Снижение эксплуатационных расходов на предприятиях энергетики

Наименование проекта: Снижение эксплуатационных расходов на предприятиях энергетики
Цель проекта: Разработка программно-технологического комплекса цифрового мониторинга параметров мембранных систем для оптимизации технологического процесса подготовки воды и снижения эксплуатационных затрат предприятия.
Срок реализации проекта: 2019 г. - 2021 г.
Научный руководитель: Самаркина Екатерина Владимировна
Команда проекта:
- Петрова Анастасия Николаевна – гр. ЦЭм-19, цифровая электроэнергетика
- Чекан Михаил – гр. ЭВМм-19, сети ЭВМ и телекоммуникации
- Гудзенко Анна Вадимовна – ЭСТм -17, выпускник
- Гудзенко Валентин Григорович – ЭСТм-17, выпускник
- Матвеевская Анита Александровна – ЭВМб -16-1, выпускник
- Фокин Алексей Олегович – ЭВМб-16-1, выпускник
Аннотация проекта:
Разрабатываемая технологическая концепция (продукт) позволит снизить эксплуатационные расходы теплоэнергетических предприятий, связанные с процессами подготовки добавочной воды.

Технологические характеристики продукта направлены на комплексное решение проблем в направлении:
- анализа эксплуатационных данных (с целью компьютерного прогнозирования процессов),
- лабораторного мониторинга;
- внедрения систем автоматизированного сбора и контроля данных.
В настоящее время сбор основных данных на предприятии выполняется вручную с занесением этих значений в бумажные журналы, это приводит:
- к ошибкам в связи с человеческим фактором,
- трудоемкости анализа данных, т.к. все параметры перед сравнением должны быть пересчитаны на нормализованные (с учетом поправочных коэффициентов).
- сложности ведения режима в виду сложности оперативного выявления изменения эксплуатационных параметров, что не позволяет вовремя принять соответствующие решения (например, отправить установку на химическую промывку). А, как известно, не вовремя проведенная химическая промывка существенно сокращает срок службы мембранных элементов, что приводит к повышенным затратам на предприятиях. Кроме этого, НИОКР направлен на решение проблем, связанных:
- повышенные расходы воды на собственные нужды;
- недостаточный ресурс работы мембранных элементов.
- образование большого количества концентрата в результате подготовки воды (значительно выше нормируемых значений).
Программно-аппаратный комплекс будет состоять из лабораторной установки, моделирующей работу промышленного водоподготовительного оборудования. Будет оснащен системой цифрового мониторинга и управления с использованием специализированного программного обеспечения, которое можно будет корректировать в зависимости от требований конкретного заказчика.

Комплекс позволит строить точные прогнозы поведения технологического водоподготовительного оборудования на энергетических, нефтеперерабатывающих, фармацевтических предприятиях, контролировать работу установки, своевременно выявлять сбои работы и оперативно реагировать на них.
Перечень подразделений ФГБОУ ВО «ИРНИТУ», задействованных в реализации проекта:
- Кафедра теплоэнергетики
Перечень публикаций по проекту:
1. Samarkina E., Gudzenko A., Bondarenko S., Samarkina A. «Improvement of operation modes of water treatment systems using baromembrane technologies». MATEC Web of Conferences. Electronic edition. 2018. С. 01022 (индексирована в Scорus, Web of Scince) .
2. A. N. Kudryashov, E. V. Samarkina and A. N. Petrova. «Construction of waste incineration thermal power plants for a comprehensive solution to the problems of solid waste disposal in the Irkutsk region». International Scientific Conference "Investments. construction. real estate: new technologies and targeted development priorities-2020" Russian Federation, Irkutsk, 2020, vol. 880 (индексация в Scорus).
3. Гудзенко А.В., Самаркина Е.В., Пугачев М.С. «DATA SCIENCE в энергетике: оптимизация внутристанционных расходов теплоэнергетических предприятий с использованием сквозных технологий». Сборник: 60 лет снимкам обратной стороны Луны. г. Иркутск, 2019. С. 102-106.
4. Самаркина Е.В., Ермолаева Д.Е. «Влияние внутрибарабанных процессов на качество теплоносителя». Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». г. Иркутск, 2019. С. 137-142.
5. Петров А.С., Пазюн А. А., Самаркина Е.В. «Применение биоцидных средств для водоподготовки». Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». г. Иркутск, 2019 г. С. 192-194.
6. Костенко Т.А., Самаркина Е.В. «Ужесточение экологического законодательства: от теории к практике». Материалы VI Студенческой научно-практической конференции с международным участием «Информатизация и виртуализация экономической и социальной жизни». г. Иркутск , 2019. С. 26-27.
7. Костенко Т.А., Самаркина Е.В. «Экологические проблемы теплоэнергетики». Молодежный вестник ИРГТУ. г. Иркутск, 2019. Т. 9. № 1. С. 133-136.
8. Самаркина Е.В., Кольченко А.А. «Использование альтернативных органических реагентов для поддержания водно-химического режима». Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири»: в 2 томах. г. Иркутск,. 2018. С. 347-351.
9. Самаркина Е.В., Костенко Т.А. «Состояние проблемы образования и удаления отложений в теплообменном оборудовании». Молодежный вестник ИРГТУ. г. Иркутск, 2018. Т. 8. № 4. С. 83-86.
10. Нахабо А.В., Самаркина А.Н. «Основные подходы к проектированию обратноосмотических мембранных систем». Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием в 2 томах «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». ИРНИТУ. г. Иркутск, 2017. С. 232-235.
11. Гудзенко В.Г., Нахабо А.В., Корнилов Д.П., Самаркина Е.В. «Перспективы применения мембранных технологий в промышленном и питьевом водоснабжении». Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием в 2 томах «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». ИРНИТУ. г. Иркутск, 2017. С. 248-251.
12. Самаркина Е.В., Бондаренко С.И., Нахабо А.В., Петров А.С., Лукина Г.В. «Возможные технологические подходы к решению проблем на водоподготовительных установках ТЭС». Вестник ИРГСХА. г. Иркутск, 2017. № 78. С. 133-142.
13. Нахабо А.В., Гудзенко В.Г., Самаркина А.Н., Самаркина Е.В. «Мембранное обеззараживание поверхностных вод с одновременным обогащением ионами йода». Сборник статей Всероссийской научно-практической конференции «Экологические проблемы регионов». г. Иркутск , 2017. С. 96-100.
14. Самаркина Е.В., Нахабо А.В., Гудзенко В.Г., Самаркина А.Н. «Применение мембранных технологий для улучшения микробиологических и органолептических показателей воды оз. Байкал». Сборник статей Международной научно-практической конференции «Байкал 2020». г. Иркутск, 2016. С. 16-21.
15. Самаркина Е.В., Нахабо А.В., Самаркина А.Н. «Повышение эффективности работы котла ПК-10». Сборник статей международной научно-практической конференции «Инновационные механизмы решения проблем научного развития»: в 4 частях. г. Уфа, 2016. С. 96-98.
16. Самаркина А.Н., Петров А.В., Самаркина Е.В., Варламова Л. «Анализ воздействия ТЭЦ на окружающую среду». Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». г. Иркутск, 2016. С. 199-202.
17. Нахабо А.В., Самаркина Е.В., Самаркина А.Н. «Опыт работы интегрированной мембранной системы подготовки воды». Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». г. Иркутск, 2016. С. 203-206.
18. Самаркина Е.В., Нахабо А.В., Самаркина А.Н. «Исследование механизмов взаимодействия ингибиторов коррозии и отложений». Новая наука: Теоретический и практический взгляд. г. Уфа, 2016. № 117-2. С. 173-175.
19. Петров А.С., Самаркина А.Н. «Реконструкция схемы предочистки ВПУ ТЭЦ». Новая наука: Проблемы и перспективы. г. Уфа, 2016. № 6-2 (85). С. 217-219.
20. Гладкочуб А.П., Самаркина Е.В., Самаркина А.Н., Петров А.В. «Анализ причин повреждаемости внутренних поверхностей элементов энергооборудования Ново-Иркутской ТЭЦ». Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». Иркутск, 2016. С. 264-269.
