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:
- 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.
- 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
- Теплоэнергетика и теплоснабжение: Сборник научных трудов научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки» УлГТУ. Выпуск 7. – Ульяновск: УлГТУ, 2010. – 149
