Модернизация системы регенеративного подогрева питательной воды в цикле турбоустановки ПТ-60

На промышленных ТЭЦ, характеризующихся в том числе отпуском тепловой энергии промышленным потребителям с паровым теплоносителем, в случае, когда имеет место значительный невозврат конденсата, предлагается развитие системы регенеративного подогрева питательной воды за счет утилизации низкотемпературных сбросных тепловых потоков, имеющих место непосредственно на ТЭЦ. Предлагаемое регенеративное использование низкотемпературных потоков теплоты внутри тепловой схемы ТЭЦ возможно лишь на базе применения теплонасосных установок. В данном контексте рассматривается использование парокомпрессионных тепловых насосов (ПКТН) и теплоиспользующих на базе абсорбционных бромисто-литиевых тепловых насосов (АБТН). Показано, что, несмотря на более высокий отопительный коэффициент ПКТН, термодинамическая (эксергетический КПД) и экономическая эффективность выше у АБТН. Последний имеет и эксплуатационные преимущества. В качестве компенсационных затрат энергии для АБТН, требуемых для передачи тепловой энергии от холодного источника к горячему приемнику, возможно использовать потоки теплоты с различными теплоносителями. В данной работе на примере турбогенераторной установки ПТ-60, которая является наиболее распространенным типом на ТЭЦ Белорусской энергосистемы, определены показатели повышения эффективности использования первичного топлива на ТЭЦ для варианта с паровым приводом АБТН. Рассматриваются три сценария использования АБТН в составе тепловой схемы ТЭЦ: с увеличением, сохранением или со снижением выработки электрической энергии. Последний актуален в нынешней ситуации, сложившейся в Объединенной энергетической системе Беларуси. В этом случае, при сохранении минимального пропуска пара в конденсатор 12 т/ч, получено увеличение электрического КПД станции на 0,90 %, энергетического КПД на 0,55 % и эксергетического КПД на 0,23 %.

1. Electricity mix: Explore data on where our electricity comes from, and how this is changing [Electronic Resource] // Our world in data. Mode of access: https://ourworldindata.org/electricity-mix#fossil-fuels-what-share-of-electricity-comes-from-fossil-fuels. Date of access: 28.12.2022.

2. Хрусталев, Б. М. Расширение энергосберегающей базы в условиях централизованного теплоснабжения и доминирования энергоемких технологий / Б. М. Хрусталев, В. Н. Романюк // Энергоэффективность. 2017. № 12. С. 20–27.

3. Михалевич, А. А. Моделирование работы Белорусской энергосистемы с учетом ввода АЭС / А. А. Михалевич, В. А. Рак // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2021. Т. 64, № 1. С. 5–14. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-1-5-14.

4. Романюк, В. Н. Численное исследование тепловых схем ТЭЦ с помощью их топологических моделей / В. Н. Романюк, А. А. Бобич // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2016. Т. 59, № 4. C. 376–390. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2016-59-4-376-390

5. Производство электрической энергии [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.energo.by/content/deyatelnost-obedineniya/proizvodstvo-elektricheskoy-energii/. Дата доступа: 01.02.2023.

6. Вторичные энергоресурсы и энеготехнологическое комбинирование в промышленности: Учебник для вузов / Н. А. Семененко [и др.]. Киев: Вища школа. Головное издательство, 1970. 296 с.

7. Бродянский, В. М. Эксергетический метод термодинамического анализа / В. М. Бродянский. М.: Энергия, 1973. 296 с.

8. Романюк, В. Н. Абсорбционные или парокомпрессионные тепловые насосы в схемах ТЭЦ / В. Н. Романюк, А. А. Бобич, С. В. Мальков // Энергия и менеджмент. 2013. № 4. С. 18–21.

9. Янченко, И. В. Влияние абсорбционного теплового насоса на тепловую экономичность ТЭС и АЭС: дис. … канд. техн. наук: 05.14.14 / И. В. Янченко. Новочеркасск, 2015. 180 л.

10. Тарифы на электрическую энергию для юридических лиц и индивидуальных предпринимателей [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.energosbyt.by/ru/info-potrebitelyam/ur-l/tarify/tarify-elektro. Дата доступа: 02.05.2023.

11. Тарифы на тепловую энергию для юридических лиц и индивидуальных предпринимателей [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.energosbyt.by/ru/info-potrebitelyam/ur-l/tarify/tarify-teplo. Дата доступа: 02.05.2023.

12. Цены на природный газ для юридических лиц и индивидуальных предпринимателей [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.topgas.by/content/produktsiya/tseny-na-prirodnyy-gaz-dlya-yuridicheskikh-lits-i-individualnykh-predprinimateley-v-respublike-belar/. Дата доступа: 02.05.2023.

13. Янчук, В. В. Повышение эффективности действующих тепловых электрических станций в современных условиях / В. В. Янчук, В. Н. Романюк // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2022. Т. 65, № 6. С. 511–523. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2022-65-5-511-523

14. Бобич, А. А. Комплекс энергосберегающих мероприятий на ТЭЦ при адаптации к условиям работы энергосистемы с вводом Белорусской АЭС: дис. … канд. техн. наук: 05.14.14 / А. А. Бобич. Минск, 2018. 224 л.