Оценка возможности использования сбросной теплоты водооборотных конденсационных циклов на основе теплонаносных технологий (на примере ТЭЦ-6 г. Киева)
Произведена технологическая, энергетическая и экономическая оценка целесообразности использования сбросной теплоты Киевской ТЭЦ-6 на основе теплонасосных технологий....
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2010
|
| Schriftenreihe: | Промышленная теплотехника |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60625 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Оценка возможности использования сбросной теплоты водооборотных конденсационных циклов на основе теплонаносных технологий (на примере ТЭЦ-6 г. Киева) / Б.И. Басок, М.Ю. Швец, А.А. Рутенко, А.А. Барило, Т.Г. Беляева, А.А. Лунина, О.М. Недбайло // Промышленная теплотехника. — 2010. — Т. 32, № 6. — С. 76-83. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-60625 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-606252014-04-18T03:01:29Z Оценка возможности использования сбросной теплоты водооборотных конденсационных циклов на основе теплонаносных технологий (на примере ТЭЦ-6 г. Киева) Басок, Б.И. Швец, М.Ю. Рутенко, А.А. Барило, А.А. Беляева, Т.Г. Лунина, А.А. Недбайло, О.М. Энергосбережение Произведена технологическая, энергетическая и экономическая оценка целесообразности использования сбросной теплоты Киевской ТЭЦ-6 на основе теплонасосных технологий. Наведено технологічну, енергетичну та економічну оцінку доцільності використання скидної теплоти Київської ТЕЦ-6 на основі теплонасосних технологій. The technological, power and economic estimation of expediency of the use of upcast heat of Kyiv ТЕC-6 on the basis of heat-pumps technologies is expound. 2010 Article Оценка возможности использования сбросной теплоты водооборотных конденсационных циклов на основе теплонаносных технологий (на примере ТЭЦ-6 г. Киева) / Б.И. Басок, М.Ю. Швец, А.А. Рутенко, А.А. Барило, Т.Г. Беляева, А.А. Лунина, О.М. Недбайло // Промышленная теплотехника. — 2010. — Т. 32, № 6. — С. 76-83. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 0204-3602 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60625 621.577.4:621.311.22:697.34 ru Промышленная теплотехника Інститут технічної теплофізики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Энергосбережение Энергосбережение |
| spellingShingle |
Энергосбережение Энергосбережение Басок, Б.И. Швец, М.Ю. Рутенко, А.А. Барило, А.А. Беляева, Т.Г. Лунина, А.А. Недбайло, О.М. Оценка возможности использования сбросной теплоты водооборотных конденсационных циклов на основе теплонаносных технологий (на примере ТЭЦ-6 г. Киева) Промышленная теплотехника |
| description |
Произведена технологическая, энергетическая и экономическая оценка целесообразности использования сбросной теплоты Киевской ТЭЦ-6 на основе теплонасосных технологий. |
| format |
Article |
| author |
Басок, Б.И. Швец, М.Ю. Рутенко, А.А. Барило, А.А. Беляева, Т.Г. Лунина, А.А. Недбайло, О.М. |
| author_facet |
Басок, Б.И. Швец, М.Ю. Рутенко, А.А. Барило, А.А. Беляева, Т.Г. Лунина, А.А. Недбайло, О.М. |
| author_sort |
Басок, Б.И. |
| title |
Оценка возможности использования сбросной теплоты водооборотных конденсационных циклов на основе теплонаносных технологий (на примере ТЭЦ-6 г. Киева) |
| title_short |
Оценка возможности использования сбросной теплоты водооборотных конденсационных циклов на основе теплонаносных технологий (на примере ТЭЦ-6 г. Киева) |
| title_full |
Оценка возможности использования сбросной теплоты водооборотных конденсационных циклов на основе теплонаносных технологий (на примере ТЭЦ-6 г. Киева) |
| title_fullStr |
