Технологические схемы для использования низкопотенциальной теплоты тепловыми насосами, опыт их эксплуатации

Рациональные технологические схемы теплоснабжения с различными типами тепловых насосов

Первостепенным вопросом при формировании технологических схем теплоснабжения является выбор типа теплового насоса применительно к условиям конкретного объекта.

Специализация типов тепловых насосов в основном определяется следующим:

  • • парокомпрессионные ТН наиболее универсальны, применяются, как правило, при использовании электрического привода, разность температур источников (Т||вт|)нт) не должна превышать 60 °С;
  • • абсорбционные бромистолитиевые ТН применяются в случае возможности использования низкопотенциалыюго тепла, требуют для эффективной работы источники тепла с температурой выше 20 °С;
  • • применение тепловых насосов, работающих па диоксиде углерода, предпочтительно при большой требующейся теплопроизводи- телыюсти (15...50 МВт) и высоких температурах нагреваемой среды (ТцВТ- 70... 100 °С).

Исполнение каждого типа ТН и другие специфические технические решения зависят от особенностей, условий и требований объекта. Выполнение указанных условий предопределяет создание рациональной технологической схемы.

Ряд технологических схем с различными типами тепловых насосов, приведен ниже.

Схемы подогрева подпиточной сетевой воды на ТЭЦ

Наиболее эффективным и очевидным вариантом применения ТН непосредственно на ТЭЦ (ТЭС) является утилизация тепла циркуляционной воды и использование его для нагрева сырой подпиточной сетевой воды (рис. 3.31) (3.66] .

На большинстве крупных ТЭЦ подогрев подпиточной воды в настоящее время осуществляется отборным паром с давлением 0,12 МПа. В предлагаемой схеме сырая вода нагревается в ТН до требуемых 95 °С. Для повышения эффективности в ТН использована схема «двух давлений» с двумя компрессорами, работающими параллельно, и с двумя газоохладителями Т01 и Т02. В качестве рабочего вещества в ТН выбран диоксид углерода (ССЬ, R744), обеспечивающий получение достаточно высокой температуры и большой тепловой мощности. Расчёт центробежных компрессоров ТН проводился по компьютерным программам, разработанным под руководством И.М. Калинин (МГУ- ИЭ) при участии Л.Я.Лазарева [3.29]. Суммарный коэффициент преобразования ТН равен рэ=4,5. Тепловая мощность (например, для расхода подпиточной воды, характерного для ТЭЦ-22 г. Москвы) установки составляет 38,0 МВт; электрическая мощность, потребляемая компрессорами, составляет 8,44 МВт, а тепловая мощность, снимаемая с циркуляционной воды в градирне - около 29,6 МВт. Расчёты показывают, что при этом удельный расход условного топлива па выработку единицы энергии для ТЭЦ-22 снизиться на 0,5%, что приведёт к экономии около 65000 т условного топлива за отопительный сезон. Удельный расход условного топлива в системе подогрева подпиточной сетевой воды при ТН-технологии составит всего 48,6 кг/Гкал (вместо 134 кг/Гкал при подогреве отборным паром), а коэффициент использования первичной энергии Ктн достигает значения 2,94.

Аналогичная задача решена Чаховским В.М. с использованием тепловых насосов меньшей мощности па традиционных рабочих веществах [3.66].

Тепловая схема подогрева подпиточной сетевой воды с использованием теплового насоса

Рис. 3.31. Тепловая схема подогрева подпиточной сетевой воды с использованием теплового насоса:

1,2 - обратная и прямая сегевая вода; 3 - сетевой подогреватель; 4 - деаэратор подпиточной сетевой воды; 5 - система подогревателей сырой и химочищенной подпиточной сетевой воды (заменяемая система); 6 - линия подачи сырой воды; 7 - химводоочиегка; 8 - элекгрический генератор теплофикационной турбины; 9 - теплофикационная турбина; 10 - конденсатор; 11 - градирня; 12,13 - теплообменники-газоохладители теплового насоса (ТН); 14,15 - дроссели ТН; 16,18 - компрессора ТН; 17 - турбо(-электро)нривод ТН; 19 - испаритель ТН; 20 - отбор пара 0,12 МПа

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >