Előző hasznosítása alacsony minőségű hő alkalmazásával abszorpciós hőszivattyú

M.t.n. N. Taltsis, az igazgatóság elnöke, m.e.n. A. Cers, a feje „Imanta” bevásárlóközpont,
S. Pliskachev, fűtésszerelő, JSC "Rigas Siltums";
dts E.Dzelzitis, egyetemi tanár,
dts Turlajs D., egyetemi tanár, Rigai Műszaki Egyetem, Riga, Lettország

Ez már majdnem két éve, amikor a magazin HT [1] azt mondták a terveket JSC „Rigas Siltums” (JSC „Rigas Siltums”), hogy hozzon létre egy abszorpciós hőszivattyú (TN) hővisszanyerő hűtési folyamat víz kogenerációs erőművet fűtési üzem „Imanta” (Imanta). A cél az, hogy az energiahatékonyság javítására kogeneratsion- Foot teljesítmény elérésekor. Az a tapasztalat, oszlatta mítoszok és félelmek, és megerősítette módszert a gyakorlatban a berendezés kiválasztását, megfelelő éghajlati viszonyok, a Lett.

A projekt történetében

Fűtési üzem „Imanta” kapott megbízást 1974-ben, hogy a fogyasztók hőterhelés Riga bal partján a Daugava folyó. Rekonstrukció előtt hőenergia előírt három forró vízzel KVGM 100 116 MW teljesítményű egység és két gőzkazánok DKVR-20-13 / 250 egység 16 MW-ot. A beépített teljesítménye a rekonstrukció a távfűtési kapcsolt energiatermelő egység [2] 48 MW (villamos) és 48 MW (termikus). Fűtési szezonban, kazánok párhuzamosan futnak elektromos berendezések, és a nyáron egy állami tartalék.

A telepítés után a kapcsolt energiatermelő egység további erőfeszítéseket energiahatékonyságának javítása fűtőművek összpontosítottak bevezetése hőszivattyús technológia. A hőforrás hasznosított választottak nyitott típusú hűtőtorony (ábra. 1), a folyamat víz hűtőegység (az olaj hűtési rendszer, és a gázturbina kompresszor).

Az elkészült projekt lehetővé teszi, hogy kihasználja alacsony minőségű hő összege 2 MW, és ezáltal megakadályozza annak elvesztése a légkörbe vagy a vízelvezető csatornába. Ugyanakkor, a technológiai folyamat abszorpciós ciklust hőszivattyú igényel magas minőségű hőenergia összegező (3 MW), amely biztosítja a gőzkazán, a fűtőművek telepítve a saját igényei szerint.

A teljes költsége a projekt elérte a 696.700. Ft. Tekintettel a jelenlegi magas árak a földgáz Lettországban, valamint a tervezett éves megtakarítás a fogyasztás összege 842.000 m3. A projekt várhatóan vissza kell fizetnie három éven belül. Gyakorolt ​​hatás csökkentése a megtérülési idő kijelenthetjük tervek előírni a jövedéki adó földgázra. Az elkészült projekt lehetővé teszi további éves megtakarítás mintegy 1580 CO2-kibocsátási kvótákat. és hogy csökkentse a fogyasztását kémiailag kezelt vizet legalább 30%.

A típusú hőszivattyú kiválasztási elvek

A tervezet elkészítése foglalkozott két különböző hőszivattyús technológiák: a kompresszor és a felszívódás TN. Az alapvető különbség - a fajta bemeneti meghajtó energia: villamos energia és hő volt. Az elektromos áram felhasználása VT elkerülhetetlenül csökkentené annak hasznos termelési kogenerációs erőművet egységet. Fogyasztás a kompresszor VT függően az aktuális visszatérő víz hőmérséklete átlagban 500-600 kW. Annak a ténynek köszönhetően, hogy nagyobb a hőkapacitása kompresszor VT csak akkor használja az elektromos energia, a hőmennyiség kivont hő hálózat lesz kevesebb, ha telepíti abszorpciós Th. Attól függően, hogy a hűtési kapacitása kompresszor vérzés-TH a hőkapacitása a hálózat körül 2,2-2,5 MW (1,9-2,15 Gcal / h). Viszont működtetésére abszorpciós TN szükség van egy nagy áramforrás kiváló minőségű hőenergia - mintegy 3 MW (2,58 Gcal / h). Ez azt jelenti, hogy felszívódását a továbbított TH a termikus kapacitása mintegy 5 MW (4,3 Gcal / hr) hálózat, azaz a kétszer nagyobb, mint a kompresszor TN.

Amikor egy kompresszort VT merülhet fel a problémát, hogy a hűtési folyamat emelt hőmérsékleten visszatérő víz. Turbokompressionnyh használatához szükséges további hűtőberendezések, amely maga után vonja a jelentősen megemelkedett a berendezés költségét és megnövekedett karbantartási költségeket.

