Для повышения эффективности энергоблока Комсомольской ТЭЦ-3 предлагается применить абсорбционный тепловой насос (АБТН), схема которого приведена на рисунке. Это позволит понизить температуру циркуляционной воды на входе в конденсатор в летнее время, что актуально и, следовательно, понизить давление в конденсаторе и повысить выработку электроэнергии. Теплота, полученная от циркуляционной воды и затраченная на работу АБТН, идет на нагрев воды горячего водоснабжения (ГВС), что сокращает расход пара из отборов турбин и также увеличивает выработку электроэнергии. В результате применение теплового насоса дает двойной эффект – охлаждение циркуляционной воды и нагрев воды ГВС.
Теплота, подведенная в генераторе 1, и теплота, отобранная от циркуляционной воды в испарителе 3, передаются воде ГВС в конденсаторе 2 и абсорбере 4. Температура и, соответственно, давление при фазовых переходах в испарителе и конденсаторе выбраны такими, чтобы была возможность предавать названные потоки теплоты.
Принципиальная схема абсорбционного бромисто-литиевого теплового насоса: 1 – генератор; 2 – конденсатор; 3 – испаритель; 4 – абсорбер; 5 – теплообменник; 6 – насос для крепкого раствора; 7 – насос для слабого раствора; 8 – насос охлажденной воды; 9 – трубки
Параметры узловых точек рабочих процессов АБТН
|
Состояние вещества |
Температура, °С |
Упругость паров, мм рт. ст. |
Концентрация, % |
Энтальпия, ккал/кг |
|
Вода после испарителя |
20 |
17,5 |
0 |
120 |
|
Водапосле конденсатора |
70 |
233,7 |
0 |
170 |
|
Слабый раствор на выходе из абсорбера |
65 |
16,0 |
56 |
69 |
|
Крепкий раствор на выходе из генератора |
120 |
233,7 |
62 |
98 |
|
Раствор в начале кипения в генераторе |
105 |
233,7 |
56 |
96 |
|
Раствор в начале поглощения в абсорбере |
70 |
16,0 |
62 |
71 |
|
Крепкий раствор на выходе из теплообменника |
80 |
- |
62 |
76 |
|
Пар, равновесный жидкости в испарителе |
20 |
17,5 |
0 |
710 |
|
Пар, равновесный раствору в генераторе |
112,5 |
233,7 |
0 |
748 |
Используя диаграмму концентрация – энтальпия для раствора бромистый литий – вода, предложенную профессором Л.М. Розенфельдом [1], были найдены параметры узловых точек рабочих процессов, протекающих в АБТН (таблица). Единицы измерения параметров в таблице приведены такие же, как на диаграмме первоисточника [1]. Эти параметры использовались при расчете абсорбционного бромисто-литиевого теплового насоса.
Были получены следующие основные результаты: расход рабочего агента (воды) 4,647 кг/с; тепловая нагрузка генератора 14,49, испарителя 10,51, конденсатора 11,25, абсорбера 13,75 МВт; коэффициент трансформации тепла 1,73. Таким образом, на ГВС отпускаются необходимые в летний период 25 МВт, из которых 10,51 МВт передаются от циркуляционной воды.