По обеспечению энергосБЕРЕЖЕния и повышению энергетической эффективности

При эксплуатации дизельных электростанций

 

Д.1 Дизельные электростанции (ДЭС), применяемые на объектах МО РФ, подразделяются на [7]:

- базовые (постоянно действующие), предназначенные для работы в качестве основного источника электроэнергии и вспомогательного (дополнительного) источника теплоты;

- резервные, предназначенные для дублирования основного (внешнего) источника электроснабжения.

Д.2 Основными направлениями энергосбережения при эксплуатации ДЭС являются:

- замена устаревших неэффективных модификаций первичных двигателей внутреннего сгорания современными двигателями отечественного и зарубежного производства, оборудованных системами топливоподачи с микропроцессорным управлением типа «Common Rail», что позволяет повысить их эффективный КПД до значений 43…48 % и снизить удельный эффективный расход топлива до значений 0,195…0,220 кг/кВт·ч;

- замена устаревших неэффективных модификаций электрических генераторов современными генераторами отечественного и зарубежного производства, характеризующимися значениями электрических КПД 96…98%;

- оптимизация режимов функционирования ДЭС в процессе эксплуатации с целью исключения работы отдельных дизельных двигателей на режимах долевых нагрузок (менее 50 % от номинальной нагрузки);

- использование специальных присадок к дизельному топливу, а также добавок к воздушному заряду (в том числе перевод на газодизельный цикл, т.е. работу на газообразном топливе с небольшой запальной порцией дизельного топлива);

- конвертация дизельных двигателей на газообразное топливо;

- утилизация теплоты вторичных энергоресурсов ДЭС (отработавших газов, охлаждающей жидкости, моторного масла и наддувочного воздуха).

Первые три направления энергосбережения целесообразно реализовать как для базовых, так и для резервных ДЭС. Последние три направления энергосбережения целесообразно использовать для базовых ДЭС.

Д.3 Для базовых ДЭС объектов военной инфраструктуры наиболее рациональным направлением энергосбережения является утилизация теплоты вторичных энергоресурсов. Утилизированная теплота отработавших газов и жидкости, охлаждающей зарубашечное пространство ДВС, наддувочного воздуха и моторного масла может использоваться для замещения теплогенерирующих (котельных) установок, а также холодоснабжения объектов с целью снижения затрат на энергообеспечение путем комбинированной выработки требуемых видов энергии. Для этого в состав технических систем базовых ДЭС включается система комплексной утилизации теплоты (СКУТ).

Д.4 Утилизируемая теплота может быть использована для:

- теплоснабжения;

- горячего водоснабжения;

- подогрева подпиточной воды котельных установок;

- холодоснабжения.

В состав СКУТ могут входить:

- утилизаторы теплоты отработавших газов ДВС;

- утилизаторы теплоты жидкости, охлаждающей зарубашечное пространство ДВС;

- утилизаторы теплоты моторного масла;

- утилизаторы теплоты наддувочного воздуха;

- трубопроводы, запорно-регулирующая и предохранительная арматура, контрольно-измерительные приборы и автоматика.

Состав теплового утилизационного оборудования и последовательность его включения в работу на конкретном объекте принимается с учетом конструктивного исполнения систем охлаждения и газовыхлопа ДВС, режимов работы электростанции, вида и свойств, применяемого топлива, а также цели использования теплоты.

Д.5 Утилизация теплоты отработавших газов осуществляется путем установки на их газовыпускных трактах кожухотрубчатых теплообменников или теплообменников на тепловых трубках. Температура газов на выходе из теплообменников принимается в зависимости от вида применяемого топлива (дизельное топливо, природный горючий газ, биогаз и т.д.) и содержания серы в нем.

При содержании серы до 0,5 % и температуре входящей нагретой воды выше 60^о С температура газов на выходе из теплообменника должна быть не менее 120^о С. При содержании в топливе серы более 0,5 %, и температуре воды на входе в теплообменник менее 60^о С температура газов на выходе из теплообменника должна быть выше 150^о С. Суммарное сопротивление газовыпускного тракта, как правило, не должно превышать значений, допускаемых заводом-изготовителем ДВС.

Д.6 Для утилизации теплоты наддувочного воздуха рекомендуется использовать кожухотрубчатые теплообменники и калориферы, в которых суммарные сопротивления по воздушному тракту не превышают величин, установленных предприятием-изготовителем. Температура воздуха на входе в ДВС не должна превышать величин, допускаемых предприятием-изготовителем.

Д.7 Для утилизации теплоты моторного масла и системы охлаждения зарубашечного пространства ДВС рекомендуется использовать серийно выпускаемые кожухотрубчатые и пластинчатые теплообменники. Гидравлические сопротивления теплообменников по трактам прохода масла и охлаждающей жидкости зарубашечного пространства не должны превышать величин, устанавливаемых предприятием-изготовителем ДВС.

Для улучшения условий утилизации теплоты системы охлаждения зарубашечного пространства следует предусматривать установку ДВС с высокотемпературным охлаждением.

Д.8 Для холодоснабжения объектов (например, летом) за счет энергии, утилизируемой теплоты от ДВС, целесообразно использовать серийные абсорбционные бромисто-литиевые холодильные машины. При наличии источника теплоты низкого температурного уровня в больших количествах, целесообразно применять серийно выпускаемые абсорбционные бромисто-литиевые тепловые насосы, где для их функционирования может использоваться высокотемпературная теплота ДВС.

Приложение Е (рекомендуемое)

МероприятиЯ

по обеспечению энергосбережения и повышениЮ энергетической эффективности при эксплуатации СИСТЕМ водоснабжения, водоотведения,
канализации, И ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

 

Е.1 Для обеспечения энергосбережения и повышения энергетической
эффективности на насосных станциях систем водоснабжения должны выполняться следующие мероприятия:

- своевременное устранение физического износа насосных агрегатов;

- применение регулируемого привода на насосных станциях второго, третьего и вышестоящих подъёмов;

- применение гидропневматических установок на насосных станциях второго, третьего и вышестоящих подъёмов;

- применение байпасных (обводных) линий на насосных станциях третьего и вышестоящих подъёмов;

- применение оборотных систем водоснабжения;

- диспетчеризация и автоматизация систем управления насосных станций.

Решение по выбору и применению данных мероприятий должно реализовываться по результатам технического обследования насосных станций, в процессе которого определяются фактические гидравлические (H-Q) и энергетические (P-Q), (КПД-Q) характеристики эксплуатируемых насосов (Н – развиваемый напор, м. в. с.; Q – подача насоса, м³/ч; Р – потребляемая мощность, кВт; КПД – коэффициент полезного действия).

Е.2 Своевременное устранение физического износа насосных агрегатов осуществляется при выполнении ежегодных плановых профилактических осмотров и ремонтов оборудования, а также путем сравнения фактических рабочих характеристик насосов (Q-H, P-Q, КПД-Q) с исходными или каталожными характеристиками. Периодичность проверок характеристик насосов не должна превышать пяти лет.

Е.3 Применение регулируемого привода предусматривает корректировку подачи и напора насосов за счёт изменения скорости вращения рабочих колес с помощью частотно-регулируемого электропривода. При этом необходимо учитывать допускаемые заводами-изготовителями минимальные значения подачи насосов и частоты тока, питающего электродвигатели.

Е.4 Применение гидропневматических установок производится в случаях, когда расход воды в часы наименьшего водопотребления меньше минимальных допустимых подач насосов, достигаемых при минимальных частотах тока, питающего электродвигатели.

Е.5 Применение байпасных линий предусматривает подачу воды при отключённых насосах непосредственно из подводящих напорных трубопроводов насосной станции в часы наименьшего водопотребления, когда напора воды в подводящих трубопроводах достаточно для подачи потребителям.

Е.6 Применение оборотного водоснабжения в системах охлаждения энергетического и технологического оборудования осуществляется с целью снижения потребления воды от внешних источников, ее перекачки и очистки.

Е.7 Применение диспетчеризации и автоматизации насосных станций осуществляется с целью снижения электропотребления за счет оптимизации работы насосных станций посредством управления давлением, количеством одновременно работающих насосов и т.п.

Е.8 Для обеспечения энергосбережения и повышения энергетической эффективности на сетях водоснабжения необходимо внедрять одно или сочетание следующих мероприятий:

- изменение диаметров трубопроводов;

- применение труб из полимерных материалов;

- применение зональных схем систем водоснабжения;

- борьбу с отложениями в системах водоснабжения;

- мониторинг и устранение утечек воды.

Решение по выбору и применению данных энергосберегающих мероприятий проводится по результатам технического обследования сетей водоснабжения в ходе которого определяются фактические гидравлические (Н-Q), характеристики на участках и в узлах сети, позволяющие определить участки, которые ограничивают производительность системы и повышают затраты электроэнергии на перекачку воды.

Е.9 Изменение диаметров трубопроводов осуществляется с целью уменьшения потерь напора воды при ее транспортировке за счет снижения скоростей движения воды.

Е.10 Применение труб из полимерных материалов осуществляется с целью уменьшения потерь напора воды при ее транспортировке за счёт снижения шероховатости внутренних поверхностей туб.

Е.11 Применение зональных схем систем водоснабжения осуществляется с целью оптимизации напора в водопроводной сети за счет введения локальных зон, при которых напор во всей сети не поддерживается на максимальном уровне, а изменяется, учитывая этажность застройки, рельеф и т.п.;

Е.12 Борьба с отложениями в системах водоснабжения ведется с целью уменьшения гидравлического сопротивления и проводится как механическим, так и химическим способами.

Е.13 Мониторинг и устранение утечек воды осуществляется с целью локализации мест ее утечек.

Е.14 Для обеспечения энергосбережения и повышения энергетической эффективности в системах горячего водоснабжения необходимо внедрять одно или сочетание следующих мероприятий:

- замена секционных (кожухотрубных) водоподогревателей на пластинчатые;

- оснащение циркуляционных и подпитывающих насосов в тепловых пунктах регулируемым приводом;

- оснащение ввода в здания подмешивающими насосами и балансировочными клапанами;

- установка полотенцесушителей с терморегулятором и замыкающим участком.

