49 # yoki 51/53 # cho'kindi tankining vallari gidravlik energiya manbai sifatida ishlatilishi mumkin va boshqaruv tizimi gidravlik turbinali energiya ishlab chiqarishni optimallashtirish uchun eng mos cho'kindi tankni tanlash uchun standart ma'lumotlarga ko'ra turli xil nazorat klapanlarini ishga tushiradi. Bunga qo'shimcha ravishda, nazorat valfi yuqori oqimdagi kanalizatsiya darajasini avtomatik ravishda o'rnatadi, shunda cho'kindi tank tozalangan kanalizatsiyadan oshib ketmaydi va shu bilan energiya ishlab chiqarishni eng yuqori darajaga ko'taradi. Turbina generator tizimi asosiy boshqaruv xonasida yoki saytda tartibga solinishi mumkin.
Himoya va nazorat qilish nuqtai nazaridan, agar turbina tizimining elektr ta'minoti qutisi yoki nazorat valfi ishlamay qolsa yoki suv sathi ruxsat etilgan maksimal suv sathidan oshib ketgan bo'lsa, gidravlik turbinali energiya ishlab chiqarish tizimi ham avtomatik ravishda ishni to'xtatadi va tozalangan kanalizatsiyani aylanma trubkasi orqali chiqaradi, bu esa tizimning ishlamay qolganligi sababli yuqori oqimdagi cho'kindi suvni tozalangan kanalizatsiyadan to'kib tashlashni oldini oladi.
5 Tizimning ishlashining ishlashi
Ushbu gidravlik turbinali energiya ishlab chiqarish tizimi 2018 yil oxirida ishga tushirildi, o'rtacha oylik ishlab chiqarish 10000 kVt · soatdan ortiq. Gidravlik turbinali energiya ishlab chiqarish tizimini haydashga qodir bo'lgan samarali suv bosimi, shuningdek, har kuni kanalizatsiya tozalash inshooti tomonidan to'plangan va tozalangan oqava suvning yuqori va past oqimi tufayli vaqt o'tishi bilan o'zgaradi. Turbina tizimi tomonidan ishlab chiqarilgan quvvatni maksimal darajada oshirish uchun Drenaj xizmatlari bo'limi turbinaning ish momentini kunlik kanalizatsiya oqimiga qarab avtomatik ravishda sozlash uchun boshqaruv tizimini ishlab chiqdi va shu bilan energiya ishlab chiqarish samaradorligini oshiradi. 7-rasmda energiya ishlab chiqarish tizimi va suv oqimi o'rtasidagi bog'liqlik ko'rsatilgan. Suv oqimi belgilangan darajadan oshib ketganda, tizim avtomatik ravishda elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlaydi.
6 Muammolar va yechimlar
Drenaj xizmatlari departamenti tegishli loyihalarni amalga oshirishda ko'plab qiyinchiliklarga duch keldi va ushbu muammolarga javoban tegishli rejalarni ishlab chiqdi,
7 Xulosa
Turli qiyinchiliklarga qaramay, gidravlik turbinali energiya ishlab chiqarish tizimining ushbu majmuasi 2018 yil oxirida muvaffaqiyatli ishga tushirildi. Tizimning o'rtacha oylik quvvati 10000 kVt · soatdan ortiqni tashkil etadi, bu taxminan 25 Gonkong uy xo'jaligining o'rtacha oylik energiya iste'moliga teng (har bir Gonkong xonadonida o'rtacha oylik energiya iste'moli taxminan 201 Vt). Drenaj xizmatlari departamenti atrof-muhitni muhofaza qilish va iqlim o'zgarishi bo'yicha loyihalarni ilgari surish bilan birga, "Gongkongning barqaror rivojlanishini rag'batlantirish uchun jahon darajasidagi kanalizatsiya va yomg'ir suvlarini tozalash va drenaj xizmatlarini taqdim etish" majburiyatini oladi. Qayta tiklanadigan energiyani qo'llashda Drenaj xizmatlari departamenti qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarish uchun biogaz, quyosh energiyasi va tozalangan kanalizatsiya oqimining energiyasidan foydalanadi. So'nggi bir necha yil ichida Drenaj xizmatlari boshqarmasi tomonidan ishlab chiqarilgan o'rtacha yillik qayta tiklanadigan energiya taxminan 27 million kVt · soatni tashkil etadi, bu Drenaj xizmatlari boshqarmasining taxminan 9% energiyaga bo'lgan ehtiyojini qondirishi mumkin. Drenaj xizmatlari departamenti qayta tiklanadigan energiyani qo'llashni kuchaytirish va rag'batlantirish bo'yicha sa'y-harakatlarini davom ettiradi.
Yuborilgan vaqt: 22-noyabr-2022