Оценка возможности использования сбросной теплоты водооборотных конденсационных циклов на основе теплонаносных технологий (на примере ТЭЦ-6 г. Киева) |
| title_full_unstemmed |
Оценка возможности использования сбросной теплоты водооборотных конденсационных циклов на основе теплонаносных технологий (на примере ТЭЦ-6 г. Киева) |
| title_sort |
оценка возможности использования сбросной теплоты водооборотных конденсационных циклов на основе теплонаносных технологий (на примере тэц-6 г. киева) |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Энергосбережение |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60625 |
| citation_txt |
Оценка возможности использования сбросной теплоты водооборотных конденсационных циклов на основе теплонаносных технологий (на примере ТЭЦ-6 г. Киева) / Б.И. Басок, М.Ю. Швец, А.А. Рутенко, А.А. Барило, Т.Г. Беляева, А.А. Лунина, О.М. Недбайло // Промышленная теплотехника. — 2010. — Т. 32, № 6. — С. 76-83. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| series |
Промышленная теплотехника |
| work_keys_str_mv |
AT basokbi ocenkavozmožnostiispolʹzovaniâsbrosnojteplotyvodooborotnyhkondensacionnyhciklovnaosnoveteplonanosnyhtehnologijnaprimeretéc6gkieva AT švecmû ocenkavozmožnostiispolʹzovaniâsbrosnojteplotyvodooborotnyhkondensacionnyhciklovnaosnoveteplonanosnyhtehnologijnaprimeretéc6gkieva AT rutenkoaa ocenkavozmožnostiispolʹzovaniâsbrosnojteplotyvodooborotnyhkondensacionnyhciklovnaosnoveteplonanosnyhtehnologijnaprimeretéc6gkieva AT bariloaa ocenkavozmožnostiispolʹzovaniâsbrosnojteplotyvodooborotnyhkondensacionnyhciklovnaosnoveteplonanosnyhtehnologijnaprimeretéc6gkieva AT belâevatg ocenkavozmožnostiispolʹzovaniâsbrosnojteplotyvodooborotnyhkondensacionnyhciklovnaosnoveteplonanosnyhtehnologijnaprimeretéc6gkieva AT luninaaa ocenkavozmožnostiispolʹzovaniâsbrosnojteplotyvodooborotnyhkondensacionnyhciklovnaosnoveteplonanosnyhtehnologijnaprimeretéc6gkieva AT nedbajloom ocenkavozmožnostiispolʹzovaniâsbrosnojteplotyvodooborotnyhkondensacionnyhciklovnaosnoveteplonanosnyhtehnologijnaprimeretéc6gkieva |
| first_indexed |
2025-07-05T11:40:00Z |
| last_indexed |
2025-07-05T11:40:00Z |
| _version_ |
1836806937502547968 |
| fulltext |
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №676
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
УДК 621.577.4:621.311.22:697.34
Басок Б.И.1, Швец М.Ю.2, Рутенко А.А.1, Барило А.А.3, Беляева Т.Г.1,
Лунина А.А.1, Недбайло О.М.1
1 Институт технической теплофизики НАН Украины
2 Теплоэлектроцентраль №6 АК „Киевэнерго”
3 Институт возобновляемой энергетики НАН Украины
ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СБРОСНОЙ ТЕПЛОТЫ
ВОДООБОРОТНЫХ КОНДЕНСАЦИОННЫХ ЦИКЛОВ НА ОСНОВЕ
ТЕПЛОНАСОСНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (НА ПРИМЕРЕ ТЭЦ-6 г. КИЕВА)
The technological, power and
economic estimation of expediency of
the use of upcast heat of Kyiv ТЕC-6 on
the basis of heat-pumps technologies is
expound.
Произведена технологическая,
энергетическая и экономическая
оценка целесообразности использо-
вания сбросной теплоты Киевской
ТЭЦ-6 на основе теплонасосных
технологий.
Наведено технологічну, енер-
гетичну та економічну оцінку
доцільності використання скидної
теплоти Київської ТЕЦ-6 на основі
теплонасосних технологій.
k – отношение реального коэффициента транс-
формации к идеальному;
N – электрическая мощность генератора;
ΔQ – потери теплоты на охлаждение;
T1, T2 – температуры нагрева сетевой воды и
источника сбросной теплоты;
φ – коэффициент трансформации теплового
насоса;
ТН – тепловой насос;
ТЭЦ – теплоэлектроцентраль;
Э – электрической нагрузки;
ЦСД – цилиндр среднего давления.
Индексы нижние:
г – генератор;
мс – система маслоснабжения турбины;
н.о – насосное оборудование.
В настоящее время теплоснабжение круп-
ных городов в Украине осуществляется в основ-
ном централизованными системами – ТЭЦ с
комбинированной выработкой электроэнергии
и теплоты. С технологической точки зрения та-
кое производство электроэнергии и теплоты на
ТЭЦ является более эффективным, чем раздель-
ное производство электроэнергии на конденса-
ционных тепловых электростанциях и теплоты
на котельных. Однако, при этом имеют место
значительные потери теплоты. Кроме этого, в
основном, ТЭЦ размещены в черте города, и
вредные выбросы наносят большой экологиче-
ский ущерб окружающей среде. Применение
тепловых насосов может улучшить условия
теплоснабжения и сократить потребление пер-
вичной энергии (органического топлива).
Эффективность использования тепловых
насосов связана с выбором источника низко-
потенциальной теплоты. В мире постоянно
возрастает интерес к использованию мощных
тепловых насосов для централизованного теп-
ло- и хладоснабжения потребителей. Лиде-
ром в этой области являются: Швеция, США,
Япония, Франция, Финляндия и др. В качестве
источника теплоты для мощных тепловых на-
сосов используют сбросную теплоту канали-
зационных стоков, теплоту водоемов и морей,
сбросную теплоту техногенного происхожде-
ния. Во многих случаях применение тепловых
насосов определяется условиями конкретного
потребителя, а именно наличием источника
низкопотенциальной теплоты, спросом на про-
изведенную теплоту, наличием электроснабже-
ния и другими.
В данной работе рассматривается возмож-
ность применения тепловых насосов большой
мощности с использованием сбросной теплоты
водооборотных конденсационных циклов на
примере ТЭЦ-6 г. Киева. Близкие технологиче-
ские подходы для ТЭЦ-5 г. Киева рассмотрены
в [1]. Несомненным преимуществом внедрения
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №6 77
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
тепловых насосов на данном объекте является
наличие большого количества сбросной тепло-
ты, развитых тепловых сетей, надежного элек-
троснабжения, квалифицированного эксплуа-
тационного и ремонтного персонала, а также
дефицит тепловой энергии, который покрыва-
ется пиковыми водогрейными котлами. Кроме
того, внедрение тепловых насосов на ТЭЦ-6
уменьшит тепловые выбросы в атмосферу.
В зимний период ТЭЦ-6 обеспечивает те-
плотой несколько районов г. Киева через че-
тыре тепловые магистрали. Действительный
расход сетевой воды в зимний период состав-
ляет 23000 т/ч. Температурный график тепло-
вой сети АК «Киевэнерго» и график тепловых
нагрузок потребителей ТЭЦ-6 представлен на
рис. 1.
Установленная мощность ТЭЦ-6: элек-
трическая 500 МВт, тепловая 2000 МВт (1740
Гкал/ч). Оборудование ТЭЦ-6: 2 теплофикаци-
онных блока 250 МВт и 6 водогрейных котлов
КВГМ-180. Основные технические характе-
ристики турбоустановки Т-250/300-240-2 при
номинальном режиме: мощность – 250 МВт;
температура и давление свежего пара – 540 oС
и 23,5 МПа; давление и температура пара перед
ЦСД – 3,73 МПа, и 540 oС; расход пара на тур-
бину (номин./максим.) – 265/272 кг/с; расчет-
ное давление в конденсаторе – 5,5 кПа; тепло-
вая нагрузка – 330 Гкал/час [2].
Тепловая нагрузка тепловой сети покрыва-
ется одним или двумя энергоблоками, которые
работают в теплофикационном режиме, и во-
догрейными котлами. Нагрузку энергоблоков
регулирует диспетчерская служба энергосисте-
мы.
На ТЭЦ-6 существует замкнутая циркуля-
ционная система охлаждения, которая исполь-
зуется для конденсации пара в конденсаторе
турбин и охлаждения вспомогательного обору-
дования. Расход циркуляционной воды в зим-
ний период при работе одного или двух блоков
определяется надежностью работы оборудова-
ния и составляет 28000…30000 м3/ч. Темпера-
туру охлаждающей воды на входе в конденса-
тор нормативно рекомендуется поддерживать
15 oС (не ниже 12 oС). Температура на выходе
из конденсаторов составляет 15…23 oС.
