ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ТЕПЛОТЫ НА ТЭС

OPTIMIZATION OF ELECTRICITY AND HEAT PRODUCTION TECHNOLOGY AT TPP

Экономия материальных и топливно-энергетических ресурсов относится к важнейшим задачам современного мира. Существенное значение приобретает внедрение энергоэффективных способов экономии топлива на крупных промышленных предприятиях. Одним из подобных способов является внедрение в технологическую схему теплоэлектроцентралей (сокр. ТЭЦ) энергосберегающих технологий, в частности теплонасосных установок (сокр. ТНУ) [1]. Объектом исследования в данной работе является ТНУ на ТЭЦ.

Актуальность данной работы заключается в том, что внедрение вышеуказанных установок на ТЭЦ позволит полезно использовать низкопотенциальный теплоисточник (т.е. техническую воду), позволив преимущественно улучшить экологические, технические и экономические показатели  станции в целом. Также, анализ влияния ТНУ на ТЭЦ будет производиться с учетом режима, параметров работы предприятия.

Оптимизация схемных решений по использованию ТНУ на ПГУ-ТЭЦ на основе их технических, финансово-экономических показателей. Задача оптимизации эффективности ПГУ-ТЭЦ с ТНУ многофакторна [3]. В работе предлагается использовать парокомпрессионную ТНУ в системах прямоточного водоснабжения для предварительного подогрева городской подпиточной воды перед вакуумными деаэраторами в схеме подготовки горячего водоснабжения и использование потенциала сбросной технической воды на зимнем и летнем режимах работы станции.

Можно выделить следующие способы усовершенствовать комплекса ПГУ-ТЭЦ с ТНУ:

1) Структурная оптимизация – это совершенствование всей теплосхемы ПГУ-ТЭЦ с ТНУ. Основные вопросы:

– определение оптимальных первоначальных и конечных параметров термодинамического цикла;

– нахождение оптимального разделительного давления паросиловой установки в составе ПГУ в целом;

– определении количества контуров давления пара котла-утилизатора;

– для ТЭЦ – оптимизации параметров теплофикационной установки и графика тепловой нагрузки;

– модернизация конструкции основного и вспомогательного оборудования и др.

2) Параметрическая оптимизация ТНУ на ПГУ-ТЭЦ – это повышение коэффициента преобразования теплового насоса, который характеризует количество теплоты, получаемой с единицы затраченной электроэнергии непосредственно на компрессор. Можно выделить несколько основных термодинамических параметров воздействия для схем:

– температура низкопотенциального теплоисточника;

– температура сетевой воды на выходе из теплофикационной установки;

3) Оптимизация источника низкопотенциальной теплоты. Источник низкопотенциальной теплоты действует на производительность и эффективность ТНУ. Для ПГУ-ТЭЦ можно выделить следующие:

– циркуляционная вода конденсатора паротурбинной установки;

– техническая вода систем охлаждения ПГУ;

– обратная сетевая вода;

– утечки пара из уплотнений паровой турбины;

– уходящие газы котла-утилизатора;

– атмосферный воздух в системах охлаждения и КВОУ;

– низкопотенциальная теплота конденсации водяных паров в схеме ПГУ с впрыском пара [2].

Таким образом, проведено исследование путей совершенствования показателей экономичности  и схемных решений ПГУ-ТЭЦ с ТНУ. Выделены такие направления как: структурная, параметрическая, а также источника низкопотенциальной теплоты. Рассмотрены методы повышения эффективности ТНУ в составе ПГУ-ТЭЦ, направленные на улучшение коэффициента преобразования энергии.

Список литературы:

  1. Аникина И.Д. Использование тепловых насосов в технологических схемах ТЭЦ с учетом особенностей режимов производства и потребления теплоты. дисс…канд. тех. наук: 05.14.14 – СПб. – 194с.
  2. Подскребкин А. Д. Опыт использования тепловых насосов в мире и в России / А. Д. Подскребкин, В. Ф. Дягелев, С. Т. Полищук // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики – 2016. – №4. – С. 15-21
  3. Теплоэнергетика и теплоснабжение: Сборник научных трудов научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки» УлГТУ. Выпуск 7. – Ульяновск: УлГТУ, 2010. – 149