По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 626.824:621.311

Средства энергосбережения в водооборотных системах предприятий при оптимизации управления градирнями

Крюков О.В. д-р техн. наук, АО «Гипрогазцентр», г. Нижний Новгород, e-mail: o.kryukov@ggc.nnov.ru

Рассмотрены особенности современных водооборотных систем охлаждения технологического оборудования на промышленных 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: Справочное 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. Киянов Н.В., Крюков О.В., Прибытков Д.Н. Проекты автоматизации вентиляторных градирен // Современные технологии автоматизации. – 2007. – № 2. – С. 64–72.

5. Калюжный А.П. Сравнительный анализ эффективности оборотного водоснабжения промышленных предприятий // Дисс. … канд. техн. наук. – Киев: Киевск. нац. ун-т строительства и архитектуры, 2003. – 168 с.

6. Пужайло А. Ф., Спиридович Е.А., Крюков О.В. Энергосбережение и автоматизация электрооборудования компрессорных станций: Монография / Под ред. д-ра техн. наук О.В. Крюкова. – Нижний Новгород: Вектор ТиС, 2010. – 560 с.

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

8. Крюков О.В., Степанов С.Е., Бычков Е.В. Инвариантные системы технологически связанных электроприводов объектов магистральных газопроводов // В Сборнике: Труды VIII Международной (XIX Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2014 в 2-х томах. Отв. за выпуск И.В. Гуляев. – Саранск, 2014. – С. 409–414.

9. Киянов Н.В., Крюков О.В. Применение АСУ водооборотными системами в металлургических производствах // Автоматизация в промышленности. – 2009. – № 8. – С. 63–66.

10. Крюков О.В. Автоматизация водооборотных систем охлаждения с вентиляторными градирнями для химических и нефтехимических производств // Химическая техника. – 2014. – № 10. – С. 24–30.

11. Крюков О.В. АСУ водооборотными системами с градирнями // Автоматизация в промышленности. – 2012. – № 8. – С. 53–56.

12. Крюков О.В. Стратегии инвариантных электроприводов газотранспортных систем // В Сборнике: Интеллектуальные системы. Труды XI Международного симпозиума / Под редакцией К.А. Пупкова. – М.: РУДН, 2014. – С. 458–463.

13. Киянов Н.В., Крюков О.В. Автоматизация управления водооборотной системой с вентиляторными градирнями // Автоматизация. Современные технологии. – 2008. – № 7. – С. 13–20.

14. Киянов Н.В., Крюков О.В., Прибытков Д.Н. Концепция разработки инвариантных автоматизированных электроприводов для водооборотных систем с вентиляторными градирнями // Электротехника. – 2007. – № 11. – С. 62–68.

15. Milov V.R., Suslov B.A., Kryukov O.V. Intellectual management decision support in gas industry // Automation and Remote Control. – 2011. – Т. 72. – № 5. – С. 1095–1101.

16. Крюков О.В., Горбатушков А.В., Степанов С.Е. Принципы построения инвариантных электроприводов энергетических объектов // В Сборнике: Автоматизированный электропривод и промышленная электроника. Труды IV ВНПК. Под общей редакцией В.Ю. Островлянчика. – 2010. – С. 38–45.

17. Kryukov O.V. Electric Drive Systems in Compressor Stations with Stochastic Perturbations // Russian Electrical Engineering. – 2013. – Т. 84. – С. 135–140.

18. Kiyanov N.V., Kryukov O.V., Pribytkov D.N. A Concept for the Development of Invariant Automated Electric Drives for Water Recycling Systems with Fan Cooling Towers // Russian Electrical Engineering. – 2007. – Т. 78. – N 11. – С. 621–627.

19. 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.

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

21. Крюков О.В., Степанов С.Е. Повышение устойчивости работы электроприводов центробежных нагнетателей на компрессорных станциях ОАО «Газпром» // Газовая промышленность. – 2014. – № 8 (710). – С. 50–56.

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

23. Крюков О.В. Автоматизированная система энергосберегающего управления водооборотными системами с градирнями // Газовая промышленность. – 2011. – № 8. – С. 90–94.

24. Захаров П.А., Крюков О.В. Методология инвариантного управления агрегатами компрессорных станций при случайных воздействиях // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2009. – № 5. – С. 64–70.

25. Крюков О.В. Автоматизированная система регулирования температуры охлажденной воды электроприводом вентиляторной градирни // Патент на полезную модель №122162, МПК F28D1/00. – Опубл. 20.11.2012. Бюлл. № 32.

26. Серебряков А.В., Крюков О.В., Васенин А.Б. Нечеткие модели и алгоритмы управления ветроэнергетическими установками // В Сборнике: Материалы конференции «Управление в технических, эргатических, организационных и сетевых системах». Под редакцией С.Н. Васильева. – 2012. – С. 467–469.

27. Крюков О.В. Опыт создания энергоэффективных электроприводов газоперекачивающих агрегатов // В Сборнике: Труды VIII Международной (XIX Всероссийской) конференции по автз. электроприводу АЭП-2014 в 2-х томах // Отв. за выпуск И.В. Гуляев. – Саранск, 2014. – С. 157–163.

28. Крюков О.В., Васенин А.Б., Серебряков А.В. Экспериментальный стенд электромеханической части ветроэнергетической установки // Приводная техника. – 2012. – № 4. – С. 2–11.

29. Крюков О.В. Прикладные задачи теории планирования эксперимента для инвариантных объектов газотранспортных систем // В Сборнике: Идентификация систем и задачи управления. Труды IX Международной конференции SICPRO-2012. Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова. – 2012. – С. 222–236.

30. Бабичев С.А., Бычков Е.В., Крюков О.В. Анализ технического состояния и безопасности электроприводных газоперекачивающих агрегатов // Электротехника. – 2010. – № 9. – С. 30–36.

31. Крюков О.В., Серебряков А.В. Система оперативной диагностики технического состояния ветроэнергетических установок // Электротехника. – 2015. – № 4. – С. 49–53.

32. Бабичев С.А., Захаров П.А., Крюков О.В. Автоматизированная система оперативного мониторинга приводных двигателей газоперекачивающих агрегатов // Автоматизация в промышленности. – 2009. – № 6. – С. 3–6.

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

34. Гайдукевич В.И., Титов В.С. Случайные нагрузки электроприводов. – М.: Энергия, 1980. – 230 с.

В настоящее время в промышленности РФ широко применяются водооборотные системы, обеспечивающие подачу воды с определенными параметрами на производство в требуемых количествах и соответствующего качества [1–3]. В целом они состоят из комплекса взаимосвязанных гидротехнических сооружений – водозаборных устройств, насосных станций, водоводов, установок очистки, охладителей воды, регулирующих емкостей и разводящей сети трубопроводов [3–6]. 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 1/2 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 века 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., Средства энергосбережения в водооборотных системах предприятий при оптимизации управления градирнями. Главный энергетик. 2016;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: