Организация полезного использования низкопотенциальной теплоты на ПГУ-ТЭЦ с помощью теплового насоса Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 06/2017 ISSN 2410-700Х_

Публишинг. Германия. 2014.270с.

2.Газизов А.М. Повышение эффективности механической окорки лесоматериалов [Текст] / А.М. Газизов, И.В. Григорьев, В.А. Кацадзе, В.Я. Шапиро, Н.В. Мурашкин/ СПб.: ЛТА, 2009. - 240 с.

© Газизов А.М.,2017

УДК 621.577

Ильин Роман Альбертович

канд. техн. наук, зав. кафедрой «Теплоэнергетика и холодильные машины» ФГБОУ ВПО «АГТУ», г. Астрахань, РФ E-mail: [email protected] Султакаев Ринат Рашитович магистр ФГБОУ ВПО «АГТУ» г. Астрахань, РФ E-mail: [email protected]

ОРГАНИЗАЦИЯ ПОЛЕЗНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ТЕПЛОТЫ НА

ПГУ-ТЭЦ С ПОМОЩЬЮ ТЕПЛОВОГО НАСОСА

Аннотация

В статье рассматривается исследование и оптимизация теплонасосных установок в структуре схем ПГУ-ТЭЦ для обеспечения тепловой нагрузки потребителя и увеличения эффективности комбинированной выработки теплоты и электрической энергии.

Ключевые слова

Актуальность использования ТНУ в тепловых схемах ПГУ-ТЭЦ, расчетное исследование тепловых схем ПГУ с ТНУ, низкопотенциальная теплота для ТНУ, совершенствование показателей эффективности ПГУ-

ТЭЦ с электроприводной ТНУ.

Как известно, в настоящее время не существует общепризнанного мнения по критерию оценки эффективности систем комбинированного теплоснабжения. Особенность оценки эффективности подобных систем связана со способом отнесения затрат на производство теплоты и электроэнергии. В условиях рассматриваемой работы дополнительно возникает необходимость учета ТНУ в составе ПГУ, а именно: эффективности использования низкопотенциальной теплоты ПГУ в общем балансе схемы при расчете показателей эффективности всей системы ПГУ+ТНУ.

Необходимо отметить, что для применения ТНУ на ТЭС важным условием является величина энергетического эффекта использования низкопотенциальной теплоты, что зависит, в первую очередь, от назначения вырабатываемого тепла. Например, в случае использования ТНУ для нужд теплоснабжения необходимо принимать во внимание тепловой график потребителя. В этой связи, наиболее подходящим вариантом является установка парокомпрессионной ТНУ, использующей низкопотенциальную теплоту циркуляционной воды конденсатора паровой турбины. Во-первых, данное решение может быть использовано как на ПГУ-КЭС, так и на ПГУ-ТЭЦ: в первом случае для обеспечения потребности в теплоте на собственные нужды станции и снабжение поселков, мелких населенных пунктов, во втором -для улучшения обеспечения графика тепловой нагрузки потребителей. Во-вторых, паровая турбина в некоторых режимах работы имеет ограничение по пропуску пара в конденсатор, которому соответствует минимальный расход охлаждающей циркуляционной воды. Если спроектировать ТНУ на величину вентиляционного пропуска в испаритель ТНУ, появляется возможность гарантированного получения

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 06/2017 ISSN 2410-700Х_

теплоты в течение времени работы станции в году. В-третьих, возможно использование различных хладагентов, в том числе с сравнительно низкой температурой тройной точки, например, диоксида углерода.

Ранее [1] было проведено исследование потенциала ИНТ на примере блока ПГУ-450Т для Северозападной ТЭЦ (г. Санкт-Петербург). Результаты расчета приведены на рис. 1. Из результатов расчетов [1] видно, что даже при отопительном режиме ПГУ-ТЭЦ, при котором обеспечивается только вентиляционный пропуск пара в конденсатор, объем сбрасываемого тепла намного превосходит другие источники ИНТ присутствующие в схеме ПГУ-450Т. При режимах ГВС это значение возрастает практически на порядок.