Abban az esetben, ha a fogyasztóknak nem kell nagy mennyiségű hőenergia újrahasznosítási lehetőségeinek alacsony minőségű hő erősen korlátozott. Alacsony hálózati terhelés kompresszor lehetőleg az VT, és így elméletileg éves száma üzemóra ilyen TN típus lehet nagy, mint a felszívódását Th. A alapterhelés mellett, ez az előny a minimumra csökken.

A működési költségek a hőszivattyú rendszerek közé tartozik az energia költségek, a személyzet és a szolgáltatás. Kompresszorindításkor TN viszonylag magas költsége a felhasznált energia.

Az energiatermelés működtető abszorpciós VT végre ugyanazok a költségek, mint a hőtermelésre más kazánok (azzal a feltétellel, hogy az alkalmazott üzemanyag-és energia hatásfokú kazánok ugyanaz). Figyelembe véve azt a tényt, hogy ez a hő csak „keresztezi” TH belépés előtt a fűtési rendszert, kiderül, hogy a hajtási energia nem igényel további költségeket.

Meg kell jegyezni, hogy mindkét üzemmódban vizsgált hőszivattyús rendszer teljesen automatizált. Funkciója az üzemeltető személyzet, hogy figyelemmel kíséri a tevékenységüket. Kompresszor növények több figyelmet igényelnek, mivel a teljes tehetetlensége a folyamatot. Tervezett karbantartási költségek is eltérő - Kompresszor TH használt olajat le kell cserélni és pótolni. Van is egy kiszivárgott a hűtőfolyadék (garanciális tartományban évente 1%).

Az abszorber több kisebb kiegészítő szivattyúk az egyetlen mozgó alkatrészeket. Következésképpen, a karbantartás költségei minimálisak. Bármilyen hiba is könnyen eltávolíthatók, ami csökkenti a veszteségeket üresjáratban berendezés. Ugyanakkor nem szabad elfelejteni, hogy az abszorpciós egység teljesen el van zárva.

A mi esetünkben, a hajlam a gyenge minőségű hő hőmérséklete elég magas (45-55 ° C). Az energiahatékonyság szempontjából pozitív fejlemény, és ugyanabban az időben néha problémát okoz. Ezen a hőmérsékleten hőt kell használni, hogy használja mind a munkaközeg a kompresszor TH - drágább, amelynek egyébként az úgynevezett üvegházhatás, és használja a nagyobb teljesítményű, és természetesen drágább kompresszort. Ezzel szemben, a VT abszorpció ebben az esetben lehet alkalmazni a hagyományos munkaközeg (az oldatot lítium-bromid).

Ebből arra lehet következtetni, hogy a használata az abszorpciós eljárás ebben az esetben számos előnye van. Ennek eredményeként, miután alaposan megvizsgálta, szem előtt tartva, hogy a fűtési időszakban nagy mennyiségű hő keletkezik egy melegvizes kazánok, úgy döntöttek, hogy telepíteni egy abszorpciós TN.

Ezután három csatlakozási lehetőségeket vették figyelembe.

Az első kiviteli alaknál szánt abszorpciós szüksége TH használja forró víz a hurok hőhasznosító kazán kapcsolt energiatermelő egység. Figyelembe véve a kiviteli alakban miután megállapította, hogy a különböző üzemmódok a növényi működési (különösen részterhelés), a hőmérséklet és a mértéke a túlhevítés lényegesen változhat. Szintén megoldatlan kérdés maradt biztosításához szükséges túlmelegedés esetén ütköző tömb vagy koherens szóródás neratsionnogo elég magas hőmérsékleten a hűtési folyamat.

A második kiviteli alak magában foglalja a kiválasztás a gőz a turbina. Az alábbi kockázatok figyelhetők meg, ha figyelembe vesszük ezt a lehetőséget:

# 9632; Lehetséges, hogy a gőzturbina nem melegedett fel, vagy van egy tranziens üzemmódban;

# 9632; elméletileg lehetséges szennyeződése a vízrendszer a visszanyerő kazánba munkaközeg TH (lítium-bromid oldat) vagy hálózati hűtőfolyadék;

# 9632; egyidejűleg növekvő mennyiségű kifutó gőz csökkentett teljesítmény.

A harmadik kiviteli alak, ez tekinthető a lehetőséggel, amely abszorpciós TN gőz a kazánból, kialakítva a saját igényeinek fűtőmű (ábra. 3). Tekintettel arra, hogy az elmúlt években a használata a kazán már a minimumra csökkentették, ez a lehetőség már elismerten a legalkalmasabb a csökkentése tekintetében az összes fenti kockázatokat, valamint a szempontból a hatékonyság és igényeinek kielégítése és a tartalék Th.

