Предприятие как энергосистема

Научно-производственный центр “Спецсистема” создан в 1992 г. для разработки, производства и внедрения на предприятиях приборов и систем энергоучета “ИСТОК”. За прошедшие годы предприятием накоплен большой опыт работы, создан ряд перспективных моделей приборов, хорошо зарекомендовавших себя на многих предприятиях Беларуси, России, Казахстана, Украины.

Сегодня НПЦ “Спецсистема” — это один из ведущих в Республике Беларусь производителей приборов и систем учета энергоресурсов, обеспечивающий не только их производство, но и полное сопровождение выпускаемых изделий включая выполнение проектных, монтажно-наладочных работ, гарантийное и постгарантийное обслуживание.
Предприятием разработаны также и специализированные интерфейсные устройства и программное обеспечение “Секунда-Энергия”, позволяющие построить на базе приборов “ИСТОК” автоматизированные системы контроля и управления энергообъектами (АСКУЭ).
Предприятие осуществляет гибкий подход к запросам каждого конкретного заказчика. Отличительной особенностью НПЦ “Спецсистема” является полное сопровождение выпускаемой продукции, позволяющее успешно решать поставленные задачи.

Об энергоаудите предприятия
Современное развитие промышленных автоматизированных систем комплексного учета энергоресурсов (АСКУЭ) различных уровней и направлений характеризуется все возрастающей степенью их децентрализации.
Это позволяет отображать значения параметров энергопотребления непосредственно в местах выработки и использования энергии; на основе оперативных данных осуществлять регулирующие воздействия на процесс энергопотребления; объективно анализировать и оценивать принимаемые технические или организационные решения, направленные на экономное использование топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), модернизацию энергообъектов и проведение мероприятий по недопущению создания аварийной обстановки.
Основными задачами энергетической паспортизации предприятия являются: во-первых, выявление неэкономичных режимов работы энергетического и технологического оборудования, что осуществляется на основе обследования работы и энергопотребления предприятия и системного анализа результатов.
Во-вторых, определение возможного потенциала энергосбережения на предприятии по видам энергоносителей и оценка величины инвестиций на энергосберегающие мероприятия.
В-третьих, разработка комплексной программы по энергосбережению, включающей в себя технико-экономическое обоснование применения конкретных мероприятий, с учетом динамики развития или реструктуризации предприятия, распределение и закрепление лиц, ответственных за техническое состояние энергетического оборудования и проведение утвержденных мероприятий.
В-четвертых, составление энергетического паспорта с отражением всех основных сведений об энергохозяйстве предприятия и оценка эффективности использования ТЭР по объектам предприятия.
Особое внимание при разработке методики проведения энергоаудита должно уделяться сбору и анализу статистических данных о потреблении энергоносителей. При этом выявляются: эффективность режима энергопотребления производства, цеха, агрегата; характер работы технологических установок во времени; взаимосвязь показателей расхода энергоносителей обследуемого производства со смежными технологическими производствами.

Анализ потребления ТЭР подразумевает рассмотрение не только характеристик конкретного производства, но и оценку его взаимосвязи с большим числом других производств. Осуществляя анализ только одного производства, без учета взаимосвязи с другими, можно получить не всегда обоснованное решение.
Объективно выполненный анализ статистических данных о расходе энергоносителей наряду с оперативными замерами позволяет получить достоверную характеристику энергопотребления на предприятии и его объектах.
С 1992 г. научно-производственный центр “Спецсистема” проводит работы по созданию автоматизированных измерительных систем. Созданные базовые ИС позволяют организовывать автоматизированные системы контроля и управления различными энергообъектами.
КТС “ИСТОК”

Комплекс технических средств “ИСТОК” предназначен для организации многоузлового коммерческого и технического учета отпуска или потребления, контроля и распределения энергоресурсов в пределах любых промышленных и энергетических предприятий.
Базовые измерительные системы (БИС), входящие в состав КТС “ИСТОК”, отвечают современным требованиям к приборам и системам учета потребления топливно-энергетических ресурсов, являются средствами измерений и зарегистрированы в Государственных реестрах средств измерений Республики Беларусь, Российской Федерации, Республики Казахстан и Украины.
Решением Экспертного совета при Государственном комитете по энергосбережению и энергетическому надзору Республики Беларусь КТС “ИСТОК” рекомендован для коммерческого и технического применения в Беларуси.
КТС “ИСТОК” в различных конструктивных исполнениях внедрен на многих предприятиях Республики Беларусь и показал хорошие результаты с точки зрения как надежности и удобства, так и качества в процессе формирования управляющих решений для рационального использования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР).

КТС “ИСТОК” предполагает двухуровневую схему построения.
Первый уровень КТС “ИСТОК” строится на основе базовых измерительных систем, представляющих собой в общем случае совокупность первичных измерительных преобразователей (ПИП) и цифровых вычислительных устройств, предназначенных для автоматизированного измерения и вычисления энергетических и физических параметров измеряемых сред.
Основные требования, которые должно обеспечивать данное приборное оборудование — это надежность, точность, самодиагностика и контроль неисправностей как собственно цифровых вычислителей, первичных измерительных приборов, так и базовых измерительных систем в целом.
В состав измерительных систем первого уровня КТС “ИСТОК” входят: базовые измерительные системы тепловой энергии и массы теплоносителя с водой; базовые измерительные системы тепловой энергии и массы теплоносителя с водяным паром; базовые измерительные системы объемного расхода природного газа или сжатого воздуха; базовая измерительная система электрической энергии и мощности.
Второй уровень КТС “ИСТОК” — это объектно-ориентированное программное обеспечение, устанавливаемое на персональный компьютер сменного мастера или главного энергетика, которая производит сбор и обработку информации от измерительных систем в масштабе реального времени и позволяет, во-первых, экономить время на обработку и классификацию поступающей информации; во-вторых, видеть реальную картину распределения энергетических потоков в соответствии с организационно-технической структурой предприятия; в-третьих, обеспечивает объективный энергетический контроль и учет вплоть до каждого конкретного потребителя, что в итоге позволяет проводить объективный и точный анализ энергопотребления предприятия при различных режимах и условиях работы.