21. Петров А.С., Самаркина А.Н., Самаркина Е.В. «Анализ необходимости соблюдения экологической составляющей национальной безопасности современной России». Материалы Международной научно-практической конференции «Обеспечение национальной безопасности России в современном мире». г. Иркутск, 2016 г. С. 320-331
22. Нахабо А.В., Самаркина А.Н. «Перспективы использования полиаминов для коррекционной обработки воды». Новая наука: Современное состояние и пути развития. г. Уфа. 2016. № 12-4. С. 120-124.
23. Самаркина Е.В., Нахабо А.В., Самаркина А.Н. «Использование комплексонов для подготовки воды на энергетических предприятиях». Новая наука: Стратегии и векторы развития. г. Уфа, 2016. № 118-2. С. 205-207.
24. Самаркина Е.В., Нахабо А.В., Самаркина А.Н. «Анализ работы установки для подготовки воды с использованием мембранных технологий». Сборник трудов восьмой международной научно-технической конференции «Энергетика: управление, качество и эффективность использования энергоресурсов». г. Иркутск, 2015. С. 313-316.
25. Нахабо А.В., Самаркина Е.В. «Исследование проблемы повышенных расходов воды мембранных установок на собственные нужды». Вестник ИРГТУ. г. Иркутск, 2015. № 9 (104). С. 151-156.
Перечень объектов интеллектуальной собственности по проекту: Отсутствует (планируется)
Участие в мероприятиях, связанных с реализацией проекта:
Конференции:
- Декабрь 2019 г. – диплом за 1 и 2 место в конкурсе работ в рамках Всероссийской конференции «Прикладные исследования в области физики» (грамота)
- Сентябрь-декабрь 2019 г. - участие в проектной команде бизнес-акселератора ИРНИТУ. «Снижение эксплуатационных расходов на предприятии энергетики». Петрова А.Н, Гудзенко А.В., Пугачёв М.С., Чекан М.А., Гудзенко В.Г. – команда проекта, рук. Самаркина Е.В. (сертификат участника) http://www.istu.edu/news/51805/
- Декабрь 2019 г. – диплом за 1 место в акселераторе Еn+ «Лаборатория энергетики» http://www.istu.edu/news/52984/
- Декабрь 2019 г. – участие в финале молодежного научно-инновационного конкурса «Байкал-территория инноваций» в рамках финала «Умник» (сертификат).
- Декабрь 2019 г. – участие в Авангарде науки, победитель
- Октябрь 2019 г. – участие в научно-практической конференции молодых исследователей «Шаг в будущее» (грамота за 2 место).
- Сентябрь 2019 г. – участие в международном саммите молодых лидеров в области водных ресурсов (приглашение, бейдж).
- Апрель 2015-2019 - участие во Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири» (грамота).
- Июнь 2018 г. - участие в международном форуме Байкал (сертификат).
- Сентябрь 2018 г. – участие в Байкальском экологическом международном Водном форуме (сертификат).
- Апрель 2017 г. – участие в Научно–практической конференции с международным участием «Проблемы экологической и промышленной безопасности современного мира»
- Май 2017 г. - участие во Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь 2017» секция «Техносферная и экологическая безопасность» (грамота).
- Август 2017 г. - участие в международном форуме БАЙКАЛ - 2020 (сертификат).
- Декабрь 2017 г. - участие в Международной научно-практической конференции «Новая наука: Современное состояние и пути развития» (сертификат).
- Май 2016 г. – участие во Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь 2016» (диплом).
- Ноябрь 2016 г. – участие в конкурсе проектов в рамках программы «Инновационный менеджмент. Венчурное предпринимательство. Коммерциализация технологий». Тема проекта «Получение воды питьевого качества в рекреационных зонах с использованием инновационных методов подготовки воды» (сертификат).
- Декабрь 2016 г. – участие в Международной научно-практической конференции «Инновационные механизмы решения проблем научного развития» (сертификат). https://yadi.sk/d/8gRPGPQEHUef6Q
Грантовые конкурсы
- Декабрь 2019 г. - сертификат на получение гранта 1 степени в размере 200 000 руб. на развитие проекта. «Сокращение внутристанционных потерь теплоэнергетических предприятий» – рук. Самаркина Е.В. http://www.istu.edu/news/52984/
- Апрель 2020 г. - конкурс инновационных проектов «УМНИК» - победитель, тема проекта «Разработка программно-аппаратного комплекса цифрового мониторинга для сокращения внутристанционных потерь теплоэнергетических предприятий».
- Июнь 2018 г. – победитель грантового конкурса «Росмолодежь».
Используемое научное оборудование: При реализации проекта научное оборудование не использовалось.
Результаты проекта:
Для проведения исследований и коммерциализации разрабатываемой технологии подана заявка для участия в программе Фонда содействия инновациям «Умник». В 2020 г одержала победу в конкурсе Умник (участник - Петрова А.Н., рук. Самаркина Е.В. Решение конкурсной комиссии Фонда, протокол заседания дирекции №3 об утверждении итогов конкурсного отбора по программе «УМНИК» от 27 апреля 2020 г.)
Информация в СМИ по проекту:

Наука

Снижение эксплуатационных расходов на предприятиях энергетики

Конференции:

Грантовые конкурсы

«Иркутский национальный исследовательский технический университет»