Журнал «Энергобезопасность и энергосбережение», 2017, № 1

М. С. Иваницкий
Влияние режимных характеристик топочной камеры пылеугольного котла на выход токсичных соединений

DOI 10.18635/2071-2219-2017-1-5-9

Ключевые слова: бенз(а)пирен, угольное топливо, моделирование, температурный режим, экологические характеристики.

Повышение доли угля в общем балансе топливопотребления в теплоэнергетике предполагает улучшение эффективности его использования за счет внедрения современных технологий сжигания и обработки продуктов сгорания на тепловых электростанциях. Применение высокоэффективных технологий утилизации токсичных примесей уходящих газов сопровождается значительными эксплуатационными издержками производства тепловой и электрической энергии. Наиболее экономически приемлемыми способами снижения выбросов вредных веществ на отечественных генерирующих предприятиях являются режимные внутритопочные мероприятия, основанные на регулировании температуры в зоне активного горения, но в современных условиях работы теплогенерирующего оборудования из-за отсутствия надежных датчиков и измерительных систем контроля температуры в топочной камере ее определение осуществляется на основе моделирования топочных процессов.

  1. Чугаева А. Н., Тумановский А. Г., Котлер В. Р. и др. Нормирование выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для предприятий тепловой энергетики / / Электрические станции. – 2014. – № 1. – С. 50–55.
  2. Brorstroem-Lunden E., Lindskog A. Degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons during simulated stack gas sampling, Environmental Science and Technology, 1985, v. 19, no. 4, pp. 313–316. https://doi.org/10.1021/es00134a001.
  3. Longwell J. P. The formation of polycyclic aromatic hydrocarbons by combustion. 19th Symposium (International) on Combustion, The Combustion Institute, 1982, pp. 1339–1350. https://doi.org/10.1016/s0082-0784(82)80310-x.
  4. Тепловой расчет котлов. Нормативный метод. – СПб., 1998. – 257 с.
  5. Липов Ю. М., Самойлов Ю. Ф., Виленский Т. В. Компоновка и тепловой расчет парового котла: уч. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 298 с.: ил.
  6. РД 153-34.1-02.316-2003. Методика расчета выбросов бенз(а)пирена в атмосферу паровыми котлами электростанций. – М.: ОАО «ВТИ», 2003.
  7. РД 153-34.02.304-2003. Методические указания по расчету выбросов оксидов азота с дымовыми газами котлов тепловых электростанций. – М.: ОАО «ВТИ», 2003.

С. М. Карпенко, М. С. Карпенко
Оценка фактора риска при реализации энергосберегающих проектов на промышленных предприятиях

DOI 10.18635/2071-2219-2017-1-10-13

Ключевые слова: энергосберегающий проект, энергоэффективность, традиционные риски, специфические риски энергосбережения, метод оценки рисков.

В продолжение обсуждения вопроса учета и анализа рисков, которые могут возникнуть при реализации энергосберегающих мероприятий, проанализированы основные способы оценки таких рисков. Для количественной оценки предлагается использовать метод определения рисковой надбавки к ставке дисконта при расчетах показателей экономической эффективности. Приведены результаты экспертных оценок величин традиционных и специфических рисков для энергосберегающих проектов, внедряемых на промышленных предприятиях.

  1. Карпенко М. С. Учет факторов риска и неопределенности при реализации энергосберегающих проектов / / Энергобезопасность и энергосбережение. – 2014. – № 6. – С. 13–16.
  2. Кожевников Н. Н., Чинакаева Н. С., Чернова Е. В. Практические рекомендации по использованию методов оценки экономической эффективности инвестиций в энергосбережение. – М.: МЭИ, 2000. – 132 с.
  3. Павленко В. А., Ткачева А. Р., Сизова А. О. Обоснование экономической эффективности инвестиционных проектов в топливно-энергетическом комплексе с учетом экологических критериев и рисков / / Российское предпринимательство. – 2009. – № 6 (2). – С. 92–97.
  4. Риск-менеджмент инвестиционного проекта: учебник для студентов вузов, обучающихся по экономическим специальностям / Под ред. М. В. Грачевой, А. Б. Секерина. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2013. – 544 с.
  5. Рыжикова О. Н. Формирование механизма управления рисками проектного финансирования: дис. канд. эконом. наук. – М.: 2009. – 175 с.
  6. Крестовских Е. В. Методы определения поправок на риск в методических рекомендациях по оценке эффективности инвестиционных проектов / / Вестник Челябинского государственного университета. – 2005. – № 1. – Т. 8. – С. 110–115.
  7. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов. 21.06.1999 № ВК 477 [Электронный ресурс]. Код доступа: www.niec.ru/Met/02redMR.pdf.

А. А. Злобин, А. П. Мальцев, И. Ю. Медведева, Г. А. Романов
Технико-экономическая оценка вариантов создания собственного энергоисточника (мини-ТЭЦ)

DOI 10.18635/2071-2219-2017-1-14-19

Ключевые слова: мини-ТЭЦ, газопоршневые машины, собственная генерация, вторичные энергоресурсы, энергоэффективность.

Целесообразно ли использовать собственную локальную мини-ТЭЦ на предприятии? Для ответа на этот вопрос необходимо проанализировать целый комплекс условий. В настоящей статье рассматриваются некоторые варианты создания собственного энергоисточника на базе газопоршневых двигателей для одного из машиностроительных предприятий и производится технико-экономическая оценка приведенных вариантов.

  1. Рогалев Н. Д., Федоров В. А., Федоров Е. В. Экономические и технологические основы энергоэффективного производства электроэнергии и тепла с использованием турбин малой и средней мощности. – М.: МЭИ, 2003. – 100 с.
  2. Наумов А. Л. Мини-ТЭЦ – очередной бум или объективная потребность отечественной энергетики / / АВОК. – 2005. – № 7.
  3. Мини-ТЭЦ с газовым двигателем. Каталог Jenbacher Energie.
  4. Колесников А. И., Михайлов С. А. Энергоресурсосбережение. – М.: Энергоинвест, 2005. – 232 с.

Р. М. Юсупалиев, Н. О. Усмонов
Жидкостный двухканальный универсальный дозатор для измерения концентрации раствора реагента при водоподготовке

DOI 10.18635/2071-2219-2017-1-20-22

Ключевые слова: водоподготовка, дозатор, концентрация, раствор, автоматизация.

Представлены возможности применения в водоподготовке нового универсального дозатора для управления подачей раствора реагента. Дозатор относится к высокочастотным контактным кондуктометрам переменного тока прямого действия. В настоящее время такие устройства установлены в цехах химводоочистки ТашТЭС как часть проекта «Создание на ТашТЭС высокоэффективной автоматизированной электрокоагуляционной технологии предварительной очистки и осветления воды для подачи в паровые котлы».

  1. Копылов А. С., Очков В. Ф. Водоподготовка в энергетике. – М.: МЭИ, 2003.
  2. Абдулин Р. В., Кадушкин В. Н. Койфман А. И., Пан В. М., Сидоров И. В. Способ измерения удельной электропроводности раствора электролита / Предварительный патент Республики Узбекистан № 4588. Официальный бюллетень Государственного патентного ведомства Республики Узбекистан. – № 3, 1997.
  3. Савинов А. И, Арзуметова М. С., Кадушкин В. Н. Разработка опытной электрокоагуляционной установки предварительной очистки питательной воды котлов ТашТЭС / / Проблемы информатики и энергетики. – 2009. – № 3.

R. Jyothilakshmi, S. V. Prakash
Development of a medium scale plug flow reactor for biogasification of biodegradable waste

DOI 10.18635/2071-2219-2017-1-23-26

Ключевые слова: plug flow reactor, biogas, digester, waste management.

A plug flow reactor is an insulated and heated tank made of reinforced concrete, steel or fiberglass with a tight cover to capture biogas. These digesters can operate at a mesophylic or thermophilic temperature. Biogas is produced by the fermentation of organic matter including manure, sewage sludge, and municipal solid waste, under anaerobic conditions. Retention time is usually 15 to 20 days. Fiberglass is the material used for construction. This biogas plant is to be kept indoors, therefore it fits in and do not consume too much space. The unit is also strong enough to hold around 0.857 m3 (857 liters) of slurry (water and waste mixture) and be easy to transport from one place to another. Gas should be collected in the optimized area for collecting and be used directly for household needs.

  1. Kumargoud V., Tulasidas T. N., Eshwarappa Er. H. Biogas Technology, published by regional biogas development and training center. Dept. of Agricultural science, GKVK Bangalore.
  2. Nijaguna B. T. Biogas Technology, New Delhi, New Age International, 2002.
  3. Nagaraju H. C., MSc thesis, University of Agricultural Sciences, Bangalore, 1981.
  4. Van Buren A. (ed.) A Chinese Biogas Manual, London, 1979.
  5. Das C. R., Ghatnekar S. D. Paper presented at research planning workshop on Energy for rural development, IIM, Ahmedabad, December 27–29, 1979.
  6. Jagadish K. S., Chanakya H. N., Rajabapaiah V. P., Anand V. Plug flow digester for biogas generation from leaf biomass, Biomass Bioenergy, 1998, vol. 14, iss. 5–6, pp. 415–423. https://doi.org/10.1016/S0961-9534(98)00003-8.
  7. Carrara C. R., Mammarella E. J., Rubiolo A. C. Prediction of the fixed-bed reactor behavior using dispersion and plug flow models with different kinetics for immobilized enzyme, The Chemical Engineering Journal, 2003, no. 92(1), pp. 123–129. https://doi.org/10.1016/S1385-8947(02)00129-8.
  8. Kothari et al. Renewable Energy sources and Emerging Technologies, New Delhi, 2011.
  9. Raven R. P. J. M., Gregersen K. H. Biogas plants in Denmark: success and setbacks, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2007, no. 11(1), pp. 116–132. https://doi.org/10.1016/j.rser.2004.12.002.
  10. Amigun B., Von Blottnitz H. Capital cost prediction for biogas installations in Africa: Lang factor approach, Environmental Progress & Sustainable Energy, 2009, vol. 28, iss. 1, pp. 134–142. https://doi.org/10.1002/ep.10341.
  11. Parawira W. Biogas technology in sub-Saharan Africa: status, prospects and constraints, Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 2009, vol. 8, iss. 2, pp 187–200. https://doi.org/10.1007/s11157-009-9148-0.
  12. Omer A. M., Fadalla Y. Biogas energy technology in Sudan, Renewable Energy, 2003, no. 28(3), pp. 499–507. https://doi.org/10.1016/S0960-1481(02)00053-8.

Д. В. Меркушев, В. Г. Еналдиев
Имитационная модель энергоэффективного устройства компенсации кратковременных провалов напряжения

DOI 10.18635/2071-2219-2017-1-27-29

Keywords: кратковременный провал напряжения, качество электроэнергии, надежность, устройство динамического восстановления напряжения, моделирование.

Предлагается разработанная Simulink-модель устройства динамического восстановления напряжения. Осциллограммы изменения напряжения при провале и восстановлении показывают, что устройство компенсирует провалы, восстанавливая напряжение на нагрузке до номинального уровня, что подтверждает эффективность его применения с целью защиты чувствительного оборудования от кратковременных провалов напряжения.

  1. Information Technology Industry Council (CBEMA), October 2000. Available at: www.itic.org (accessed December 15, 2016).
  2. Еналдиев В. Г., Меркушев Д. В. Устройство защиты оборудования от кратковременных провалов напряжения / / Известия НТЦ единой энергетической системы. – 2016. – № 1. – С. 75–79.
  3. Amulya Kolusu, Sudha K. R. Modeling and simulation of a dynamic voltage restorer, International Research journal of Engineering and Technology, August 2015, pp. 1120–1125.
  4. Шилов И. Г. Моделирование режимов устройств динамического восстановления напряжения / / Вести высших учебных заведений Черноземья. – 2008. – № 2. – С. 25–30.

С. А. Марьенков
Обеспечение непрерывности работы частотно-регулируемого привода энергопотребителей нефтедобычи

DOI 10.18635/2071-2219-2017-1-30-33

Ключевые слова: преобразователь частоты, установка с электроцентробежным насосом, суперконденсатор, провал напряжения, надежность.

Модернизация предприятий минерально-сырьевого комплекса неразрывно связана с внедрением современных преобразователей частоты. Они позволяют повысить энергоэффективность оборудования и реализовать точное управление технологическими процессами. Однако работа таких устройств подвержена влиянию коротких провалов питающего напряжения, что, в свою очередь, ведет к простоям и убыткам. В настоящей статье проведен сравнительный анализ существующих методов повышения надежности работы преобразователей частоты и рекомендовано применение накопительного модуля на базе суперконденсатора для повышения надежности и бесперебойности работы частотных преобразователей установок с электроцентробежными насосами.

  1. Меньшов Б. Г., Ершов М. С., Яризов А. Д. Электротехнические установки и комплексы в нефтегазовой промышленности. – М.: Недра, 2000. – 487 с.
  2. Розанов Ю. К., Рябчинский М. В., Кваснюк А. А. Силовая электроника. – М.: МЭИ, 2009. – 305 с.
  3. Deswel S. S., Dahiya R., Jain D. K. Ride-through topology for adjustable speed drives (ASD’s) during power system faults. Journal of computer science, informatics & electrical engineering, 2008, vol. 2, iss. 1.
  4. Sahay K. Supercapacitors energy storage system for power quality improvement: An overview. J. electrical system, 2009.
  5. Von Jouanne A. Assessment of ride-through alternatives for adjustable-speed drives. IEEE Transactions on industry applications, 1999, vol. 35, no. 4, July/August. https://doi.org/10.1109/28.777200.

С. А. Богатенков
Подготовка персонала к работе с информационно-измерительными системами в аспекте энергобезопасности

DOI 10.18635/2071-2219-2017-1-34-39

Ключевые слова: подготовка персонала, информационные технологии, безопасность, образование.

Обострение угроз безопасности в информационном обществе диктует необходимость подготовки персонала к работе с новыми информационными технологиями в аспекте безопасности. В статье рассматривается методология управления и принятия решений при подготовке персонала к работе с информационно-измерительными системами по критерию безопасности. Предлагаемая методология опирается на модель процессов создания и оценки эффективности систем безопасности и на методы принятия решений на основе анализа опыта работы и применения математических моделей. Результаты использования методологии продемонстрированы на примере подготовки кадров к работе с информационно-измерительными системами на Челябинской ТЭЦ-2.

  1. Логинов Е. Л., Райков А. Н. Сетевые информационные атаки на системы управления энергетическими объектами критической инфраструктуры / / Теплоэнергетика. 2015. № 4. С. 3–9.
  2. Толмачев В. Д. О кадровом обеспечении современной энергетики / / Энергобезопасность и энергосбережение. 2011. № 1.
  3. Богатенков С. А. Управление качеством информационной подготовки кадров по критерию безопасности. – Челябинск: Челябинский филиал Военно-воздушной академии, 2015. – 186 с.
  4. Гнатышина Е. А., Богатенков С. А., Гнатышина Е. В., Уварина Н. В. Информационная подготовка педагогов профессионального обучения в аспекте безопасности. Челябинск: Изд-во Челяб. гос. пед. ун-та, 2015. – 415 с.
  5. Vexler V. A., Bazhenov R. I., Bazhenova N. G. (2014). Entity-relationship model of adult education in regional extended education system. Asian Social Science, Vol 10, No 20, 1–14. https://dx.doi.org/10.5539/ass.v10n20p1.
  6. Поляков В. П. Методическая система обучения информационной безопасности студентов вузов: дис…д-ра пед. наук. – Н. Новгород: Волжский гос. инж.-пед.ун-т, 2006. – 538 с.
  7. Гельруд Я. Д., Логиновский О. В. Управление проектами: методы, модели, системы. Под ред. Шестакова А. Л. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2015. 330 с.
  8. Логиновский О. В., Гельруд Я. Д. Информационно-аналитическая система управления проектами на базе использования комплекса математических моделей функционирования стейкхолдеров / / Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. – 2015. Т. 15. № 3. С. 133-141.
  9. Логиновский О. В., Зеленков Ю. А. О методологии стратегического управления развитием корпоративных информационных систем в условиях неопределенности / / Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2013. Т. 13. № 3. С. 83-91.
  10. Домарев В. В. Безопасность информационных технологий. Методология создания систем защит. – К.: ООО «ТИД ДС», 2002 – 688 с.
  11. Домарев В. В. Моделирование процессов создания и оценки эффективности систем защиты информации [Электронный ресурс]. Код доступа: http://citforum.ru/security/articles/model_proc.
  12. Богатенков С. А. Модели, методы и средства информационной поддержки принятия решений в системе информационной подготовки кадров / / Информатизация инженерного образования: материалы Междунар. науч.-метод.конф., Москва, 15–16 апреля 2014 г., НИУ МЭИ, 2014. – С. 29–35.
  13. Богатенков С. А., Варыпаев Э. С. Опыт внедрения и эксплуатации автоматизированного рабочего места инженера производственно-технического отдела и комплекса технических средств «Энергия» на ТЭЦ-2 Челябинска / / Промышленная энергетика. – 1996. – № 11. – С. 7–8.
  14. Богатенков С. А., Павлов А. В. Опыт внедрения и перспективы развития автоматизированной системы вибродиагностики оборудования на Челябинской ТЭЦ-2 / / Электробезопасность. – 1997. – № 1. – С. 50–56.
  15. Богатенков С. А., Тарасов И. М. Опыт внедрения и перспективы развития автоматизированной системы регистрации аварийных событий на Челябинской ТЭЦ-2 / / Электробезопасность. – 1996. – № 3–4. – С. 53–56.
  16. Варыпаев Э. С., Богатенков С. А., Байдин О. В. Автоматизированный учет расхода природного газа / / Газовая промышленность. – 1994. – № 3. – С. 32.
  17. Богатенков С. А., Тарасов И. М. Методика технической диагностики измерительных каналов комплекса технических средств «Энергия» / / Электробезопасность. – 1996. – № 2. – С. 19–22.
  18. Богатенков С. А. Повышение эффективности мероприятий по энергосбережению с помощью автоматизированных средств учета энергии / / Промышленная энергетика, 1997. – № 12. – С. 2–5.
  19. Богатенков С. А., Трубина Е. Н., Богатенков Д. С. Автоматизация поиска недопустимых потерь энергии с помощью автоматизированных средств учета энергии / / Электробезопасность. – 1998. – № 3–4. – С. 39–46.