VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

В последние десятилетия наблюдается значительный интерес к использование эффективного энергосберегающего оборудования, в частности тепловых насосов и технологий на их основе. Тепловым насосом является техническое устройство, реализующее процесс переноса низкотемпературной теплоты, не пригодной для прямого использования, на более высокий температурный уровень. При этом количество получаемой полезной тепловой энергии среднего потенциала, за исключением потерь, равно сумме тепловых энергий низкого и высокого потенциалов, что обуславливает энергетическую и, как следствие, экономическую и экологическую эффективность тепловых насосов [1].

На рисунке приведены энергетические балансы различных схем производства теплоты, в том числе: а) котел на органическом топливе; б) парокомпрессорный тепловой насос (ПТН) с электроприводом от тепловой электростанции; в) ПТН с приводом от ДВС или газовой турбины; г) абсорбционный тепловой насос (АБТН). При сравнении представленных схем можно видеть, что наибольшее количество произведённой теплоты дает АБТН.

В данной работе рассматривается вопрос включения бромисто-литиевого АБТН-4000П производства ОКБ "ТЕПЛОСИБМАШ" [2] в состав схемы первого энергоблока Комсомольской ТЭЦ-3. Тепловой насос своим испарителем подключается к контуру циркуляционной воды, доохлаждая ее на выходе из градирни. Конденсатор теплового насоса подключается к тракту подпиточной воды. Испаритель забирает тепло от низкотемпературного источника в количестве 5,8 МВт. На работу АБТН расходуется пар в количестве 9 т/ч, что соответствует теплосодержанию 4,2 МВт. В результате суммарное количество теплоты 10 МВт передаётся подпиточной воде. При этом подпиточная вода нагревается на 11 ⁰С. Остальной догрев этой воды на 21 ⁰С происходит в теплообменнике, который в свою очередь обогревается обратной сетевой водой.

Рис. Энергетические балансы различных схем производства теплоты

Результаты расчетов показали, что использование АБТН повышет полный КПД энергоблока на 0,58 %, КПД по производству электроэнергии на 0,45 %. Расход условного топлива на выработку электроэнергии в среднем снижается на 1,67 г/(кВт·ч). Срок окупаемости проекта может составить около 3 лет при цене тепловой энергии 1300 руб/Гкал.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Горшков, В.Г. Тепловые насосы. Аналитический обзор. URL: http://www.esco-ecosys.narod.ru (дата обращения: 20.10.2014).

2 Абсорбционные бромистолитиевые тепловые насосы. URL: http: // www. teplosibmash.ru/catalog/id/7/ (дата обращения: 27.10.2014).