Цифровой водоканал на практике
Коммунальные предприятия традиционно находятся между молотом и наковальней. Рост стоимости оборудования, необходимость замены изношенных трубопроводов и агрегатов, при этом высокая значимость для населения и необходимость сдерживания тарифов – чтобы выжить в таких условиях необходимо снижать собственные издержки и повышать операционную эффективность. Замена оборудования на новое, в частности системы автоматизации, дает эффект, но, как показывает практика, нужно не только внедрить современные технологии и устройства, но и грамотно их применять. Многие считают, что объект новый и модернизированный, а по факту эффективность его может быть даже ниже, чем до реконструкции. Как же так? Разберемся на примере.
Информационная система «Цифровой водоканал», разработанная специалистами нашей компании, представляет собой программно-аппаратный комплекс, который обеспечивает эффективный процесс управления предприятием за счет принятия обоснованных оперативных решений в едином информационном пространстве. Внедрение системы позволяет значительно повысить эффективность и надежность водоснабжения потребителей.
В состав решения входит модуль «Анализ режимов», позволяющий определять и поддерживать оптимальный режим работы насосных станций и экономить электроэнергию. В частности, система аналитики оптимального количества работающих насосов в различные периоды времени позволяет определить, насколько эффективна загрузка насосного оборудования, и предоставляет возможность принятия решения по изменению режима работы объекта с целью повышения его энергетической эффективности.
Одним из ярких примеров работы модуля «Анализ режимов» стало его промышленное внедрение на объекте ВНС-4 Глазова – одного из старейших городов Удмуртской Республики. Ниже представлены графики проанализированных значений расхода, перепада давления и потребляемой активной мощности по данным за февраль-март 2022 года.
Рис. 1. Анализируемые значения расхода
Рис. 2. Анализируемые значения напора
Рис. 3. Анализируемые значения активной мощности
На ВНС-4 установлены три насосных агрегата Grundfos CR 15-3 A-F-A-E-HQQE. Один из них является резервным, а два – в работе. Ниже приведена напорно-расходная характеристика этих агрегатов в разрезе значений КПД в каждой рабочей точке. Цветом на графике обозначается значение КПД для соответствующей рабочей точки. На рис. 4 представлены два варианта фактических значений КПД при индивидуальной и совместной работе двух насосных агрегатов.
Рис. 4. Тепловая карта значений КПД при индивидуальной и совместной работе двух НА
В модуле «Анализ режимов» выполнено наложение на напорно-расходные характеристики НА значения фактических рабочих точек для каждого варианта и сравнение эффективности работы для каждого.
Рис. 5. Тепловая карта значений КПД с фактическими рабочими точками
На правом графике показана характеристика, по которой фактически работает ВНС-4 с одновременной работой двух насосных агрегатов. А на левом графике –характеристика, которая показывает, что даже один насосный агрегат может обеспечивать необходимые рабочие точки насосной станции. Для каждого из этих вариантов в модуле «Анализ режимов» система определяет удельный расход электроэнергии:
|
Параметры эффективности |
Оптимум |
Факт |
|
УРЭ, кВт• ч/м3 |
0,165592 |
0,279095 |
Как видим, потенциал экономии электроэнергии при переходе на работу на одном НА составляет около 60%.
Стоит отметить, что насосная станция ВНС-4 претерпела масштабную модернизацию технологической части: полностью заменены насосы, установлена современная система автоматики объекта. Результаты работы модуля «Анализ режимов» ИС «Цифровой водоканал» показали, что в системе автоматики объекта проектировщиками заложены неверно реализованные алгоритмы работы станции, не позволяющие обеспечивать оптимальный режим насосных агрегатов. Из этого можно сделать вывод, что наличие современной системы автоматики объектов и нового оборудования не всегда позволяет обеспечить энергетически эффективный режим работы, что существенно искажает информацию об объекте. Все считают, что объект новый и модернизированный, а на деле эффективность его может быть даже ниже, чем до реконструкции.
Внедрение таких модулей, как «Анализ режимов», позволяет не только исключить подобные сценарии на предприятии, но и существенно помогает в принятии решений о необходимости модернизации объекта, что, в свою очередь, повышает обоснованность планируемых инвестиций в реконструкцию и позволяет контролировать эффективность использования инвестиционных средств на конкретном объекте.
Опубликовано 19.07.2022