На ТЭЦ с теплофикационными турбинами
эффективнее использовать теплофикацию, чем
тепловые насосы для теплоснабжения потреби-
телей, но при больших тепловых нагрузках те-
плосети, когда нужен пиковый нагрев сетевой
воды, может оказаться, что более целесообраз-
но использовать тепловые насосы [3]. Оценим
минимальное количество теплоты при тепло-
фикационном режиме работы турбин, которое
отдается циркуляционной воде и может быть
Рис. 1. Температурный график тепловой сети АК «Киевэнерго» на отопительный
период и график тепловых нагрузок потребителей ТЭЦ-6.
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №678
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
использовано для работы тепловых насосов.
Оно состоит из:
1. Теплоты конденсации пара, поступив-
шего в конденсатор. Согласно инструкции по
эксплуатации турбоустановки при теплофи-
кационном режиме работы минимальный рас-
ход пара – 60…80 т/ч. Также в конденсатор
сбрасывается при теплофикационном режиме
80…90 % теплоты пара, который поступает в
холодильники основных эжекторов и эжекто-
ров уплотнений. Данное количество теплоты
составляет 4…5 МВт. Тогда общий сброс тепло-
ты в конденсатор каждой турбины при тепло-
фикационном режиме составляет 50…60 МВт.
2. Теплоты, которая передается циркуляци-
онной воде в результате охлаждения обмоток
генератора и системы маслоснабжения турби-
ны, в зависимости от нагрузки, которая равня-
ется:
Г MC1,5% 2...4,5 МВт, 4...7 МВт.Q N Q∆ = ⋅ = ∆ =
3. Теплоты, которая передается циркуляци-
онной воде в результате охлаждения насосного
оборудования блока и тепловой сети, которая в
зимний период оценивается: Н.О 2...4 МВтQ∆ = .
Таким образом, общее количество тепло-
ты, переданное циркуляционной воде в про-
цессе работы одного блока в теплофикацион-
ном режиме, составляет около 60…75 МВт, а
при работе двух блоков – 115…150 МВт. Такую
сбросную теплоту можно использовать для по-
догрева сетевой воды с помощью тепловых на-
сосов.
В качестве прототипа возможной техно-
логии и установки была рассмотрена тепло-
насосная станция Katri Vala в г. Хельсинки
(Финляндия), которая одновременно может вы-
рабатывать 90 МВт тепловой энергии и 60 МВт
холода и состоит из пяти тепловых насосов
Unitop 50FY Friotherm AG (Швеция). Мон-
тажные работы на теплонасосной станции
Katri Vala были начаты летом 2004 г., а осенью
2006 г. станция начала коммерческий отпуск
теплоты потребителям [4]. В таблице 1 при-
ведены технические характеристики тепловых
насосов Unitop 50FY Friotherm AG, установ-
ленных на теплонасосной станции Katri Vala.
На ТЭЦ-6 также возможно использование
пяти тепловых насосов Unitop 50FY. Как из-
вестно, эффективность теплового насоса опре-
деляется коэффициентом трансформации [3,5]:
1
1 2
.Tk
T T
φ = ⋅
−
(1)
Максимальное значение коэффициента
трансформации будет при минимальной разни-
це между температурой сетевой воды и темпе-
ратурой сбросной теплоты. Поэтому наиболее
целесообразно использовать тепловые насосы
для подогрева обратной сетевой воды, а так-
же для охлаждения циркуляционной воды, и
установить их за конденсаторами параллельно
друг другу.
На рис. 2 приведен график зависимости
расчетного коэффициента трансформации теп-
лового насоса Unitop 50FY в зависимости от
температуры обратной воды [4] при темпера-
туре сбросного источника теплоты на входе/
Табл. 1. Технические данные по тепловым насосам Unitop 50FY Friotherm AG, установленным на
теплонаносной станции Katri Vala
Параметр Отопительный период Летний период
Тепловая мощность, кВт 16770 18113
Расход сетевой воды, м3/ч 1221 370
Температура сетевой воды на входе/выходе, °C 50 / 62 45 / 88
Мощность электродвигателя, кВт 6500 6500
Напряжение, кВ 11 11
Охлаждающая мощность, кВт 12000 12000
Температура источника на входе/выходе, °C 10 / 4 20 / 4
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №6 79
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
выходе – 18/12 °С и расходе сетевой воды –
1400 м3/ч. В нашем случае средний коэффици-
ент трансформации теплового насоса за ото-
пительный период с учетом климатических
характеристик г. Киева [6] и температурно-
го графика тепловой сети АК «Киевэнерго»
(рис. 1) составляет 3,6.
Определим место подключения тепловых
насосов по сетевой воде перед бойлерами бло-
ков (последовательно) или параллельно бойле-
рам блоков. При подключении тепловых насо-
сов по сетевой воде перед бойлерами блоков,
температура сетевой воды на входе в бойлер
возрастет приблизительно на 5 °С. Повышение
температуры сетевой воды на входе в бойлер
на 1 °С (при номинальной нагрузке) приведет к
уменьшению электрической мощности энерго-
блока на 1…1,5 МВт.
При параллельном подключении бойлерам
блоков для экономичной работы энергобло-
ков выгодно использовать для нагрева сете-
вую воду с минимальной температурой и под-
держивать минимально допустимое давление
пара в теплофикационных отборах пара. При
номинальной нагрузке для экономичной рабо-
ты блоков расход через бойлера каждого блока
должен быть около 8000 м3/ч. Тогда максималь-
ный расход сетевой воды через пять тепловых
насосов, включенных параллельно, составля-
ет 7000 м3/ч или 1400 м3/ч для каждого. Схема
Рис. 2. Расчетный коэффициент
трансформации теплового насоса
Unitop 50FY Friotherm AG при
температуре сбросного источника
теплоты на входе /выходе – 18/12 °С.
подключения тепловых насосов в действую-
щую схему ТЭЦ-6 представлена на рис. 3.
Для определения экономической эффектив-
ности включения тепловых насосов в техноло-
гическую схему Киевской ТЭЦ-6 необходимо
определить затраты условного топлива на про-
изводство теплоты и электрической энергии на
действующем оборудовании. Для этого были
проанализированы методы распределения за-
трат для ТЭЦ [7-15] и выбран физический
метод, сущность которого сводится к тому, что
вся экономия от теплофикации относится на
электроэнергию, а затраты на отпускаемую те-
плоту приравниваются затратам условного то-
плива по отпуску «свежего» пара от ТЭЦ [12].
Эффективность работы энергетических
блоков зависит от нагрузки, и без учета потерь
на собственные нужды, при тепловом графике
нагрузки на минимальной мощности коэффи-
циент полезного использования топлива со-
ставляет – 85 %, а при номинальной – 89,5 %.
С учетом электрических потерь на собственные
нужды блока (без тепловой сети) – на мини-
мальной – 80,5 %, на номинальной – 87 %.
Для определения расходов топлива на те-
плоту и электроэнергию на ТЭЦ-6 были рас-
смотрены четыре режима работы оборудова-
ния:
1. Работает один блок на минимальной на-
грузке по тепловому графику 150 МВт(Э) и
185 Гкал/ч (215 МВт), а остальная тепловая
нагрузка покрывается водогрейными котлами.
2. Работает один блок на номинальной
нагрузке по тепловому графику 250 МВт(Э) и
330 Гкал/ч (380 МВт), а остальная тепловая
нагрузка покрывается водогрейными котлами.
3. Работает два блока на минимальной
нагрузке по тепловому графику 300 МВт(Э) и
370 Гкал/ч (430 МВт).
4. Работает два блока на номинальной
нагрузке по тепловому графику 500 МВт(Э) и
660 Гкал/ч (760 МВт).
Согласно с режимной картой энергетиче-
ского котла ТГМП-344А (КП-1000-255-ГМ),
удельный расход топлива уменьшается с увели-
чением нагрузки (рис. 4).
В таблице 2 приведены расчетные параме-
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №680
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
Рис. 3. Схема подключения тепловых насосов в действующую схему ТЭЦ-6:
ЦВД – цилиндр высокого давления; ЦСД-1 – первый цилиндр среднего давления;
ЦСД-2 – второй цилиндр среднего давления; ЦНД – цилиндр низкого давления;
ЕГ – электрический генератор; К – конденсатор; ОЭ, ЭУ-120 – эжектора;
П1-8 – подогреватели; ДН – дренажный насос подогревателей; Д – деаэратор;
Б1, 2 – бойлера блока №1, 2; ДНБ – дренажный насос бойлеров; КН – конденсатные насосы;
БН – бустерный насос; ПН – питательный насос; ОМ1-4 – обратная тепловая магистраль
№1-4; ТМ1-4 – прямая тепловая магистраль №1-4; ПСН1-9 – подкачующие сетевые насосы
№1-9; СН1-8 – сетевые насосы второго подъема №1-8; ВК1-6 – водогрейные котлы
КВГМ-180 №1-6; ТН1-5 – тепловые насосы Unitop 50FY Friotherm AG № 1-5;
ЦН1-4 – циркуляционные насосы №1-4; Г1, 2 – градирня №1, 2 .
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №6 81
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
Рис. 4. Зависимость удельного расхода
топлива для энергетического котла
ТГМП-344А от нагрузок.
четов принималась средняя экономия газа
8,9 тыс. м3/ч, время работы оборудования
5600 ч/год. Тогда годовая экономия газа сос-
тавит 50 млн. м3. В таблице 4 приведены
технико-экономические показатели при вклю-
чении пяти тепловых насосов Unitop 50FY в
технологическую схему ТЭЦ-6.
Основные эксплуатационные затраты вклю-
чают затраты на энергоносители, амортизацию,
текущий ремонт и прочие. При расчете экс-
плуатационных затрат годовой процент амор-
тизации был принят 6 %, затраты на текущий
ремонт и прочие затраты приняты в размере
2 % от затрат на амортизацию, дополнительный
обслуживающий персонал не вводится.
На рис. 5 представлен график изменения
срока окупаемости в зависимости от стоимо-
сти газа. Как видно из графика, с повышени-
ем цены на газ срок окупаемости от внедрения
данной технологии уменьшается.
Выводы
На ТЭЦ-6 возможно внедрение тепловых
насосов суммарной мощностью около 100
МВт, в качестве примера предлагается 5 тепло-
вых насосов Unitop 50FY Friotherm AG (Шве-
ция) средней суммарной мощностью 117 МВт,
которые потребляют 32,5 МВт электрической
Табл. 2. Расчетные параметры ТЭЦ-6 для четырех режимов работы оборудования
Параметр Режим 1 Режим 2 Режим 3 Режим 4
Электрическая нагрузка, вырабатываемая
генератором, МВт
150 250 300
(150+150)
500
(250+250)
Использование электроэнергии на собственные
нужды блоков, МВт
13 13 22 22
Использование электроэнергии на собственные
нужды теплосети, МВт
22,5 22,5 22,5 22,5
Выдача электроэнергии в сеть, МВт 114,5 214,5 255,5 455,5
Удельный расход топлива теплоту, кг у.т./Гкал 154 151 154 151
Удельный расход топлива электроэнергию
без учета собственных нужды, г у.т./кВт·ч
160 145 160 145
Удельный расход топлива электроэнергию
с учетом собственных нужды, г у. т./кВт·ч
245,5 198,0 220,1 186,5
тры ТЭЦ-6 для приведенных выше четырех
режимов работы оборудования. Расход топлива
на производство теплоты составляет от 151 до
154 кг у.т./Гкал.
При включении пяти тепловых насосов
(ТН) Unitop 50FY в технологическую схему
увеличатся затраты электроэнергии на соб-
ственные нужды теплосети на 32,5 МВт, и вы-
работка теплоты составит в среднем 100 Гкал/ч
(117 МВт). В таблице 3 приведена экономия то-
плива при различных режимах работы.
Для дальнейших экономических рас-
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №682
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
Табл. 3. Экономия топлива для четырех режимов работы ТЭЦ-6 при включении пяти тепловых
насосов (ТН) Unitop 50FY Friotherm AG
Параметр Режим 1 Режим 2 Режим 3 Режим 4
Электрическая нагрузка, потребляемая тепловыми
насосами (ТН), МВт
32,5 32,5 32,5 32,5
Средняя тепловая мощность, вырабатываемая ТН,
МВт
117 117 117 117
Количество топлива, используемого на производ-
ство электроэнергии для тепловых насосов, т у.т./ч
7,98 6,43 7,15 6,06
Экономия топлива на производство теплоты
с помощью ТН, т у.т./ч
17,52 17,18 17,52 17,18
Разница между количеством топлива на производ-
ство теплоты и электроэнергии для ТН, т у.т./ч
9,54 10,74 10,37 11,12
Экономия природного газа, тыс. м3/ч 8,14 9,17 8,85 9,49
Табл. 4. Технико-экономические показатели включения пяти тепловых насосов Unitop 50FY
в технологическую схему ТЭЦ-6
№ п/п Наименование показателей Ед. изм. Показатели
1. Средняя суммарная мощность тепловых насосов МВт 117
2. Стоимость оборудования и монтажных работ млн. грн. 450
3. Общие эксплуатационные затраты млн. грн. 27,54
4. Цена на газ грн./тыс. м3 1500 2000 2500
5. Годовая экономия затрат на газ млн. грн. 75 100 125
6. Чистая экономия млн. грн. 47,46 72,46 97,46
7. Срок окупаемости лет 9,5 6,2 4,6
энергии. В результате этого: потребление при-
родного газа сократится приблизительно на
9 тыс. м3/ч или 50 млн. м3 в год; уменьшатся
выбросы с дымовыми газами, а также тепловые
выбросы в атмосферу.
Предварительная энергетическая и эконо-
мическая оценка указывает на целесообраз-
ность введения тепловых насосов в технологи-
ческую схему ТЭЦ-6.
ЛИТЕРАТУРА
1. Никифорович Є.І., Литвинюк Ю.М. Пер-
спективи використання теплових насосів
для утилізації низькопотенційного тепла на
прикладі ТЕЦ-5 м. Києва // Нова тема. – 2008. –
№ 4. – С. 13-16.
Рис. 5. Изменение срока окупаемости
в зависимости от стоимости газа.
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №6 83
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
2. Турбины тепловых и атомных электри-
ческих станций: Учебник для вузов. – 2-е изд.,
перераб. и доп./ Под ред. А.Г. Костюка, В.В.
Фролова. – М.: МЭИ, 2001.– 488 с.
3. Швець М.Ю. Доцільність застосуван-
ня теплових насосів для теплопостачання
споживачів у схемах теплових електричних
станцій // Відновлювана енергетика. № 2, 2010.
– С. 71-75.
4. http://www.friotherm.com/downloads/katri_
vala_e012_uk.pdf.
5. Теплотехніка: Підручник. – 2-е вид., пе-
рероб. і доп./ Під ред. Б.Х. Драганова — К.:
„ІНКОС”, 2005. – 400 с.
6. Апарцев М.М. Наладка водяных систем
централизованного теплоснабжения // Спра-
вочное пособие, М., Энергоиздат, 1983. – 202 с.
7. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые
сети, М., Энергоиздат, 1982. – 360 с.
8. Пустовалов Ю.В. К дискуссии о методах
разделения затрат на ТЭЦ // Теплоэнергетика.
1992, № 9. – С. 48-55.
9. Славина Н.А., Косматов Э.М., Барыкин
Е.Е. О методах распределения затрат на ТЭЦ //
Электрические станции. 2001, № 11. – С. 11-14.
10. Шаргут Я.Я. Распределение затрат на
производство тепла и электроэнергии на ТЭЦ //
Теплоэнергетика. 1994, № 12. – С. 62-66.
11. Пиир А.Э., Кунтыш В.Б. Определение
показателей тепловой и экономической эффек-
тивности ТЭЦ без разделения расходов топли-
ва и оборудования по видам продукции // Те-
плоэнергетика. 2006. – № 5. – С. 66-69.
12. Мелентьев Л.А. Очерки истории отече-
ственной энергетики. М.: Наука, 1987. – 280 с.
13. Басок Б.И., Беляева Т.Г., Рутенко А.А.,
Лунина А.А. Анализ экономической эффектив-
ности при реализации теплонасосных систем
для теплоснабжения // Промышленная тепло-
техника. – 2008. – Т. 30. – № 4. – С. 56-63.
14. Городничий В.Е., Сорока Д.В., Басок Б.И.,
Бєляєва Т.Г., Рутенко А.А. Экономическая эф-
фективность системы отопления на базе тепло-
вого насоса малой мощности // Промышленная
теплотехника. – 2008. – Т. 30. – № 6. – С. 89-94.
15. Беляева Т.Г., Рутенко А.А., Ткаченко М.В.,
Басок О.Б. Оценка экономической целесооб-
разности использования тепловых насосов
в коммунальной теплоэнергетике Украины
// Пром. теплотехника. – 2009. – Т. 31, № 5. –
С. 81-87.
Получено 15.07.2010 г.
|