По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 626.824:621.311

Энергосберегающее управление электроприводов вентиляторов градирен для водооборотных систем предприятий ТЭК

Крюков О. В. д-р техн. наук, главный научный сотрудник, ООО «Газпром ВНИИГАЗ», г. Нижний Новгород, Липецкий государственный технический университет, г. Липецк
Мещеряков В. Н. д-р техн. наук, профессор, Липецкий государственный технический университет, г. Липецк

Рассмотрены особенности современных водооборотных систем охлаждения технологического оборудования на энергетических предприятиях. Проанализированы факторы, влияющие на энергоэффективность, надежность и экологичность работы водооборотных систем с вентиляторными градирнями. Представлены результаты разработки и реализации проектов комплексной автоматизации электроприводов водооборотной системы различных предприятий с жесткими требованиями по стабилизации температуры охлажденной воды. Предложены результаты регрессионного анализа, моделирования и внедрения систем автоматического управления водооборотного охлаждения с вентиляторными градирнями.

Литература:

1. СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения // Госкомитет по делам строительства № 123, 27.07.1984. – М.: ФГУП ЦПП, 2004.

2. Пономаренко В.С., Арефьев Ю.И. Градирни промышленных и энергетических предприятий: спр. пособие / Под общ. ред. В.С. Пономаренко. – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 376 с.

3. Крюков О.В., Киянов Н.В. Электрооборудование и автоматизация водооборотных систем предприятий с вентиляторными градирнями: монография. – Н. Новгород: НГТУ, 2007. – 260 с.

4. Крюков О.В. Повышение энергоэффективности водооборотных систем предприятий при оптимизации управления градирнями // Вестник ПНИПУ. Электротехника. – 2016. – № 19. – С. 5–27.

5. Крюков О.В. Пути энергосбережения в водооборотных системах промышленных предприятий // Промышленная энергетика. – 2016. – № 11. – С. 43–50.

6. Левин П.Н., Мещеряков В.Н. Электропривод переменного тока // Патент на изобретение RU 2254666 C1, 20.06.2005. Заявка № 2004102144/09 от 26.01.2004.

7. Крюков О.В., Степанов С.Е. Электропривод газоперекачивающего агрегата // Патент на полезную модель RU 107427, 10.08.2011. Заявка № 2011111826/07 от 29.03.2011.

8. Белов А.С., Бычков Е.В., Крюков О.В. и др. Электропривод газоперекачивающего агрегата // Патент на полезную модель RU 145058, 10.09.2014. Заявка № 2014115898/07 от 21.04.2014.

9. Крюков О.В. Стратегии инвариантных систем управления электроприводами объектов ПАО «Газпром» // В сб.: Идентификация систем и задачи управления. Труды Х МНТК Институт проблем управления им. B.A. Трапезникова. – 2015. – С. 368–386.

10. Васенин А.Б., Крюков О.В. Проектирование электромеханической части и систем управления энергетических установок газотранспортных потребителей // Известия ТГУ. Технические науки. – 2011. – № 5-1. – С. 47–51.

11. Васенин А.Б., Крюков О.В., Серебряков А.В. Энергоэффективные системы электроснабжения электроприводов нефтегазопроводов // В сб.: Труды IX Международной (XX Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2016. – Пермь, 2016. – С. 380–384.

12. Ilin M.V., Bespalov N.N., Kapitonov S.S., Gulyaev I.V. Selection of power semiconductor devices for parallel connection // Russian Electrical Engineering. – 2017. – Vol. 88. – N 6. – P. 336–341.

13. Крюков О.В. Алгоритмы быстрого преобразования Уолша в микропроцессорных системах управления электроприводом // Известия вузов. Электромеханика. – 2005. – № 4. – С. 39–44.

14. Амбросимов С.К., Мещеряков В.Н. Совершенствование системы вентильного электропривода для обеспечения высокоэффективных методов // Вести вузов Черноземья. – 2013. – № 4 (34). – С. 9–13.

15. Васенин А.Б., Крюков О.В., Серебряков А.В. Энергетический комплекс // Патент на полезную модель RU 113085, 27.01.2012. Заявка № 2011140276/07 от 04.10.2011.

16. Крюков О.В. Виртуальный датчик нагрузки синхронных машин // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2014. – № 3. – С. 45–50.

17. Крюков О.В. Мониторинг условий эксплуатации электродвигателей газоперекачивающих агрегатов // Контроль. Диагностика. – 2016. – № 12. – С. 50–58.

18. Воронков В.И., Рубцова И.Е., Степанов С.Е., Крюков О.В., Титов В.Г. Автоматизированная система плавного пуска синхронного электропривода механизмов с высокомоментной нагрузкой // Патент на полезную модель RU 101598 U1, 20.01.2011. Заявка № 2010118297/07 от 05.05.2010.

19. Крюков О.В. Подход к прогнозированию технического состояния электроприводных ГПА // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2016. – № 9. – С. 30–34.

20. Мещеряков В.Н., Ласточкин Д.В., Крюков О.В. Приложения теории нечетких множеств для обработки данных и задач прогнозирования в системах АЭП // В сб.: Современные сложные системы управления. Материалы XII МНПК. – 2017. – С. 153–158.

21. Vasenin A.B., Kryukov O.V., Serebryakov A.V. Adaptive control algorithms of autonomous generator complexes // В кн.: Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты. Труды МКЭЭЭ-2016. – 2016. – С. 133–135.

22. Крюков О.В., Степанов С.Е., Бычков Е.В. Опыт применения частотно-регулируемого привода вентиляторов АВО газа // В сб.: Труды IX Международной (XX Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2016. – Пермь, 2016. – С. 428–432.

23. Васенин А.Б., Крюков О.В., Титов В.Г. Автономная система бесперебойного электроснабжения, использующая возобновляемый источник энергии // Патент на полезную модель RU 113615, 20.02.2012. Заявка № 2011138865/07 от 22.09.2011.

24. Воронков В.И., Крюков О.В., Рубцова И.Е. Основные экологические направления и задачи энергосбережения при проектировании объектов ОАО «Газпром» // Газовая промышленность. – 2013. – № 7 (693). – С. 74–78.

25. Киянов Н.В., Крюков О.В. Решение задач промышленной экологии средствами электрооборудования и АСУ ТП // Автоматизация в промышленности. – 2009. – № 4. – С. 29–34.

26. Крюков О.В., Васенин А.Б. Функциональные возможности энергетических установок при питании объектов // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2014. – № 2. – С. 50–56.

27. Крюков О.В. Регрессионные алгоритмы инвариантного управления электроприводами при стохастических возмущениях // Электричество. – 2008. – № 9. – С. 45–51.

28. Сонин Ю.П., Гуляев И.В., Тургенев И.В. Способ управления электродвигателем двойного питания // Авт. с-во SU 1073870 A1, 15.02.1984. Заявка № 3486550 от 30.08.1982.

29. Воронков В.И., Степанов С.Е., Титов В.Г., Крюков О.В. Векторное управление возбуждением синхронных двигателей ГПА // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2010. – № 3-2. – С. 204–208.

На энергетических предприятиях промышленности в настоящее время широко применяются водооборотные системы, предназначенные для подачи воды с определенными параметрами и соответствующего качества [1–4]. В целом они состоят из комплекса взаимосвязанных гидротехнических сооружений – водозаборных устройств, насосных станций, водоводов, установок очистки, охладителей воды, регулирующих емкостей и разводящей сети трубопроводов [5–8]. При этом окончательное снижение температуры воды с 50 до 25÷30 °С производится при помощи системы оборотной воды с вентиляторными градирнями (ВГ) [2–4]. Это обусловлено тем, что на сегодняшний день отвод низкопотенциального тепла от промышленных аппаратов с помощью ВГ – самый дешевый способ, позволяющий сэкономить более 95% свежей воды. По данным государственного учета использования воды [1–3], промышленностью Российской Федерации расходуется в год примерно 40 км3 свежей воды, что составляет ½ всего водозабора из источников водоснабжения, или 20% потребности предприятий в воде. Остальной объем воды (160 км3 ) обеспечивается повторным использованием ее после охлаждения и очистки (оборотная или циркуляционная вода).

В табл. 1 [2, 3] приведены данные об использовании оборотной воды в промышленности, требования к ее температуре в летний период и наличие загрязнений. Средний водооборот в промышленности Российской Федерации на рубеже XXI в. составил 78%, причем наибольшее значение этот показатель достигает в нефтеперерабатывающей промышленности, на предприятиях черной и цветной металлургии и в нефтехимии.

Охлаждающие системы промышленного водоснабжения могут быть прямоточными, с повторным использованием воды, оборотными и комбинированными. В соответствии со СНиП 2.04.02-84 [1] выбор системы и схемы водоснабжения следует производить на основании сопоставления возможных вариантов их осуществления с учетом особенностей объекта или группы объектов, требуемых расходов воды на различных этапах, источников водоснабжения, требований к напорам, температуре, качеству воды и обеспеченности ее подачи.

Для Цитирования:
Крюков О. В., Мещеряков В. Н., Энергосберегающее управление электроприводов вентиляторов градирен для водооборотных систем предприятий ТЭК. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2020;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: