bbk 000000

УДК 628.3:658.26.004.18

Энергосбережение и альтернативная энергетика на очистных сооружениях канализации

Аннотация

Проанализированы пути повышения энергоэффективности городских очистных сооружений канализации и выработки тепла и электроэнергии с использованием возобновляемых энергоресурсов сточных вод. Проведенный анализ путей энергосбережения и энергогенерации в водопроводно-канализационном хозяйстве показывает, что в зависимости от применяемых технических решений общий энергетический баланс может различаться (применительно к расходу сточных вод 100 тыс. м³/сут) от чистого потребления 4 МВт электрической мощности до производства 7,5–8 МВт (за счет выработки до 16 МВт, в том числе до 1 МВт электроэнергии). Сооружения очистки городских сточных вод в зависимости от выбранных технических решений могут различаться по энергопотреблению более чем в 6 раз.

Ключевые слова

биогаз , водопроводно-канализационное хозяйство , осадок , очистные сооружения , сточные воды , тепловые насосы , электроэнергия , энергопотребление , энергоэффективность

Подробнее...

bbk 000000

УДК 628.3:62-531.3.003.13

Шадрин В. А.

Повышение эффективности использования электроэнергии

Аннотация

Рассказано о внедрении преобразователей частоты на водопроводных и канализационных насосных станциях МУП «Производственное объединение водоснабжения и водоотведения» г. Челябинска в рамках реализации «Программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности МУП «ПОВВ» на 2010–2014 годы».

Ключевые слова

насосная станция , преобразователь частоты , энергосбережение , энергоэффективность

Подробнее...

bbk 000000

УДК 628.356.1:621.61

Ракицкий Д. С., Егорова Ю. А., Левин Д. И., Гордеев С. А., Нагорный С. Л., Баженов В. И., Петров В. И., Устюжанин А. В.

Энергоэффективный принцип реконструкции воздуходувной станции городских очистных канализационных сооружений Самары

Аннотация

В качестве ключевого, экономически выгодного мероприятия по энергосбережению и окупаемости инвестиций в сфере водоотведения компания «Самарские коммунальные системы» обосновывает процессы управления подачей воздуха на городских очистных канализационных сооружениях. Разработан и успешно реализован крупный комплекс воздуходувной станции путем реконструкции типовых для условий РФ проектов института СоюзводоканалНИИпроект на расчетную подачу 132 144 Нм³/ч. Представлены особенности строительно-монтажных работ при установке агрегатов массой 15 тонн в условиях ограниченной способности грузоподъемных устройств (9 тонн). В основу энергосберегающего решения принят механический поворотно-лопастной принцип регулирования воздухонагнетателей. На первом этапе внедрения, при отсутствии действующей АСУ ТП, зафиксировано снижение удельного энергопотребления на 26,1% при среднем значении удельного энергопотребления 22,39 кВт/1000 Нм³. Технологическая часть отражает возможность регулирования подачи воздуха в аэротенки 45–100%, а также ее связь с потребляемой мощностью 1273,2–2674,2 кВт (для температуры воздуха на входе 20°C, относительной влажности 50%). Представлена двухконтурная схема автоматизированной системы управления «блок управления задвижками аэротенков – группа воздуходувных агрегатов». Приведен анализ тестовых испытаний воздухонагнетателей на заводе-изготовителе. Представлены и обоснованы параметры регулирования центробежных воздуходувных агрегатов посредством двух управляющих воздействий: регулируемого диффузора на выходе и входного направляющего аппарата. Разработана и проверена экспериментально математическая методика пересчета характеристик воздуходувных агрегатов с применением базового понятия «степень регулирования». Использование методики обосновывает широкий диапазон рабочих характеристик регулируемых агрегатов для всех сезонов года, режим совместной работы одного неуправляемого и трех управляемых воздуходувных агрегатов на период экспериментальных работ.

Ключевые слова

воздуходувная станция , имитационное моделирование , очистные канализационные сооружения , поворотно-лопастное регулирование , реконструкция , энергоэффективность

Подробнее...

bbk 000000

УДК 628.355

Гогина Е. С., Гульшин И. А.

Моделирование энергоэффективного процесса биологической очистки сточных вод в циркуляционном окислительном канале

Аннотация

В Национальном исследовательском Московском государственном строительном университете проводятся комплексные исследовательские работы по моделированию энергоэффективных процессов очистки сточных вод в циркуляционных окислительных каналах. В частности, рассматриваются технологические схемы удаления соединений азота из сточных вод при низких концентрациях растворенного кислорода. Цель исследований – определение оптимальных технологических режимов работы биомассы в различных условиях в ходе реализации экспериментальных схем. Представлены обобщенные результаты второго этапа комплексного исследования энергоэффективных процессов очистки сточных вод в циркуляционных окислительных каналах: определены зависимости эффективности симультанной нитрификации и денитрификации при изменении кислородного режима, изучен механизм адаптации биомассы и особенности вывода ее в рабочий режим. Описана модель экспериментальной установки, которая позволяет учитывать не только биохимические, но и более детальные гидравлические особенности экспериментального процесса.

Ключевые слова

биологическая очистка , денитрификация , легкоокисляемый органический субстрат , нитрификация , сточные воды , циркуляционный окислительный канал , энергоэффективность

Подробнее...

bbk 000000

УДК 628.356.14

Егорова Ю. А., Баженов В. И., Устюжанин А. В., Ракицкий Д. С., Левин Д. И., Гордеев С. А., Нагорный С. Л., Петров В. И.

Регулирующая арматура в управляемых процессах пневматической аэрации

Аннотация

В рамках программы Министерства энергетики и ЖКХ Самарской области на 2013–2019 годы компанией «Самарские коммунальные системы» разработан и успешно реализуется проект реконструкции городских очистных канализационных сооружений. Для повышения энергоэффективности предусмотрено внедрение систем аэрации, распределения воздуха и нагнетателей с регулируемой подачей воздуха в аэротенки в диапазоне 45–100%. Обоснована общая концепция регулирования, включающая сложный уровень технологического управления и двухконтурную схему автоматизации «блок управления задвижками аэротенков – группа воздуходувных агрегатов». Разработана и обоснована методика выбора регулирующей арматуры в системах управления подачей воздуха для пневматической аэрации сточных вод. В основу методики принята зависимость течения сжимаемой среды через регулирующую задвижку, представленная международным стандартом IEC 60534-2-1. В натурных условиях с использованием точного оборудования исследованы пропускные характеристики регулирующей задвижки IRIS (DN300) фирмы Egger. Средняя относительная погрешность методики составила 6,79%. Для системы автоматизированного управления погрешность методики не имеет особой значимости, поскольку ПИД-регулирование обеспечивает подачу требуемого количества воздуха из условия соответствия уставкам О₂, NH₄ и текущих измерений количества подаваемого воздуха. Представлен классификатор регулирующей арматуры, в основе которого – характер зависимости относительного коэффициента пропускной способности K_v/K_vs от степени открытия задвижки. Идентифицированы технологические режимы: сравнение теоретических и экспериментальных расходных характеристик регулирующей задвижки, перепада давления на регулирующей задвижке, перепада давления в системе «регулирующая задвижка – аэраторы», температуры воздушной среды перед задвижкой. Предложенный способ расчета регулирующей арматуры является частью комплексной математической модели «Энергоэффективность регулируемой подачи воздуха в аэротенки».

Ключевые слова

автоматизированная система управления , диафрагменная задвижка , коэффициент пропускной способности , мембранный аэратор , очистные канализационные сооружения , пневматическая система аэрации , регулирующая арматура , энергоэффективность

Подробнее...

bbk 000000

УДК 621.65:62-531.3:628.1/.2

Багаев Ю. Г., Карпов Н. В., Усачев А. П.

Параллельная работа насоса с частотно-регулируемым электроприводом

Аннотация

За более чем 17 лет успешного применения частотного регулирования производительности насосов на водопроводных и канализационных насосных станциях МУП г. Новосибирска «Горводоканал» накоплен большой опыт эксплуатации, который позволил выявить некоторые особенности использования частотно-регулируемого электропривода в зависимости от специфики насосных станций. Проведенный анализ показал, что распространенное мнение по решению проблемы энергоэффективности параллельной работы двух насосов путем установки частотно-регулируемого электропривода на один насос в расчете, что им будет обеспечиваться недостающая часть подачи, во многих случаях ошибочно. Иногда насос с частотным регулированием оказывается в недопустимой рабочей области, что приводит к выходу его из строя. По результатам проведенных исследований специалисты Горводоканала Новосибирска сделали вывод, что при установке режимов работы насосов следует обеспечивать нахождение рабочей точки каждого насоса в его рабочем диапазоне (в особенности это относится к насосам с частотным регулированием, так как при снижении частоты вращения рабочая область смещается влево). Это обеспечит бесперебойное функционирование насосных агрегатов.

Ключевые слова

насосная станция , производительность насоса , центробежный насос , частотное регулирование , энергоэффективность

Подробнее...

bbk 000000

УДК 628.147.2

Кармазинов Ф. В., Мельник Е. А., Ипатко М. Н., Ильин Ю. А., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю.

