Повышение энергетической эффективности водозаборов за счёт повторного использования промывной воды и сокращения времени фильтроцикла

ЦЕЛЬ. Исследование поиска путей уменьшения энергопотребления и развития методов повышения энергоэффективности водоканалов. Отраженные в статье исследования базируются на результатах энергетического обследования водоканала города Гомель (Республика Беларусь) одной из задач актуальных задач которого являлся поиск резервов экономии ТЭР за счет снижения технологических расходов воды. В статье приводятся результаты исследований на примере двух водозаборов «Ипуть» и «Сож». МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялись методы математической статистики, в том числе, для оценки значимости влияния промывки воды на снижение содержания железа использован метод дисперсионного анализа. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье рассматриваются возможные пути снижения затрат электроэнергии за счет уменьшения технологических расходов воды, которые используются на промывку фильтровальных сооружений. В качестве основных мероприятий выделены следующие: изменение графика промывки фильтров с увеличение фильтроцикла; использование водовоздушной промывки; повторное использование промывной воды. В статье сформулирована гипотеза: промывка фильтров приводит к снижению содержания железа в воде, т.е. улучшению качества очистки. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Повышение энергетической эффективности водозаборов наряду с мероприятиями по модернизации и оптимизации работы насосного оборудования достигается путем экономии водных ресурсов и, соответственно, затрат электроэнергии на их добычу необходимую при промывке фильтровальных материалов станции обезжелезивания. Предположением о возможном увеличении фильтроцикла являлось отсутствие значимости влияния промывки на снижение содержание железа, что свидетельствовало о наличие значительного запаса промывочного цикла. Использование совместной водяной и воздушной промывки, способствует значительному снижению как технологических расходов воды (40,1 %), так и расходов электроэнергии (38,8 %). Потенциал энергосбережения за счет сокращения технологических расходов электроэнергии на подъем воды с целью промывки достигал для исследуемого водозабора 89857 кВт∙ч / год.

1. Hakimyanov M.I., Guzeev B.V., Ryabishina L.A. Methodological bases calculation of power consumption of electric drives booster and group pumping station // Electrical and data processing facilities and systems. 2014. № 3. V. 10. P. 15–20.

2. Грачева Е.И., Горлов А.Н., Шакурова З.М. Анализ и оценка экономии электроэнергии в системах внутризаводского электроснабжения. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2020;22(2):65-74. https://doi.org/10.30724/1998- 9903-2020-22-2-65-74.

3. Гумерова Р.Х., Черняховский В.А. Моделирование потребления электроэнергии приводами насосов при дроссельном и частотном регулировании производительности. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. Т.19(3-4). С. 96-106.

4. Грунтович Н.В., Капанский А.А. Оценка текущего состояния энергоэффективности технологических систем водоснабжения и водоотведения // Энергоэффективность. 2016. № 8. С. 20–24.

5. Kapanski A., Hruntovich N., Bakhur S., et al. Optimize the cost of paying for electricity in the water supply system by using accumulating tanks. In E3S Web of Conferences. 2018. V. 178. p. 01065. EDP Sciences.

6. Douglas A.P. et al. Risk due to load forecast uncertainty in short term power system planning // IEEE Transactions on Power Systems. 1998. Т. 13. №. 4. P. 1493-1499.

7. Douglas A.P. et al. The impacts of temperature forecast uncertainty on Bayesian load forecasting // IEEE Transactions on Power Systems. 1998. Т. 13. №. 4. P. 1507-1513.

8. Грунтович Н.В., Капанский А.А. Прогнозирование показателей энергоэффективности технологических систем водоотведения при изменении качества очистки и объема стоков // Энергия и менеджмент. 2016. № 4. С. 18–23.

9. Fedorov O.V. Expeditious forecasting of power consumption // 2017 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). IEEE, 2017. С. 1-4.

10. Капанский А. А. Управление энергоэффективностью трубопроводных систем водоотведения на основе многофакторного моделирования режимов электропотребления // Агротехника и энергообеспечение. 2016. № 1 (10). С. 51–63.

11. Седнин В.А., Гутковский А.А. Модернизация и автоматизация системы теплоснабжения. Опыт Беларуси // Энергосбережение. 2016. №. 8. С. 52-59.

12. Романюк В.Н., Бобич А.А., Бубырь Т.В. Интенсивное энергосбережение в промышленных теплотехнологиях // Энергия и менеджмент. 2013. № 6. С. 8-12.

13. Moroz D., Hruntovich, N., Hruntovich, N., et al. (2020). Regularities of the formation of structural fields of daily gas consumption of the regional gas supply system. In E3S Web of Conferences. 2020. V. 220, p. 01076. EDP Sciences.

14. Hruntovich N.V., Kapanski A.A., Baczynski D., et al. (2019). Optimization of a variable frequency drive pump working on a water tower. In E3S Web of Conferences. 2019. V. 124, p. 05060. EDP Sciences.

15. Грачева Е. И., Сафин А. Р., Садыков Р. Р. Применение аналитического метода расчета надежности элементов систем электроснабжения на основе вероятностных моделей // Надежность и безопасность энергетики. 2017. Т. 10. №. 1. С. 48-52.

16. Степанов В.С., Степанова Т.Б., Старикова Н.В. Определение энергетического потенциала сжатого воздуха для оценки эффективности работы воздушно- аккумулирующей станции. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2019. Т. 21(3-4). С. 27-37. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-3-4-27-37.

17. Бобров А.В. Повышение энергоэффективности поршневых компрессоров // Техн. електродинаміка. 2004. №. 3. С. 70-71.