Проблема обеспечения растущих потребностей в топливно-энергетических ресурсах включает комплекс задач по поиску и разработке альтернативных источников энергии и внедрению рациональных способов сокращения расхода топлива. Одним из эффективных мероприятий по экономии топлива и воды, а также по защите окружающей среды, представляется широкое использование теплонасосных установок, преобразующих природную низкопотенциальную теплоту и тепловые отходы в теплоту более высокой температуры, пригодную, в частности, для теплоснабжения.
В России широкого распространения ТНУ не получили из-за отсутствия достаточно проработанных и экономически обоснованных схем использования для утилизации низкопотенциальной теплоты от крупных источников. Поэтому исследования в области использования теплонасосных установок для систем теплоснабжения промышленных электростанций являются актуальными.
Целью данной работы является повышение эффективности низкопотенциального комплекса первого энергоблока КТЭЦ-3. Предлагается применять ТНУ вместе с градирнями, что, помимо утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты позволяет увеличить работу пара в турбине и тем самым повысить выработку электроэнергии, уменьшить расход прокачиваемой циркуляционной воды, соответственно снизив мощность циркуляционного насоса, установить оптимальные вакуум и температуру циркуляционной воды в конденсаторе несмотря на время года, снизить размер отчислений в экологический фонд за отбор свежей воды из рек и уменьшить сброс низкопотенциальной теплоты.
Полученную теплоту предлагается направить на нагрев обратной воды горячего водоснабжения, что дает двойной эффект от внедрения ТНУ на КТЭЦ-3 – охлаждение циркуляционной воды и нагрев воды ГВС.
Нагрузка станции летом по ГВС составляет 21 ГКал/ч, что соответствует 25 МВт/ч, поэтому в состав схемы первого энергоблока КТЭЦ-3 необходимо включить два бромисто-литиевых тепловых насоса АБТН-4000П производства ОКБ "ТЕПЛОСИБМАШ" [1] с суммарной тепловой мощностью 22 МВт. Контур циркуляционной воды подключается к испарителю теплового насоса, ТН охлаждает ее перед входом в градирню (рисунок 1). Конденсатор теплового насоса подключается к тракту ГВС. Испаритель забирает низкопотенциальную теплоту от источника в количестве 13,48 МВт. На работу двух АБТН-4000П расходуется пар в количестве 19,8 т/ч, что соответствует теплосодержанию 8,52 МВт. В результате, воде ГВС передается суммарное количество теплоты 22 МВт.
Cхема включения ТНУ в состав первого энергоблока КТЭЦ-3
Предварительные расчеты показывают, что использование системы из двух АБТН повышает полный КПД энергоблока на 1,16 %, КПД по производству электроэнергии на 0,9 %. Расход условного топлива на выработку электроэнергии в среднем снижается на 3,34 г/(кВт·ч).
Библиографическая ссылка
Шидловская Д.К., Седельников Г.Д. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО НАСОСА ДЛЯ МОДЕРНИЗАЦИИ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА КОМСОМОЛЬСКОЙ ТЭЦ-3 // Международный студенческий научный вестник. – 2015. – № 3-2. ;URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=12501 (дата обращения: 24.04.2024).