При очевидной независимости вышеприведенных уровней КТС “ИСТОК” решение задач экономии топливно-энергетических ресурсов возможно только в их жесткой взаимосвязи.
Это объясняется тем, что для повышения уровня технологической и исполнительской дисциплины необходима жесткая регламентация исполнительских функций как оперативного, так и управленческого персонала.
Имея четкие инструкции по контролю основных технологических параметров энергообъекта, оперативный персонал контролирует их по показаниям вычислительного устройства измерительной системы первого уровня и одновременно является подконтрольным управленческому персоналу, отслеживающему комплексные задачи оптимизации режимов работы энергообъекта, используя вычислительную систему второго уровня.

Автоматизированная система контроля и управления котельными (АСКУЭ котельной)
Непрерывный контроль качества работы котельных установок — это экономия топлива в промышленной энергетике. Практически для каждой котельной установки определяются технически и экономически обоснованные нормы расхода топлива на производство единицы продукции.
На основании режимно-наладочных испытаний котельной установки разрабатывается и утверждается режимная карта — основной руководящий технологический документ оперативного персонала котельной, строгое соблюдение которого должно обеспечивать наиболее экономичный режим работы котлов и минимально возможные потери тепла и топлива.
Как показывают выборочные проверки, практически все котельные установки имеют потери тепла и топлива, при этом потери свыше 70% из них значительно превышают нормативные. Эти сверхнормативные потери определяются двумя факторами: внутренним (субъективным) и внешним (объективным).
Внутренним фактором является сам оператор, который не соблюдает параметры эксплуатации котла в соответствии с требованиями режимной карты.

Внешние факторы — это факторы, не зависящие от действий оператора котла. К ним следует отнести параметры воздуха (температура, барометрическое давление, влажность), подаваемого в топку котла, температуру питательной воды, а также изменение качества и состава топлива.
Изменение внешних условий эксплуатации котельной установки по отношению к тем, при которых проводились режимно-наладочные испытания и составлялась режимная карта, влияет на реальные условия работы котельной установки. Это влияние учитывается при составлении режимной карты, и в ходе эксплуатации должны вводиться поправки к параметрам настройки работы котла. На практике это не выполняется и ведет к фактическому увеличению расхода топлива. Причем перерасход практически невидим для оперативного персонала котельной. Эти перерасходы относятся на себестоимость выпускаемой продукции, увеличивают ее стоимость и снижают конкурентоспособность.
Устранить влияние вышеназванных факторов или свести их влияние до минимума можно только через приборный оперативно-технологический контроль параметров котельных установок в соответствии с требованиями режимных карт.
Решение было найдено в АСКУЭ котельной “ИСТОК”, который предусматривает две подсистемы оперативного контроля и подсистему управления.
Данное направление работ находится в настоящее время в разработке. Это прежде всего решение задач обучения оперативного персонала, повышение требований технологической дисциплины и ответственности.

Качество работы котла оценивают по величине потерь тепла. Поэтому на первом уровне необходимо устанавливать измерительные системы, позволяющие контролировать основные параметры котельной установки. К ним относятся: теплофизические параметры вырабатываемого теплоносителя и потребляемого газа, давление в барабане и топке котла; температура и расход питательной воды до и после экономайзера, температура и состав уходящих (дымовых) газов. Поэтому, если котельную установку оснастить стационарными первичными измерительными приборами в составе измерительных систем, в том числе и газоанализаторами, которые будут автоматически следить за изменением теплофизических параметров котельной установки, составом и параметрами дымовых газов, то будет организован непрерывный и объективный контроль качества работы котельной установки в масштабе реального времени.
В большинстве случаев на базе только одного вычислителя “ИСТОК-ТМ” можно организовать измерение и вычисление всех необходимых теплофизических параметров котельной установки; при необходимости приборов может быть и несколько.
Автоматизация контроля на первом уровне практически полностью снимает проблему влияния субъективных факторов на эксплуатационные параметры котельной установки за счет жесткой регламентации исполнительских функций оперативного персонала.

На втором уровне АСКУЭ котельной “ИСТОК” устанавливается ПЭВМ сменного мастера (главного энергетика), которая производит сбор информации от приборов второго уровня и вычисление основных энергетических параметров в именованных величинах и реальном масштабе времени. Специализированное программное обеспечение рассчитывает оптимизированный алгоритм технологических процессов работы котельной установки в соответствии с требованиями режимных карт и формирует управляющие решения по критерию максимума КПД в масштабе реального времени. Такая постановка задачи позволяет объективно анализировать и оценивать принимаемые технические или организационные решения, направленные на экономию топливно-энергетических ресурсов и оптимальное управление котельными установками.

Подготовила Анастасия ЧУДИНОВА