Энергоэффективное управление теплоснабжением города МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Прохоренков Александр Михайлович

Основные направления работы научно-исследовательской лаборатории энергосберегающих технологий 1.Разработка аппаратно-программных средств системы экологического мониторинга. 2. Разработка аппаратно-программных средств систем управления и контроля для автоматизации технологических процессов теплоэнергетических предприятий. 3. Энергетическое обследование (энергоаудит ) предприятий. Составление энергетических паспортов предприятий. 4. Исследование эффективности использования энергоресурсосберегающих технологий в коммунальной энергетике. 5. Разработка прикладного программного обеспечения для решения широкого круга задач на промышленных предприятиях; 6. Разработка и реализация энергосберегающих и природоохранных проектов на всех этапах : обследование объектов, аудит, разработка программы реконструкции объектов и технико-экономического обоснования с использованием современных энергосберегающих и природоохранных технологий, составление заказных спецификаций и технической документации, выполнение функций координатора проекта при сдаче объектов под ключ, с обучением обслуживающего персонала.

Потенциал энергосбережения в теплоснабжении города Мурманск Рассматривая систему централизованного теплоснабжения можно выделить три области внедрения энергосберегающих технологий: производство, транспортировка и потребление тепла. - В производстве тепла средний КПД котельных установок, согласно статистических данных, составляет %. - Расчетные потери тепла при транспортировке в тепловых сетях Мурманска составляют 4-7 %. - Величина потерь тепла при транспортировке измеренная на участках тепловых сетей составляет 9-10 % ( включая погрешности измерения ). - Теплопотери на 1 км тепловой сети в год составляют 780 Гкал.

Потенциал энергосбережения в теплоснабжении города Мурманск Удельный расход тепловой энергии всех зданий, подключенных к системе централизованного теплоснабжения, составляет кВт\м3 в год ( 1 кВт = 0.86 Мкал ) в зависимости от погодных условий. По оценкам экспертов это примерно в раза больше, чем у аналогичных по назначению и конструкциям зданий в Финляндии, эксплуатируемых в таких же климатических условиях. Потери воды ( утечки ) в трех тепловых сетях закрытого типа в Мурманске примерно в шесть раз выше по сравнению с обычной тепловой сетью в Финляндии и 1.5 раз выше принятых в России нормативов. Резкие изменения экономических факторов, в частности, многократное повышение цены на мазут, рост стоимости обслуживания и эксплуатации оборудования и систем, вызывают необходимость в разработке и внедрении программы энергосбережения

Наиболее показательный параметр указывающий на резервы энергосбережения - среднее удельное потребление тепловой энергии на отопление 1 квадратного метра общей площади, который для Мурманска составляет 0.5 Гкал в год, Финляндии и Швеции 0.137, Дании 0.155, Германии

Диаграмма сравнения удельного потребления тепла в жилых домах. Анализ теплопроводности конструкций в типичном блочном жилом доме в Мурманске по сравнению с домом в Финляндии, построенном с использованием современных конструкций и технологий, представлен на графике. Диаграмма сравнения удельного потребления тепла

МЕЖДУНАРОДНАЯ ПРОГРАММА «ЭНЕРГИЯ - 50»

Участие в Программе импорта энергосберегающих и природоохранных оборудования и материалов Для решения задач оптимального управления технологическими процессами отопительной котельной «Северная» Государственного областного унитарного теплоэнергетического предприятия (ГОУТЭП) «ТЭКОС» в рамках гранта Российское - Американского комитета Программы импорта энергосберегающих и природоохранных оборудования и материалов (ПИЭПОМ) была осуществлена поставка оборудования (финансирование правительства США). Рабочие документы участия в программе ПИЭПОМ, технический проект и программное обеспечение были разработаны научными сотрудниками лаборатории «Энергосберегающие и природоохранные технологии» МГТУ. Поставленное оборудование и разработанное для него программное обеспечение позволило решить широкий круг задач реконструкции на базовом предприятии ГОУТЭП «ТЭКОС», а полученные результаты - тиражировать на теплоэнергетические предприятия области.

Реконструкция системы управления котлоагрегатами котельной "Северная" (ГОУТП "ТЭКОС") г. Мурманск

Информационные функции: - сбор и первичная обработка аналоговых сигналов, - сбор и обработка дискретных сигналов, - архивация (наполнение данных в архиве), - отображение информации оператору-технологу, - технологическая сигнализация, - протоколирование информации (составление отчетов), - расчет и анализ технико-экономических показателей, - регистрация событий, -регистрация аварийных ситуаций. Управляющие функции: - дистанционное управление, - автоматическое регулирование, - автоматическое логическое управление и технологические блокировки, -технологические защиты. Вспомогательные (сервисные) функции: - обеспечение точности информации, - обеспечение единого времени системы, - тестирование и самодиагностика, - защита от разрушения программного обеспечения и

Реконструкция системы управления котлоагрегатами котельной "Северная" (ГОУТП "ТЭКОС") г. Мурманск

