M.t.n. Н. Taltsis, председател на Управителния съвет, m.e.n. А. СЕРЕ, ръководител на търговски център "Imanta",
С. Pliskachev, Отопление инженер, АД "Rigas Siltums";
DTS E.Dzelzitis, професор,
DTS Turlajs Д., професор, Техническия университет в Рига, Рига, Латвия
Той е бил почти две години, тъй като, когато НТ списание [1] е казал за плановете на АД "Ригас Siltums" (АД "Ригас Siltums") с цел установяване на усвояване на термопомпата (TN) за оползотворяване на отпадната топлина за охлаждане процес вода комбинирано производство на енергия топлоцентрала "Imanta" (Imanta). Целта е да се подобри енергийната ефективност kogeneratsion- Foot мощност се достига. Опитът, натрупан разсеяни митове и страхове и се потвърждават от практиката на методологията за избор на оборудване, подходящи климатични условия на Латвия.
История на проекта
Отоплителна инсталация "Imanta" е в експлоатация през 1974 г. да предостави на потребителите топлинни товари Рига на левия бряг на река Даугава. Преди реконструкция топлинна енергия при условие три гореща вода KVGM 100 116 MW задвижването и два парни котли DKVR-20-13 / 250 единица 16 MW. Монтираният в реконструкцията на устройството за централно отопление комбинирано [2] мощност е 48 MW (електрически) и 48 MW (топлинна). През отоплителния сезон, котли са проведени успоредно с енергетично оборудване, а през лятото в държавния резерв.
След инсталирането на блок за комбинирано производство по-нататъшни усилия за подобряване на енергийната ефективност на топлофикационни централи са съсредоточени върху въвеждането на технологията на термопомпата. Източникът на топлина се използва бяха избрани отворен тип охладителна кула (фиг. 1), единица процес водно охлаждане (на системата за охлаждане масло и компресора на газовата турбина).
В изпълнението на проекта, позволява да се използват нискокачествени топлинна енергия в размер на 2 MW и по този начин предотвратяване на загубата му в атмосферата или в канализацията канализацията на. В същото време, на технологичния процес на усвояване цикъл термопомпа изисква висока степен на топлинна енергия сумиране (3 MW), която се предоставя от парен котел, за отопление на растенията, инсталирани на собствените нужди.
Общата стойност на проекта възлиза на 696 700. Евро. Като се имат предвид сегашните високи цени на природния газ в Латвия и планираните годишни икономии на консумацията му в размер на 842 000 m3. Очаква се проектът да изплати в срок от три години. Въздействие върху намаляване на периода на изплащане може да изложи плановете си да наложи акциз върху производството на природен газ. В изпълнението на проекта, позволява допълнителни годишни икономии от около 1580 квоти за емисии на СО2. и също така да се намали консумацията на химически третирани вода най-малко 30%.
типа на принципи за подбор на термопомпени
При изготвянето на проекта разгледани две различни технологии за термопомпи: използване на компресора и усвояване TN. Тяхната основна разлика - вид входен движещата енергия: електрическа и топлинна енергия, съответно. Използването на електричество VT неизбежно би довело до намаляване на производството на полезна своята единица мощност за комбинирано производство. Консумация на енергия на ВТ на компресора в зависимост от действителната температура на водата да се върне, ще бъде средно 500-600 кВт. Поради факта, че за увеличаване на компресор ВТ топлинния капацитет използва само електрическа енергия, количеството топлина, изтеглени в топлина мрежа ще бъде по-малко, отколкото, когато инсталирате усвояване Th. В зависимост от капацитета на охлаждане на компресора изпускателния TH в топлинната мощност на мрежата около 2,2-2,5 MW (1,9-2,15 Гкал / ч). На свой ред за задействане абсорбция TN трябва голям източник на захранване на висококачествена топлинна енергия - около 3 MW (2.58 Гкал / ч). Това означава, че абсорбцията на предаваната TH в топлинната мощност от около 5 MW (4.3 Гкал / час) на мрежата, т.е. два пъти повече от тази на TN компресора.
Когато се използва компресор VT може да възникне проблем за осигуряване на процес на охлаждане при повишена температура връщане вода. Turbokompressionnyh необходимо да използвате допълнителни инсталации за охлаждане, което води до значително повишаване на разходите за оборудване и увеличените разходи за поддръжка.
