Дистанционный контроль расхода газа

Г. Бойко

Экономия газа в настоящее время особенно актуальна. Наибольшее количество возможностей по рациональному расходованию голубого топлива существует при его использовании в промышленных масштабах. Один из таких способов – дистанционный учет и мониторинг расхода – недавно внедрили в одном из региональных филиалов ПАО «Укрзализныця»

С целью обеспечения действенного контроля за рациональным и эффективным использованием природного газа по структурным подразделениям регионального филиала «Одесская железная дорога» АО «Укрзализныця» специалисты информационно-вычислительного центра, службы сигнализации и связи и службы энергоменеджмента в 2015 году разработали и внедрили автоматизированную систему дистанционного контроля расхода и учета (АСКУ) природного газа.

Система позволяет наглядно увидеть, сколько голубого топлива потребляется в газовых котельных (топочных) различных предприятий железной дороги. Для ее внедрения были проанализированы объемы потребления природного газа за последние три года по всем объектам регионального филиала. Из общего количества отобрали для подключения корректоров к единой системе учета 31 котельную с наибольшими расходами природного газа в 23 производственных подразделениях. В целом расход по ним составляет 85% от общего расхода газа.

Следует отметить, что на предприятиях регионального филиала используются самые разнообразные котлы. Это и мощные, но устаревшие ДЕ-10/14, ДЕ-6,5/14, ДКВР-4/13, Е-2,5/09, Е-1/09, и современные как отечественные, производства компаний «Агроресурс», «Колві», так и импортные – Ferroli, Protherm, Thermona. Также разнообразны и системы учета газа (счетчики и корректоры).

Как работает система

Под систему дистанционного контроля в службе энергоменеджмента выделено отдельное рабочее место. Сейчас информация поступает с 31 объекта (локомотивные и вагонные депо, строительно-монтажные эксплуатационные управления, завод, санаторий и т.д.) с различными типами корректоров по пяти программам: Hоst Win, Vega, OE Master, Prolog, Isodrom. Специалисты информационно-вычислительного центра разработали программу, которая соединила две из пяти действующих программ: Hоst Win (рис. 1, 2) и OE Master.

Рис. 1. Диалоговое окно системы Hоst Win

Рис. 2. Отображение данных запроса о расходе топлива по котельной локомотивного депо Одесса-Сортировочная подсистемой Hоst Win

Таким образом, после проведения опросов по всем действующим программам данные всех корректоров поступают в центральную базу данных. При запросе информации по конкретному объекту отображаются, в частности, такие данные приборов учета, как полный объем газа при рабочих и стандартных условиях, средние давления и температуры газа в системе газоснабжения (рис. 3).

Рис. 3. Представление почасового расхода газа

Объединенная система учета позволяет почасово, в режиме реального времени, проанализировать работу объектов и сделать вывод о соблюдении персоналом той или иной котельной экономных режимов работы. Приведем пример анализа суточных данных о почасовом расходе природного газа по локомотивному депо станции им. Тараса Шевченко (рис. 3). Из таблицы видно, что в период с 09:00 20 марта 2016 года до 08:00 21 марта 2016 года общий расход котельной составил 1711,53 м³, при этом с 18:00 до 08:00 было уменьшено потребление газа для экономии в ночные часы.

Также можно проанализировать расход газа посуточно – за неделю или месяц (рис. 4). При этом визуально (зеленым фоном) выделены выходные дни, в которые по некоторым предприятиям можно достичь (и достигается) существенной экономии газа на отопление рабочих помещений. Если взять из приведенной таблицы данные по котельной СМЭУ-2 станции Раздельная, то, к примеру, за пятницу, 5 февраля, расход составил 331,7 м³ при среднесуточной температуре воздуха 2,23°С, а в субботу, 6 февраля, уже меньше – 319,7 м³. И это при том, что в данный выходной день похолодало до 0,63°С.

Рис. 4. Посуточный расход газа по предприятиям

Аналогично анализируется информация и по остальным котельным, с учетом особенностей потребителей вырабатываемого ими тепла.

Система также позволяет проводить анализ суточных расходов и в удобном для визуального восприятия графическом режиме (рис. 5).