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ АВТОМАТИЗАЦИИ ПАРОВЫХ КОТЛОАГРЕГАТОВ За период эксплуатации неавтоматизированных паровых котлов 9 и 10 и автоматизированных паровых котлов 13 и 14 были получены следующие результаты: Снижение удельной нормы расхода топлива на котлах 13, 14 по сравнению с котлами 9, 10 составило 5,2 %. Экономия электроэнергии после установки частотных векторных преобразователей вентиляторов и дымососов котла 13 составила 36% (удельный расход до реконструкции - 3,91квт*ч/Гкал., после реконструкции - 2,94 квт*ч/Гкал.), а для котла % (удельный расход до реконструкции - 7,87квт*ч/Гкал., после реконструкции - 4,79 квт*ч/Гкал.) Выработка тепла Гкал Расход топлива тн Удельная норма расхода топлива на выработку тепловой энергии кг нт / Гкал 120,03114,03

Реконструкция системы управления котлоагрегатами котельной "Северная" (ГОУТП "ТЭКОС") г. Мурманск Автоматизация котлоагрегатов Северной котельной ГОУТЭП «ТЭКОС» на базе современных аппаратно- программных средств информационно- управляющего комплекса ТДС 3000, первичных измерительных преобразователей и статических частотных векторных преобразователей позволила повысить экономическую эффективность работы не только его оборудования, но и установок потребляющих пар, а также электродвигателей приводов дымососов и вентиляторов. Автоматизация котлоагрегатов Северной котельной ГОУТЭП «ТЭКОС» на базе современных аппаратно- программных средств информационно- управляющего комплекса ТДС 3000, первичных измерительных преобразователей и статических частотных векторных преобразователей позволила повысить экономическую эффективность работы не только его оборудования, но и установок потребляющих пар, а также электродвигателей приводов дымососов и вентиляторов. Внедренные новые способы регулирования процессов горения, поддержания уровня в барабане котла, разряжения в топке котла, а также продувки циклонов котлоагрегата, обеспечивают сокращение расхода топлива. Это было достигнуто путем поддержания оптимальных параметров процессов горения, солесодержания котловой воды, разряжения в топке котла, а также путем поддержания максимально возможного КПД котла как в установившихся, так и в переходных режимах, исключающих потери топлива за счет перерегулирования

Автоматизированная система диспетчерского контроля и управления центральными тепловыми пунктами и насосными станциями города Мурманска Специфическая особенность города Мурманска состоит в том, что он расположен на холмистой местности. Минимальная высотная отметка 10 м, максимальная – 150 м. В связи с этим, теплосети имеют тяжелый пьезометрический график. Из-за повышенного давления воды на начальных участках увеличивается аварийность (разрывы труб). Для оперативного контроля состояния удаленных объектов и управления оборудованием, находящимся на контролируемых пунктах (КП) была разработана автоматизированная система диспетчерского контроля и управления центральными тепловыми пунктами и насосными станциями (АСДК и У ЦТП и НС) города Мурманска.

Система диспетчерского контроля и управления ЦТП 2 уровень (верхний, групповой) – пульт диспетчера. 2 уровень (верхний, групповой) – пульт диспетчера. На этом уровне реализовано выполнение следующих функций: централизованный контроль и дистанционное управление технологическими процессами, отображение данных на дисплее пульта управления, формирование и выдача отчетной документации, формирование заданий на управление режимами параллельной работы тепловых станций города на общую тепловую сеть, доступ пользователей локальной сети предприятия к базе данных технологического процесса. 1 уровень (локальный, местный) – оборудование КП с размещенными на них датчиками сигнализации, измерения и оконечными исполнительными устройствами. На этом уровне реализованы функции сбора и первичной обработки информации, выдача управляющих воздействий на исполнительные механизмы объектов управления.

Автоматизированная система диспетчерского контроля и управления центральными тепловыми пунктами и насосными станциями города Мурманска Задачи, решаемые системой: - сбор информации от центральных тепловых пунктов, насосных станций и бойлерных; - формирование заданий на управление режимами параллельной работы тепловых станций города на общую тепловую сеть; - контроль параметров о выходе за границы допусковых зон на контролируемых пунктах (КП); - гидравлический расчёт сложных разветвлённых цепей тепловых сетей; - обработка и архивация собранной информации; - регистрация аварийных ситуаций с выдачей сигнала тревоги оперативному персоналу; - обеспечение доступа к собранной информации по локальной вычислительной сети (ЛВС) предприятия отделам и службам; - дистанционное управление исполнительными механизмами КП; - осуществление конфигурирования системы; - редактирование параметров КП; - наблюдение имеющихся и создание новых экранных мнемосхем на вводимых КП с отображением измеряемых параметров; - ведение электронного журнала событий; - подготовка и распечатка отчетов; - создание автоматизированной системы контроля и учёта электроэнергии.

. КП-1КП-2КП-3 КП-4 RS-485 Z-485Z-ML D пульт RS-485 конвертор RS-485 / USB USB КП-1КП-2КП-3 КП-4 ПК АРМ диспетчера Адаптер USB/RS- 485 Шкаф контроллеров- мостов Выделенные телефонные линии Контроллеры КП

. Система диспетчерского контроля и управления ЦТП города Мурманска. Рабочее место диспетчера тепловых сетей

. Система диспетчерского контроля и управления ЦТП города Мурманска

. Система диспетчерского контроля и управления ЦТП города Мурманска. Интерфейс оператора Интерфейс оператора тепловых сетей

.

.

.

. Интерфейс оператора управляющей компании

. Интерфейс оператора Интерфейс оператора управляющей компании

. Интерфейс оператора Интерфейс оператора ТСЖ

. Интерфейс оператора Интерфейс оператора управляющей компании