В случай, че потребителите не се нуждаят от големи количества топлинна енергия, възможности за рециклиране на нискокачествени топлина силно ограничен. При ниски компресор натоварването на мрежата за предпочитане се използва VT и следователно теоретично годишен брой часове на работа на такъв тип TN може да бъде голям в сравнение с абсорбцията на Th. В базови условия на натоварване, това предимство е сведена до минимум.
Оперативните разходи на системите за термопомпени включват разходите за енергия, персонал и обслужване. В компресор TN относително високата цена на енергията, консумирана.
Производството на енергия за задвижване ВТ за усвояване извършва със същите разходи като производството на топлинна енергия в други котли (с уговорката, че заетите котли и енергийна ефективност и съща). Като се има предвид факта, че тази топлина само "пресича" TH преди да влязат в отоплителната система, се оказва, че движещата енергия няма да изисква допълнителни разходи.
Трябва да се отбележи, че и двата режима на работа, които се обсъждат на термопомпени системи са напълно автоматизирани. Функция на обслужващия персонал е да следи дейността им. Компресорни изискват по-голямо внимание се дължи на общата инерция на процеса. Планирани разходи за поддръжка също са различни - Компресор TH използва масло, което трябва да се смени и зарежда. Налице е също така пропуска охладителна течност (под гаранция от порядъка на 1% годишно).
Абсорбиращи няколко малки помощни помпи са само движещи се компоненти. Следователно разходите за поддръжка са минимални. Всички грешки могат лесно да бъдат отстранени, което намалява загубите при празен ход оборудване. В същото време не трябва да забравяме, че блокът за усвояване е напълно затворен.
В нашия случай, разпределението на температурата ниска степен на топлина е достатъчно висока (45-55 ° С). По отношение на енергийната ефективност, е положително развитие, и в същото време да доведе до някои трудности. При тази температура, топлина трябва да се използва, за да се използва както на работния флуид в компресора TH - по-скъпо и като освен това, че така наречената парниковия ефект, и използването на по-мощни и по-скъпи естествено компресор. Обратно, в абсорбция VT в този случай може да се прилага конвенционален работна среда (разтвор на литиев бромид).
Може да се заключи, че използването на процеса на усвояване в този случай има редица предимства. В резултат на това след внимателна оценка, като се има предвид, че по време на отоплителния период на голямо количество топлина се произвежда от бойлери за топла вода, беше решено да се инсталира TN усвояване.
Бяха разгледани от три опции за свързване.
В първото изпълнение, предназначени за поглъщане трябва TH използва прегрята вода от единицата възстановяване котел за комбинирано производство на електрическа верига топлина. В това примерно изпълнение е установено, че различните режими на работа на растенията (особено при частично натоварване), температурата и степента на прегряване варират значително. Също нерешен въпрос остава осигури необходимата прегряване при достатъчно висока температура neratsionnogo край блок или последователен разсейване на процеса на охлаждане.
Във второто изпълнение включва избор на пара от турбината. Следните рискове са били забелязани, когато се обмисля този вариант:
# 9632; Възможно е парната турбина не е загрял или е в преходен режим на работа;
# 9632; теоретично възможно замърсяване на водната система на котела за възстановяване на работна течност TH (литиев бромид разтвор) или мрежа охладител;
# 9632; едновременно с нарастващи количества от кървене пара намалена мощност.
В трето изпълнение, счита възможността за предоставяне на абсорбция TN пара от котела, предназначена за отоплителна централа собствени нужди (фиг. 3). Поради факта, че през последните години използването на котела е намалена до минимум, тази опция е признат като най-подходящи от гледна точка на намаляване на всички по-горе рискове, както и от гледна точка на ефективността на и отговарят на нуждите и резерват Th.
Ефект начини на отопление до ефективността на термопомпата
За ефективна работа TH е от голямо значение в брой часове, когато температурата на връщащата вода е достатъчно ниска и количеството пара, консумирана е малък. Фиг. 4 показва почасови динамиката на промените в температурата на връщащата вода в продължение на четири години. Трябва да се отбележи, че основата за градско отопление, графика на температурата е Рига 130/70 О С (с отрязване 118/65 О С при външна температура до -15 ° С или по-ниска), както и факта, че потребителите в градовете в домовете си имат възможност за извършване на контрол на температурата на отоплителната система и топла вода. последните два отоплителни сезона на минута с необичайно ниски отрицателни температури от външен въздух, както и броя на часовете, когато температурата на входящата вода превишаване на марка 46 ° С, е достатъчно големи.
Според резултатите от работата на абсорбцията TH се установи, че използването на ниска степен на технологична топлина комбинирано вода изолационен мощност от 2 MW предава от мрежа TN капацитет общата топлина на водата температура връщане 40 ° С е 4.4 MW при температура от 47 ° С О - 5 MW, и при максимална температура от 63 ° с О - 6,2 MW. Ако е необходимо да се разпорежда минимално количество топлина, количеството пара, изисква се намалява пропорционално. Проверка гарантирани параметри VT провежда при температура на връщане на водата 47 ° С
процес абсорбция Визуално избран VT е показано на фиг. 6, както и основните технически параметри са показани в таблица.
Важни аспекти на проекта, определени емпирично
1. надеждна и висококачествена охлаждане е необходимо да се организира времето и правилните приоритети, главният от които е да се гарантира агрегата за комбинирано производство или получаване на най-голямо количество топлинна енергия, които трябва да бъдат прехвърлени към отоплителната система. В първия случай става дума за охладителя, а вторият - на TH. Качествено осигури двата процеса едновременно не е възможно.
2. Оборудвайте абсорбция TN-лесни за комбинирано единици с охладители процеса течности затворен. Това се дължи на факта, че тя е изключително трудно да се предотврати образуването на лед в открито тип охладителни кули, в случай на сурови зимни условия по време на прибиране и повечето от водния поток в Th. При външни температури под -10 ° С и при по-висока температура на входящата вода за процеса на охлаждане, трябва да се подава към VT значително по-голямо количество топлинна енергия под формата на пара. Количеството пара консумира, когато изхвърляте същия брой ниска потенциална енергия при минимална и максимална температура на входящата вода се различава почти
3. Важното е да се определи оптималната TH натоварване. В зависимост от режима на работа на инсталацията за комбинирано производство на енергия, термопомпени системи, могат да бъдат проектирани да работят само по време на отоплителния сезон или през лятото на малки топлинни натоварвания. През лятото, както по време на периоди на частични термични натоварвания, рационално използва екстракция на пара от турбината. Латвийски Продължителността на изменението на отоплителния сезон е средно около 5200 часа / година. Възможност да се осигури TN работи с пълно натоварване извън отоплителния период е изключително рядко, защото обикновено блок за комбинирано производство на натоварването през лятото е близо 12% натоварване на отоплителния сезон, и топлината, произведена от TH намалява производството на електроенергия. Инсталирана на отоплителната централа "Imanta" TN планирате да използвате най-вече в отоплителен сезон.
4. Ние сме в постоянен усвояване операция TN идентифицирани значително разсейване на топлината в околната среда. Държани термография TN оставя да подобри своята изолация, така че ефективността на оборудването, както и намалява на нормативните стойности на стайна температура е повдигнат.
5. Най-чувствителният елемент на проекта е на цената на природния газ, което представлява увеличение което намалява периода на изплащане, и в този случай, като се имат предвид сегашните високи цени, това е изключително важно.
Като ефективно решение да се намали обемът на консумираната пара за процеса топлина в използването на ниско потенциал VT при стайна температура под -10 ° С и температурата се върне вода над 47 о С - възможно използване на въздушния нагревател, към котела за изгаряне. В нашия случай, ще бъдат изследвани охлаждане връщане вода мрежа или технологична вода комбинирано единица използвайки стандартни две въздушни нагреватели в каналите KVGM 100.
В обозримо бъдеще се планира да се използват поуките и изпълнението на геотермални проекти, които, без да разбират характеристиките на технологията на термопомпата не е възможно.
5. Keil С Plura S. М. Radspieler Schweigler С Индивидуално абсорбционни термопомпи за използване на ниска степен на топлина ресурси.
изтегляне Предишна използване на нискокачествени топлина с помощта на усвояване на термопомпата в arhiv.zip (235 CBT)