Рис. 5. Графики потребления газа и параметров окружающей среды (сверху вниз): затраты газа посуточно за месяц; температура наружного воздуха; зависимость затрат топлива от температуры наружного воздуха

Предусмотрены графическое представление по каждому объекту динамики расходов и температуры по дням и зависимости расходов от температур. Данные графики позволяют провести детальный анализ расхода газа на отопление в зависимости от температур и в дальнейшем оптимизировать режимы работы котельных.

Опросы корректоров котельных проводятся два раза в день, при необходимости они могут производиться чаще. После опроса проводится анализ работы котельных с учетом погодных условий и технологической нагрузки (поскольку котельные используются еще и для выработки пара для технологических процессов).

Данные о температурах и объемах потребленного газа хранятся в общей базе. Предусмотрены возможности печати отчетов и сравнения данных о потреблении газа за различные периоды времени.

Кроме того, по косвенным признакам можно определить возникновение нештатных ситуаций (прекращение подачи газа), а значит, повысить безопасность эксплуатации оборудования.

Перспективы регистраторов

Пока что для анализа используется информация о температуре наружного воздуха со специализированных погодных сайтов. Однако в скором времени планируется использовать данные с температурных датчиков. С этой целью приобретены два электронных регистратора для мониторинга температур. Они состоят из технологического измерителя, блока питания и трех датчиков температур – одного для наружного воздуха и двух для помещений, что позволит проконтролировать эффективность работы котельных, топочных и рациональность использования природного газа.

Электронный регистратор позволяет осуществлять следующие функции:

измерение и регистрацию показаний по четырем входам термопреобразователя сопротивления или термоэлектрического преобразователя и четырем входам типа «сухой контакт»;
формирование реакции дискретных (релейных) выходов в зависимости от значений входов;
архивирование измеренных показаний датчиков и входов термопреобразователя сопротивления;
формирование журнала событий и аварий;
сохранение архивных данных на USB flash-накопителе в форматах PDF, CSV;
обмен данными с ПК по интерфейсу Ethernet.

Многофункциональность данного прибора (рис. 6) дает возможность организовать не только дистанционный сбор данных о температурах внутри и снаружи помещений, но и автоматически управлять котельным оборудованием, регулируя подачу теплоносителя в зависимости от конкретных условий. Однако возможность внедрения такой функции в дальнейшем требует детальной проработки, учитывая большое количество разных моделей эксплуатируемых котлов.

Рис. 6. Функциональная схема электронного регистратора для мониторинга температур наружного воздуха и температур в помещениях: ТС – термопреобразователи сопротивления, ТП – термоэлектрические преобразователи, СК – «сухой контакт»

Для оснащения всех включенных в систему объектов регионального филиала «Одесская железная дорога» температурными контролерами потребуется финансирование в объеме около 400 тыс. гривен.

Первые итоги

Использование автоматизированной системы дистанционного контроля и учета расхода газа на котельных регионального филиала «Одесская железная дорога» за пять месяцев отопительного сезона 2015–2016 годов (с октября по февраль включительно) уже позволило сэкономить, в сравнении с предыдущим аналогичным периодом, 264,5 тыс. м³ голубого топлива. В денежном выражении – 2,2 млн. гривен. И это при том, чтосредние температуры января 2016 года были на 4 и более градусов ниже, чем в январе 2015 года.

Таких результатов удалось добиться за счет более экономного расходования газа, прежде всего вследствие ухода от практики фактически неконтролируемого «перетопа». Ведь раньше затраты газа регулировались по принципу предоставления лимитов, а следовательно, в подразделениях пытались использовать этот выделенный объем полностью, без оглядки на погодные условия, для того чтобы в будущем лимиты не урезали. Сегодня же, благодаря автоматизированной системе, необоснованные затраты топлива практически исключены. В случае, если получающие информацию из автоматизированной системы специалисты службы энергоменеджмента имеют подозрения в нерациональном использовании топлива, непосредственно на предприятие дается телеграмма с указанием разобраться в ситуации. При этом ответственных работников может ожидать и административное наказание – вплоть до лишения премии.

Всего за год планируется получить экономию не менее 5% от общего расхода газа, или около 550 тыс. м³, на сумму 4,6 млн. гривен.

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok. Долучайтесь!