О ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕПЛОВОГО НАСОСА

ЦЕЛЬ. В данной статье рассмотрена возможность повышения энергоэффективности тепловой схемы ТЭС за счет установки парокомпрессионных тепловых наносов (ПКТН) и абсорбционных тепловых насосов (АБТН). Рассматриваемый проект предполагает установку десяти ПКТН или двух АБТН в цикле работы ТЭС для увеличения ее энергоэффективности. Произведен расчет тепловой схемы электростанции, а также расхода воды и пара в различных узлах тепловой схемы, сведен материальный и энергетический баланс. В части расчета показателей тепловой экономичности определен КПД энергоблока и расход натурального топлива. Во второй части работы определено необходимое количество установок тепловых насосов парокомпрессионного или абсорбционного типов, определен показатель тепловой экономичности энергоблока ТЭС с ПКТН и АБТН. МЕТОДЫ. Расчеты тепловой схемы ТЭС с турбиной К-325-23,5 производилась на основании методических указаний. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. В работе произведены расчеты тепловой схемы ТЭС без применения и с применением тепловых насосов (абсорбционных и парокомпрессионных). В результате проведенного сравнительного анализа было установлено, что применение парокомпрессионного теплового насоса в технологическом цикле ТЭС может способствовать увеличению установленной мощности электростанции от 269,74 до 271,34 МВт, а ее абсолютный КПД - на 0,7%. Применение абсорбционного теплового насоса в технологическом цикле ТЭС способствует увеличению мощности электростанции от 269,75 до 365,61 МВт, а ее абсолютный КПД - на 2,6%. ВЫВОДЫ. При расчете тепловой схемы ТЭС с турбиной К-325-23,5 наибольшее повышение энергоэффективности тепловой схемы ТЭС достигается в результате установления на конденсатор паровой турбины двух абсорбционных тепловых насосов с паровым обогревом.

тепловые электрические станции, абсорбционный тепловой насос, парокомпрессионный тепловой насос, повышение энергоэффективности

1. Чиркин Н.Б., Кузнецов М.А., Шерстов Е.В., Стенников В.Н. Потенциальная возможность и техническая рациональность применения теплонасосных технологий при комбинированном производстве электрической и тепловой энергии // Проблемы машиностроения. 2014. Т. 17. № 1. С. 11-20.

2. Скубиенко С.В., Янченко И.В., Бабушкин А.Ю. Анализ возможностей использования тепловых насосов при производстве тепловой и электрической энергии на ТЭС и АЭС // Кибернетика энергетических систем: сборник материалов ХХХVIII сессии Всерос. научного семинара по тематике «Диагностика энергооборудования» (Новочеркасск, 17-19 октября 2016 г.). Новочеркасск: Изд-во Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) им. М.И. Платова, 2016. С. 330-336.

3. Байбаков С.А. Энергетическая эффективность использования тепловых насосов в конденсационных паросиловых циклах // Энергетик. 2014. № 1. С. 28-35.

4. Ильюшенко В.А., Смирнов А.В. Применение тепловых насосов на тепловых электростанциях // Научно-техническое творчество аспирантов и студентов: материалы 46-й науч.-техн. конф. студентов и аспирантов (Комсомольск-на-Амуре, 01-15 апреля 2016 г.). Комсомольск н/А: Изд-во Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета, 2016. С. 233-235.

5. Орехов И.И., Тимофеевский Л.С., Караван С.В. Абсорбционные преобразователи теплоты. Л.: Химия, 1989. 208 с.

6. Папин В.В., Ефимов Н.Н. Перспективы использования тепловых насосов в энергетике [Электронный ресурс]. URL: http://don-tech.ru/wp-content/uploads/2014/05/Perspektivy-ispolzovaniya-TN.pdf (17.03.2018).

7. Аникина И.Д., Сергеев В.В. Применение тепловых насосов для повышения энергоэффективности паросиловых ТЭС // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государтсвенного политехнического университета. Информатика. Телекомуникации. Управление. 2013. № 3 (178). С. 56-61.

8. Буров В.Д., Дудолин А.А., Ильина И.П., Олейникова Е.Н., Седлов А.С., Тимошенко Н.И. Оценка эффективности применения тепловых насосов на парогазовых ТЭС // Вестник Московского энергетического института. 2013. № 3. С. 44-50.

9. Чиркин Н.Б., Кузнецов М.А., Шерстов Е.В., Стенников В.Н. Потенциальная возможность и техническая рациональность применения теплонасосных технологий при комбинированном производстве электрической и тепловой энергии // Проблемы машиностроения. 2014. Т. 17. № 1. С. 11-20.

10. Чепурной М.Н., Резидент Н.В. Применение парокомпрессионных теплонасосных установок для утилизации сбросной теплоты конденсаторов паровых турбин // Научные труды Винницкого национального технического университета. 2013. № 4. С. 8.

11. Перминова А.Ю. Абсорбционные тепловые насосы [Электронный ресурс]. URL: http://www.bibl.nngasu.ru/electronicresources/uch-metod/education/4779-2.pdf (17.03.2018).

12. Шидловская Д.К., Седельников Г.Д. Применение абсорбционных тепловых насосов в тепловой схеме турбоустановки Т-180/210-130 [Электронный ресурс] // Международный студенческий научный вестник: электронный научный журнал. 2016. № 3 (ч. 2). URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=14933 (17.03.2018).

13. Романюк В.Н., Муслина Д.Б., Бобич А.А., Коломыцкая Н.А., Бубырь Т.В., Мальков С.В. Абсорбционные тепловые насосы в тепловой схеме ТЭЦ для повышения ее энергетической эффективности [Электронный ресурс] // Энергия и менеджмент. Журнал для энергетиков. 2013. № 1 (70). URL: http://broad-ctx.by/stati/absorbcionnye-teplovye-nasosy-v-teplovoj-sxeme-tyec (17.03.2018).

14. Скубиенко С.В., Янченко И.В. Исследование тепловой экономичности ТЭС с турбоустановкой К-300-240-2 ХТГЗ и абсорбционным тепловым насосом при переменных режимах работы // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2015. № 2. С. 30-35. https://doi.org/10.17213/0321-2653-20152-30-35

15. Ефимов Н.Н., Янченко И.В., Скубиенко С.В. Энергетическая эффективность использования абсорбционного бромисто-литиевого теплового насоса в тепловых схемах ТЭС // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2014. № 1. С. 17-21.