Е.15 Для обеспечения энергосбережения и повышения энергетической эффективности в системах водоснабжения зданий необходимо внедрять одно или сочетание следующих мероприятий:

- установка счётчиков горячей и холодной воды на каждый ввод в здание;

- установка счётчиков расхода воды в помещениях, имеющих обособленное потребление;

- установка стабилизаторов давления (понижение давление и выравнивание давления по этажам);

- подогрев подаваемой холодной воды (от теплового насоса, от обратной сетевой воды и др.);

- установка экономичной водоразборной арматуры и оборудования: душевых сеток, клавишных кранов и смесителей, двухсекционных раковин, двухрежимных смывных бачков, смесителей с автоматическим регулированием температуры воды.

Е.16 Для обеспечения энергосбережения и повышения энергетической эффективности при перекачке сточных и дренажных воднеобходимо внедрять одно или сочетание следующих мероприятий:

- включение-выключение в дискретном режиме электронасосных агрегатов (режим «старт - стоп»);

- своевременное выявление и устранение физического износа насосных агрегатов;

- своевременное выявление и устранение притока в канализационные сети балластных вод;

- своевременное выявление и устранение засорений проточных частей насосов, трубопроводов и арматуры;

- оптимизирование транспортных схем перекачки сточных вод;

- оценка энергетической и экономической эффективности применения различных вариантов насосов.

Решение по выбору и применению данных энергосберегающих мероприятий, необходимо проводить по результатам технического обследования, в ходе которого определяются фактические гидравлические (H-Q) и энергетические (P-Q), (КПД-Q) характеристики эксплуатируемых насосов, фактические гидравлические (H-Q), характеристики на участках и в узлах сети.

Е.17 Внедрение дискретного режима включения-выключения электронасосных агрегатов (режим «старт - стоп») на канализационных

насосных станциях (КНС) предусматривает их включение при достижении верхних уровней воды в приёмном резервуаре и выключении – при достижении нижних уровней.

Е.18 Применение регулируемых приводов необходимо осуществлять только по результатам оценки экономической эффективности с учётом:

- технических характеристик электронасосных агрегатов;

- гидравлических характеристик напорных водоводов;

- возникновения засорений проточных частей насосов, трубопроводов и арматуры в результате снижения скоростей движения воды;

- заиливания приёмных резервуаров КНС и образования корки из плавающих веществ на поверхности воды.

Е.19 Своевременное выявление и устранение физического износа насосных агрегатов осуществляется при выполнении ежегодных планово-профилактических осмотров и ремонтов оборудования, а также путем сравнения фактических рабочих характеристик насосов (Q-H, P-Q, КПД-Q) с исходными или каталожными характеристиками. Для снятия фактических характеристик должна быть обеспечена возможность постоянного или периодического поагрегатного измерения подачи, напора и потребляемой мощности насосных агрегатов. Периодичность проверок характеристик насосов должна быть не более 5 лет.

Способ проверок характеристик насосов должен предусматривать одновременное определение графика притока сточных вод в приёмный резервуар КНС и фактического кавитационного запаса, а так же результаты его сравнения с допустимым для эксплуатируемых насосов.

Е.20 Своевременное выявление и устранение притока в канализационные сети баластных вод (например, грунтовых) по причине нарушения их герметичности производится с целью снижения затрат электроэнергии на их перекачку и очистку. Одним из способов обнаружения баластных вод являются результаты анализа графика притока сточных вод в приёмный резервуар КНС.

Е.21 Своевременное выявление и устранение засорения проточных частей насосов, трубопроводов и арматуры производится с целью снижения затрат электроэнергии на преодоление дополнительных сопротивлений. Одним из способов их обнаружения являются автоматизированные системы оперативного управления энергопотреблением при засорениях на КНС, диагностирующие засорения по результатам анализа потребляемой мощности.

Е.22 Оптимизация транспортных схем перекачки сточных вод производится с целью исключения, по возможности, последовательной схемы перекачки сточных вод, отдавая предпочтение параллельно-последовательной схеме перекачки.

Е.23 Оценку энергетической и экономической эффективности применения различных вариантов насосов (за жизненный цикл с учётом дисконтирования затрат) целесообразно проводить на стадии реконструкции с учётом применения различных вариантов насосов-конкурентов, транспортных схем перекачки, оценивая их работу с учётом результатов технического обследования (замеренных графиков притока сточных вод, характеристик напорных водоводов и т.п.).

Е.24 Для обеспечения энергосбережения и повышения энергетической эффективности при очистке сточных вод необходимо:

- внедрять мелкопузырчатые системы аэрации сточных вод;

- внедрять энергоэффективные транспортные системы осадков сточных вод, включая транспортирование обезвоженных осадков с применением винтовых транспортеров.

Приложение Ж (рекомендуемое)

МероприятиЯ