Effect módok fűtési rendszer a hőszivattyú hatékonyságát

A hatékony működés TH nagy jelentősége van számos órát, amikor a visszatérő víz hőmérséklete elegendően alacsony, és a gőz mennyisége fogyasztott kicsi. Ábra. 4 megjelenített óránkénti változásának dinamikája visszatérő víz hőmérsékletét négy évig. Meg kell jegyezni, hogy a bázist a városi fűtési, a hőmérséklet ütemezés Riga 130/70 O C (csonkolással 118/65 O C külső hőmérséklet -15 ° C vagy alacsonyabb), és az a tény, hogy a városi fogyasztókat a otthonok lehetőséget, hogy a hőmérséklet szabályozása a fűtési rendszer és a meleg víz. Az utolsó két fűtési szezonban telt szokatlanul alacsony negatív hőmérséklet a külső levegő, és az órák számát, amikor a visszatérő víz hőmérséklete meghaladta a jelet a 46 O C, kellően nagy.

Az eredmények szerint a működési az abszorpciós TH azt állapítjuk meg, hogy a hasznosítás gyenge minőségű hő kapcsolt energiatermelési folyamat vízszigetelő teljesítménye 2 mW a hálózat továbbítja TN teljes hőteljesítménye hőmérsékleten visszafolyó víz 40 ° C-on 4,4 MW hőmérsékleten 47 C O - 5 mW, és a maximális hőmérsékleten 63 C O - 6.2 MW. Ha szükség van, hogy dobja minimális mennyiségű hőt, a szükséges gőz mennyisége arányosan csökken. Ellenőrzése garantált paraméterek VT hőmérsékleten végezzük a visszatérő víz 47 ° C-on

Látványterv abszorpciós folyamat meghatározott VT ábrán látható. 6, és a fő műszaki paramétereket táblázatban mutatjuk be.

Fontos szempontok a projekt meghatározott empirikusan

1. megbízható és magas színvonalú hűtés szükséges, hogy gondoskodjon az idő és a megfelelő prioritásokat, amelyek között a legfontosabb az, hogy biztosítsa a kapcsolt energiatermelő egység vagy fogadása a legnagyobb mennyiségű hőenergiát át kell vinni a fűtési rendszert. Az első esetben beszélünk a hűvösebb, a második - a TH. Minőségileg biztosít mindkét folyamat egyszerre nem lehetséges.

2. Equip abszorpciós TN könnyebb kogenerációs egységek hűtők folyamat folyadékok zárva. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy rendkívül nehéz megakadályozni a jégképződés a nyitott típusú hűtőtornyok esetén zord téli körülmények lemenetnél és a legtöbb víz áramlását Th. A külső hőmérséklet -10 ° C alatti, és nagyobb a visszatérő víz hőmérséklete a hűtési folyamatot kell juttatni a VT szignifikánsan nagyobb mennyiségű hőenergia a gőz formájában. A gőz mennyisége elfogyasztott ártalmatlanítása során azonos számú alacsony potenciális energia a minimális és a maximális hőmérséklet A visszatérő víz különbözik szinte

3. A lényeg az, hogy meghatározza az optimális terhelés TH. Attól függően, hogy a működési mód a kapcsolt energiatermelő erőmű, hőszivattyús rendszer terveztük, hogy csak a fűtési idényben, illetve a nyári kis hőterhelést. Nyáron, mind időszakokban részleges hőterhelések, racionálisan használja a gőzt extraháló a turbina. A lett éghajlat időtartamát a fűtési szezon átlagosan 5200 óra / év. Lehetőség bebiztosítani TN dolgozik egy teljes terhelés túl a fűtési időszakban rendkívül ritka, mert Általában energiatermelő egység terhelés közel van a nyár 12% -os terhelés mellett a fűtési szezon, és a termelt hő TH csökkenti a villamosenergia-termelés. Telepített fűtőmű „Imanta” TN tervezi használni főleg a fűtési szezonban.

4. Mi folyamatosan üzemel abszorpciós TN azonosított jelentős hőelvezetést a környezetbe. Held termográfia TN hagyjuk, hogy javítsa a szigetelés, így az a berendezés hatékonysága, valamint csökken a normatív értékek a szobahőmérséklet emelték.

5. A legérzékenyebb eleme a projektnek a földgáz ára, amely növekedés csökkenti a megtérülési idő, és ebben az esetben, mivel a jelenlegi magas árak, ez rendkívül fontos.

Mivel egy hatékony megoldást, hogy csökkentse a térfogatát elfogyasztott gőz folyamat hő hasznosítását alacsony potenciális VT környezeti hőmérsékleten -10 ° C alatti, és a hőmérséklet a visszatérő víz feletti 47 O C - lehetséges használatát a légfűtő, hogy a kazán égési. A mi esetünkben, akkor meg kell vizsgálni hűtővíz-visszatérítő hálózat vagy a technológiai víz kapcsolt energiatermelő egység szabványos két léghevítő a csövekben KVGM 100.

A belátható jövőben azt tervezik, hogy a tanulságok levonását és a végrehajtására geotermikus projektek megértése nélkül jellemzőit hőszivattyús technológia nem lehetséges.

5. Keil C. Plura S. Radspieler M. Schweigler C. Egyedi abszorpciós hőszivattyúk hasznosítása gyenge minőségű Heat Resources.

letöltés Előző hasznosítása alacsony minőségű hő alkalmazásával abszorpciós hőszivattyú arhiv.zip (235 CBT)