Методика оценки экономической эффективности систем подачи воды с насосными станциями, оборудованными резервуарами

Аннотация

Представлена методика оценки экономической эффективности систем подачи воды с насосными станциями, оборудованными резервуарами, позволяющая на стадии реконструкции оптимизировать транспортные системы водоснабжения отдаленных районов. Для таких систем характерны: низкая энергоэффективность, вызванная потерей давления при сбросе воды, и низкая надежность сетей при работе на них через байпас, обусловленная колебанием давления. В методике учтены особенности одновременной работы двух подсистем: подсистемы трубопроводов и арматуры и подсистемы повысительной насосной станции. Обоснован выбор в качестве единого для всех подсистем критерия оптимизации в виде чистого дисконтированного расхода за жизненный цикл. Установлено, что экономическая и энергетическая эффективность инвестиционных проектов по реконструкции транспортных систем водоснабжения является функцией фактического входного давления воды в подводящих трубопроводах и зависит от инженерных мер, направленных на ее повышение. К таким мерам относится применение клапанов, регулирующих давление «после себя», мини-ГЭС и дополнительной низконапорной насосной станции. На примере повысительной насосной станции «Парнас» Санкт-Петербурга показано, что применение разработанной методики позволяет повысить показатели надежности системы подачи воды до P(t) > 0,95 при одновременном снижении чистого дисконтированного расхода за жизненный цикл на 17%. При этом в зависимости от фактического входного давления воды в подводящих трубопроводах снижение энергопотребления насосной станции изменяется от 22 до 60%.

Ключевые слова

водопроводная сеть , давление , насосная станция , регулирующий клапан , энергоэффективность

Подробнее...

bbk 000000

УДК 628.12/.14+628.17

Ракицкий Д. С., Егорова Ю. А., Нагорный С. Л., Табунков А. С., Полстьянов В. Н., Воробьев А. Г., Черносвитов М. Д., Шмиголь В. В.

Комплексный подход к реконструкции повысительных насосных станций г. Самары

Аннотация

Обозначена актуальность повышения надежности и энергоэффективности работы системы водоснабжения г. Самары. Описаны основные методы и средства поэтапной реализации плана реконструкции повысительных насосных станций. Дано описание программно-аппаратного комплекса, выбранного для решения поставленной задачи. Приведены данные по снижению суммарного потребления электроэнергии на 37 насосных станциях. Снижение потребления электроэнергии за счет частотного регулирования работы насосных агрегатов составило 40%, за счет внедрения адаптивных алгоритмов регулирования для станций с параллельной работой нескольких насосных агрегатов – 27%. Расчетное снижение потребления электроэнергии при замене насосных агрегатов после внедрения адаптивных алгоритмов регулирования – 18%. Отмечено уменьшение аварийности на сетях на 8% благодаря среднему снижению давления в водопроводной сети, а также повышению оперативности управления объектами за счет получения полной достоверной информации о параметрах технологического процесса в режиме реального времени. Внедрение
системы создало предпосылки для сокращения численности обслуживающего персонала и упрощения организационно-технических мероприятий при эксплуатации насосных станций. Указаны критерии, которые целесообразно использовать при оценке эффективности работы станций. Представлены графики параметров работы нескольких реконструированных насосных станций. Приведены рекомендации по дальнейшей реконструкции повысительных насосных станций на территории г. Самары.

Ключевые слова

насосная станция , регулирование работы насосов , система водоснабжения , удельный расход электроэнергии , энергоэффективность

Подробнее...

bbk 000000

УДК 628.32:65.012.45

Касаткин Ф. Ю., Костылев С. В.

Единое информационное пространство предприятия

Аннотация

Описана информационная инфраструктура ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», с помощью которой обеспечиваются надежность, бесперебойная работа, высокая производительность, безопасность и конфиденциальность.

Ключевые слова:

водоотведение. , водоснабжение , информационная инфраструктура , информационная система , информационные технологии , энергоэффективность

Подробнее...

bbk 000000

УДК 628.17.001.4

Наумов А. Л., Судьина О. С.

Повышение энергоэффективности трубопроводных систем здания

Аннотация

Проблему энергосбережения в строительстве можно решить путем уменьшения теплопотерь через ограждающие конструкции, установки тепло- и водосчетчиков, использования нетрадиционных источников теплоснабжения и т. д. Вопросы энергосбережения в трубопроводных инженерных системах в проектировании недостаточно изучены, в то время как значительная часть энергопотребления систем инженерного обеспечения зданий (до 80%) приходится на привод насосов и вентиляторов трубопроводных сетей: отопления, водоснабжения, вентиляции, кондиционирования воздуха. В качестве критериев энергоэффективности трубопроводных сетей рассматриваются экономические показатели. В расчетах использован метод приведенных затрат.

Ключевые слова

приведенные затраты , система вентиляции , система отопления , скорость движения рабочей среды , энергопотребление , энергоэффективность

Подробнее...