Transcript Инновационная модель управления системами водоснабжения

Второй международный форум «Чистая вода»
Инновационная модель управления
системами водоснабжения и канализования
на основе энергоэффективности
ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»
Система водоснабжения Санкт-Петербурга
Зоны водоснабжения головных сооружений
Площадь обслуживаемой территории – 1439 км2
Численность обслуживаемого населения – 4,6 млн. чел.
ВС г. Зеленогорска
Характеристика системы
водоснабжения
Главная ВС
ВС г. Кронштадта
ВС г. Ломоносова
Северная ВС
Волковская ВС
Южная ВС
Северная зона водоснабжения
Южная зона водоснабжения
ВС г. Колпино
Центральная зона водоснабжения
ВС Дудергофская
ВС – водопроводная станция
 Источники водоснабжения:
• река Нева – 98%
• подземные воды и смешанное
питание – 2%
 Количество водопроводных
станций – 9
 Количество повысительных
насосных станций – 177
 Протяженность водопроводной
сети – 6 415,3 км
 Среднесуточная подача
водопроводных станций – 2028,2
тыс. куб.м/сут.
 Неучтенные расходы и потери
воды – 11,0 %
 Общее количество повреждений
на сетях водоснабжения на 10 км
сети в год – 2,75 шт.
Система водоотведения Санкт-Петербурга и пригородов
Бассейны водоотведения головных
канализационных очистных сооружений
Площадь обслуживаемой территории – 1439 км2
Численность обслуживаемого населения – 4,6 млн. чел.
КОС г. Зеленогорска
Характеристика системы
водоотведения
КОС п. Репино
КОС г. Сестрорецка
Северная СА
КОС г.Кронштадта
Центральная СА
КОС г. Петродворца
БАССЕЙНЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ
Бассейн водоотведения ЦСА
Бассейн водоотведения ССА
КОС п. Металлострой
Юго-западные
очистные сооружения
СА – станция аэрации
КОС – канализационные очистные сооружения
КОС п. Понтонный
КОС г. Колпино
Бассейн водоотведения ЮЗОС
Бассейн водоотведения пригородных
КОС
 Количество канализационных
очистных сооружений – 20
 Количество комплексов сжигания
осадка – 3
 Количество канализационных
насосных станций – 120
 Протяженность канализационных
сетей – 8005,17 км
 Протяженность тоннельных
коллекторов – 221,2 км
 Среднесуточный объем очищаемых
сточных вод – 2297,8 тыс. куб.м/сут.
 Процент очистки сточных вод – 91%
КОС г. Пушкина
Факторный анализ снижения энергопотребления
Снижение водопотребления
Снижение объема
непроизводственных потерь
Создание системы учета
количества воды, включая
модернизацию коммерческих
узлов учёта расхода воды у всех
абонентов, с обеспечением
автоматической передачи данных
Создание системы управления
гидравлическими режимами
водопроводной сети с установкой
оборудования, обеспечивающего
защиту сети от гидравлических
ударов и воздушных скоплений
Зонирование сети с созданием
системы управления комплексом
водоснабжения и применением
гидравлической модели
Организация системы активного
поиска и локализации скрытых
утечек
Снижение энергоемкости 1м3 воды
Модернизация и замена
насосного и иного
технологического
оборудования с созданием
автоматизированной системы
управления технологическими
процессами
Замена запорной и
регулирующей арматуры на
водопроводной сети
Реорганизация Водоканала на
уровне бригад с целью
минимизации времени устранения
аварий
Использование возобновляемых
источников энергии
Переход на использование
возобновляемых источников
энергии с использованием
образующегося в процессе очистки
сточных вод осадка
Модернизация зоны водоснабжения К-17 :
энергосбережение, повышение надежности водоснабжения, автоматизация
управления гидравлическими режимами, автоматизация водного баланса
Характеристика зоны водоснабжения Урицкой
насосной станции:
Производительность насосной станции – 60 тыс.
м3/сутки
Протяженность сети – 170 км
Количество абонентов – 1078
Южная зона
водоснабжения
Этажность обслуживаемых объектов – 1-16
Санкт-Петербург
Южная
водопроводная
станция
Урицкая
ПНС
Количество высоконапорных повысительных
станций – 11
Количество домовых вводов – 1033
Количество запорной арматуры – 824
Количество пожарных гидрантов – 498
Водопроводная
станция
Дудергофская
НОВЫЕ ПРОЕКТНЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ
 Мониторинг гидравлического режима подачи воды в зоне водоснабжения
 Комплекс средств для улучшения гидравлического режима, обеспечивающий защиту
сетей и станций от гидравлического удара
 Автоматизированный водный баланс
 Энергосберегающее насосное оборудование
 Система оптимального управления режимом подачи воды
Создание системы управления водоснабжением
Санкт-Петербурга
Системы диспетчеризации, сведения и согласования водных балансов
М
2-й подъем ВС
НС 3-й подъем
Ц
М
F
C
e
Ph
l
Насос
М
Fe
P
P
Насос
М
НС 3-й подъем
- Задвижка
НС 4-й подъем
М
Fe
М
Fe
P
- Воздушный клапан
-Расходомер с
передачей данных
Насос
Насос
P - Диктующие точки
Повысительные насосные станции с системой управления
распределительной сетью
Реконструируемые объекты:
Узел регулирования давления и расхода воды (насосный агрегат с двигателем, гидравлический
регулятор давления, комбинированный воздушный клапан)
Автоматическое управление узла регулирования (шкафы монтажные с преобразователем
частоты, щит диспетчеризации с панельным компьютером и специальным программным
обеспечением)
Энергообеспечение узла регулирования (силовые трансформаторы, электрические щиты, учет
электроэнергии)
Установка узлов регулирования на распределительной сети (затвор, задвижка, регулирующие
муфты, шток, ковер),
Установка воздушных клапанов,
Установка диктующих точек.