Результаты анализа наиболее актуальных ИНТ для использования на ПГУ-ТЭЦ в течении года в пересчете на экономию условного топлива приведены в табл.1.

Таблица 1

Наиболее актуальные ИНТ для использования на ПГУ-ТЭЦ [52]

Источник низкопотенциальной теплоты Резерв экономии условного топлива, тыс. т.у.т./год

Циркуляционная вода, охлаждающая конденсатор 43,8...394,2

Обессоленная вода, охлаждающая турбогенератор 2,6

Продувочная вода градирни 0,9.2,3

Обратная сетевая вода 21,0.123,5

Рисунок 1 - Тепловая мощность ИНТ для блока ПГУ-450Т *- тепловая мощность системы циркуляционного водоснабжения приведена для максимально-отопительного режима ПГУ-ТЭЦ (вентиляционный пропуск)

Из табл. 1 видно, что при прохождении графика тепловой нагрузки в регулировочном диапазоне мощностей наибольший эффект от применения ТНУ можно получить только с использованием циркуляционной воды. Автором диссертационной работы проведены соответствующие исследования возможности использования циркуляционной воды в качестве источника низкопотенциальной теплоты для ТНУ. Вывод: целесообразным является исследование в рассматриваемых схемах в качестве низкопотенциального источника теплоты циркуляционную воду конденсатора турбины.

Источник низкопотенциальной теплоты влияет на производительность и эффективность ТНУ. В ряде стран Европы теплонасосные технологии получили широкое распространение благодаря наличию доступных источников, например, рек. Например, в Финляндии ТНУ используются в системах централизованного теплоснабжения. Поскольку ТНУ расположены в непосредственной близости к потребителю, не требуется высокой температуры конденсации. Соответственно повышается коэффициент

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 06/2017 2410-700Х

преобразования выше, что сказывается на окупаемости систем.

Утилизация низкопотенциальной теплоты на ТЭС с целью увеличения доли отпускаемой теплоты с использованием ТНУ парокомпрессионного типа с электрическим приводом приводит к возрастанию коэффициента использования теплоты топлива и электрического КПД брутто энергоблока, однако приводит к возрастанию доли электроэнергии на собственные нужды. Использование газопоршневого или газотурбинного приводного механизма является одним из способов снижения затрат электроэнергии на привод компрессора ТНУ.

Расчеты выполнены для схемы ПГУ-110Т утилизационного типа, график теплового потребителя 130/70 оС. Климатические условия Астраханского региона. Сравнение вариантов схем проводится при среднеотопительной температуре окружающей среды -8,4 оС. Источник низкопотенциальной теплоты для ТНУ: циркуляционная вода конденсатора паровой турбины, хладагент-бутан. Назначение ТНУ - отпуск дополнительной теплоты потребителю.

Поскольку ПГУ-ТЭЦ производит два вида энергетической продукции: тепловую и электрическую энергии, в работе предложено использование критерия эффективности для системы с замещающими источниками. Таким образом, производится выравнивание предложенных вариантов схем по отпуску тепловой и электрической мощности. Результаты расчетов приведены в табл. 2.

Таблица 2

Показатели работы энергоблока ПГУ-110Т с различными типами привода компрессора

Тип привода ТНУ Электрический Газопоршневой Газопоршневой с СУТ

Мощность электрическая брутто, кВт 111253

Мощность электрическая нетто, кВт 103277 105239

Тепловая нагрузка энергоблока с ТНУ, кВт 87923

КПД электрический брутто (физ. метод), % 79,41

КПД электрический нетто (физ. метод), % 73,72 75,12

КИТТ, % 86,67

Электрическая мощность собственных нужд блока (с компрессором ТНУ при использовании электропривода), кВт 7976 6015

Мощность компрессора ТНУ, кВт 1956,8

Тепловая нагрузка ТНУ, Гкал/ч 3,7

Расход топлива на энергоблок с ТНУ без учета выравнивания по системе

Расход топлива на энергоблок с ТНУ, м3/ч

24925,8

Определение дополнительного расхода топлива на газопоршневой привод ТНУ

Расход топлива на привод ТНУ, м3/ч 0 452,15 113,04

Критерий суммарного расхода топлива в системе «ПГУ+ТНУ-зам.КЭС-зам. котельная»

Дополнительный отпуск электроэнергии от замещающей КЭС, кВт 1 962 0 0

КПД замещающей КЭС, % 36,6

Расход топлива на отпуск электроэнергии на замещающей КЭС, м3/ч 574,2 0 0

Суммарный расход топлива по системе, м3/ч 25500 25378 25039

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 06/2017 ISSN 2410-700Х_

Исходя из полученных результатов по критерию системного эффекта использование газопоршневого агрегата для привода компрессора ТНУ позволяет сократить затраты электроэнергии на 1,9 %, при этом годовая экономия топлива для ПГУ-110Т составит 332 590 м3 /год. Использование системы утилизации теплоты для ГПУ, позволяет снизить расход топлива по сравнению с вариантом электропривода на величину 1 668 818 м3 /год. Снижение доли расхода топлива на привод ТНУ при использовании ГПУ с СУТ объясняется более полной утилизацией теплоты в системе, в том числе высокотемпературного выхлопа приводного двигателя. Окончательные выводы по поводу эффективности использования газопоршневого агрегата в качестве привода ТНУ должны проводится на основе финансово-экономических критериев расчета.

Список использованной литературы:

1. Молодкина М.А. Повышение технико-экономических показателей парогазовых тепловых электростанций путем утилизации низкопотенциальной теплоты с использованием тепловых насосов. Автореф. Дисс. На соиск. Уч. Ст. канд. Тех. Наук. - СПб. - 2012. - 16 С.

2. Андрющенко А.И., Новиков Д.В. Эффективность применения тепловых насосов на ГТУ- ТЭЦ // Проблемы энергетики. - 2004. - № 11-12. - С. 17-25.

3. Боровков В.М., Аль Алавин А.А. Эксергетический анализ работы ТЭЦ совместно с тепловым насосом// Проблемы энергетики. - 2006. - №7-8. - С. 12-21.

4. Исследование влияния климатических особенностей регионов на показатели ПГУ- ТЭЦ с ТНУ / Буров

B.Д, Дудолин А.А., Олейникова Е.Н. // Тезисы докладов XX международной научно-технической конференции «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». Т.4. М.Издательский дом МЭИ. - 2014. -

C.133.

© Ильин Р.А., Султакаев Р.Р., 2017

УДК 69.05

Скакалов Вячеслав Алексеевич

Магистрант НИУ МГСУ г. Москва, РФ E-mail: [email protected]

ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЕДЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ КАК СРЕДСТВО СВЕДЕНИЯ К МИНИМУМУ ФИНАНСОВЫХ И ВРЕМЕННЫХ

ЗАТРАТ ЗАКАЗЧИКА

Аннотация

В данной статье представлено обоснование необходимости разработки средства регулирования объёмов ведения строительного контроля, при строительстве зданий и сооружений, позволяющего оценить существующий порядок ведения строительного контроля и внести изменения для получения качественной строительной продукции и сведения финансовых и временных затрат Заказчика, на исправление дефектов строительной продукции, к минимуму. В качестве такого средства предложена комплексная оценка эффективности ведения строительного контроля при строительстве многоэтажных жилых зданий. Рассмотрены организационно-технологические параметры, оказывающие влияние на комплексный показатель эффективности, и обоснован выбор данных параметров. Предложена модель математического аппарата для перехода от качественных характеристик к числовому отображению представленного организационно-технологического решения. Практическая значимость заключается в разработке метода оценки эффективности и учета количественных показателей при ведении строительного контроля.