Установка расходомеров с передачей данных на насосных станций
Повысительные
насосы в жилых домах
Комплексная система сбора,
регистрации, хранения и
передачи данных о
водопотреблении абонентов
Создание (реконструкция)
элементов системы:
Установка счетчиков с импульсным
выходом
Установка оборудования передачи
данных о водопотреблении
У ВСЕХ АБОНЕНТОВ
Система контроля качества воды
Создание элементов контроля
качества воды:
Установка приборов контроля качества воды
на выходах водопроводных станций с
передачей данных
Установка приборов контроля качества воды
на ПНС (3-4 подъем) с передачей данных
Установка приборов контроля качества воды
на распределительной сети (потребитель)
Результаты модернизации зоны водоснабжения К-17
300
Энергозатраты Урицкой НС
Внедрение системы
250
N, т.квт-ч
200
150
100
Эффект-42,8%
Энергозатраты за 2008-2009 год
50
Плановые энергозатраты без учета
эффекта модернизации
2008
2009
0
1
2
Модернизация
насосных станций
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
В результате достигнуто:
Снижение энергозатрат на 42,8%
Снижение аварийности на 32,2 %
Снижение неучтенных расходов на 39,1 %
Установка арматуры
для удаления воздуха
и предотвращения
гидроудара
Установка узлов учета с
импульсным выходом и
насосов-повысителей в
домах
Планируемые результаты реализации мероприятий
по энергосбережению и повышению энергетической
эффективности при создании системы управления
комплексом водоснабжения Санкт-Петербурга
1. Снижение потребления электроэнергии на 35-40%,
2. Сокращение неучтенных расходов и потерь воды при транспортировке на
34% в том числе за счет:
установки современного энергоэффективного насосного оборудования;
применения механизма частотной регуляции с использованием оборудования для
измерения и регулирования расхода воды. Экономия достигается путем
оптимизации гидравлических режимов работы насосного оборудования;
снижения потребления электроэнергии за счет внедрения системы
дистанционного сбора, регистрации, хранения и передачи данных о потреблении
воды абонентами, контроля давления на водопроводных вводах абонентов.
реконструкция водопроводных сетей
3. Снижение аварийности на сетях системы водоснабжения на 32%, в том
числе за счет:
установки оборудования на водопроводных сетях запорной арматуры и датчиков и
регуляторов давления, диктующих точек, воздушных клапанов.
4. Снижение эксплуатационных затрат на техническое обслуживание и ремонт
оборудования.
Выработка электроэнергии на Заводах сжигания осадка
Турбина и генератор на ЗСО ССА
Турбина и генератор на ЗСО ЮЗОС
Объем осадка:122,4 тСВ/сут
Объем осадка проект:68 тСВ/сут
Расход пара: 6,38 т/час
Расход пара: 6,3 т/час
Температура пара 450 °С
Температура пара 450 °С
Давление пара 32 бар
Давление пара 65 бар
Утилизация вторичных энергетических ресурсов с использованием
их в автономных
источниках энергоснабжения
Программой по энергосбережению предусмотрено внедрение системы утилизации
вторичных энергетических ресурсов путем строительства метантенков на очистных
сооружениях Центральной станции аэрации и Северной станции Санкт-Петербурга.
Северная станция аэрации
Центральная станция аэрации
Строительство
метантенков и
получение
электроэнергии за
счет сжигания
получаемого биогаза
Установка турбогенератора
Технологическая схема применения метантенков
Осадок
КОС
Осадок
Осадок
Биогаз
Осадок
Биогаз
Осадок
Тепло
Пар
Пар
Осадок
Осадок
Пар
Выработанная
электроэнергия
Потребление электрической энергии
ГУП “Водоканал Санкт-Петербурга” от внешних источников
тыс. МВт-час/год
775
51 %
398
Потребление тепловой энергии
ГУП “Водоканал Санкт-Петербурга” от внешних источников
тыс. Гкал/год
153
ЗСО ЦСА
ЗСО ЮЗОС
ЗСО ССА
К6
7%
105
Показатели эффективности Программы по
энергосбережению и повышению энергетической
эффективности
Реализация мероприятий программы позволит в период 2010-2015
г.г. снизить потребность в приобретении топливно-энергетических
ресурсов в следующих объемах:
Электроэнергии в размере 1 087 000 тыс. кВт.ч.
Тепловой энергии – 14 600 Гкал.
Природного газа – 550 тыс.м3.
Суммарный ожидаемый экономический эффект за период
реализации Программы (2010-2015 г.г.) составит 4 260 000 тыс. руб.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !