Опыт использования теплонасосной установки в коммунальном теплоснабжении Украины
Реализация проекта источника тепловой энергии для системы горячего водоснабжения. Принцип работы теплонасосной установки и ее особенности. Регулировка производительности тепловых насосов в зависимости от температуры охлаждаемых канализационных стоков.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2017 |
| Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Опыт использования теплонасосной установки в коммунальном теплоснабжении Украины
Сухаренко С.Э.
1. Описание проекта
Три года назад в городе Краматорске Донецкой области (Украина) была запущена в работу теплонасосная установка (ТНУ) для горячего водоснабжения потребителей 12-ти многоэтажных жилых домов (4,4 тыс. чел.). Проект подготовлен на основе разработок Института технической теплофизики НАН Украины.
До реализации проекта источником тепловой энергии для системы ГВС была котельная "1 Мая", оборудованная тремя котлами КВГ-6,5 (единичная тепловая мощность - 6,5 Гкал/ч). Греющий теплоноситель направлялся на два ЦТП, где в теплообменниках обеспечивался подогрев воды из системы ХВС. Учитывая, что подключенная средняя нагрузка ГВС не превышала 1,24 Гкал/ч, загрузка котла КВГ-6,5 в летний период составляла всего 18,5%. В результате такой загрузки КПД котлов был занижен, что отражалось в увеличении относительного потребления природного газа и электроэнергии котельной (увеличении удельных расходов) на выработку и транспортировку греющего теплоносителя.
Для исправления сложившейся ситуации было решено вместо котельной в качестве теплоисточника использовать теплонасосное оборудование. В соответствии с проектом в помещении ЦТП, расположенного на территории котельной, были установлены два парокомпрессионных тепловых насоса зарубежного производства тепловой мощностью 640 кВт каждый (рис. 1). Источником низкопотенциального тепла являются неочищенные канализационные стоки.
Реализация проекта предусматривала два этапа. В конце 2008 г. были выполнены работы по монтажу, обвязке и наладке основного и вспомогательного оборудования и переключены на новую схему работы потребители переоборудованного ЦТП. На следующем этапе в 2010 г. была выполнена прокладка сетей ГВС с применением гибких полимерных теплоизолированных труб российского производства и переведены на новую схему подключения потребители второго ЦТП.
Количество замещаемого природного газа при условии круглогодичной работы установки на полной мощности - 1,56 млн м3/год. Срок окупаемости проекта с учетом перепрофилирования одного и закрытия второго ЦТП - 4,8 лет.
2. Особенности работы ТНУ
В соответствии с принципиальной схемой ТНУ (рис. 2), утилизация низкопотенциального тепла канализационных стоков происходит в подземном теплообменнике "труба в трубе". В качестве промежуточного теплоносителя выступает 10%-ый раствор этиленгликоля. После теплового насоса теплоноситель (дистиллированная вода) с температурой 60 ОС поступает в теплообменники системы ГВС. Для покрытия пиковых нагрузок установлены два бака-аккумулятора горячей воды объемом 60 м3 каждый (рис. 3).
Циркуляционные насосы сточных вод находятся в помещении канализационной насосной станции (рис. 4), находящейся на расстоянии 70 м от действующей котельной. Забор стоков с температурой 10-18 ОС осуществляется из приемного резервуара насосной станции.
Неочищенные сточные воды канализационными насосами подаются в теплообменник, где отдают теплоту промежуточному теплоносителю, после чего, охлажденные на 5-10 ОС, сбрасываются в существующий напорный коллектор (давление охлажденных стоков превышает давление в напорном коллекторе).
Нагретый в теплообменнике-утилизаторе до 10-12 ОС промежуточный теплоноситель подается в испаритель теплового насоса, где охлаждается до температуры 8 ОС, отдавая теплоту хладону парокомпрессионного контура, и вновь направляется в теплообменник-утилизатор.
Проектом предусмотрена регулировка производительности тепловых насосов в зависимости от температуры охлаждаемых канализационных стоков во избежание уменьшения температуры стоков ниже 5 ОС.
Подземный теплообменник "труба в трубе" представляет собой змеевиковую конструкцию суммарной длиной 330 м. Наружная труба с пенополиуретановой теплоизоляцией имеет размеры 273x7 мм; внутренняя - 194x7 мм. Канализационные стоки движутся по внутренней трубе. В межтрубном пространстве циркулирует промежуточный теплоноситель; схема движения - противоток.
Монтаж теплообменника осуществлялся на песчаное основание. Трубы теплообменника, уложенные в два уровня по высоте, также засыпаны песком. Во избежание продавливания поверх конструкции уложены железобетонные плиты. Для обслуживания теплообменника и выполнения профилактических работ в верхней и нижней зонах предусмотрены подземные камеры, которые оборудованы вентиляцией и освещением (рис. 5).
тепловой водоснабжение канализационный
Циркуляция раствора этиленгликоля в контуре "тепловой насос - наружный теплообменник" осуществляется специальными насосами, установленными в помещении ЦТП. Подпитка контура этиленгликоля осуществляется подпиточным насосом из бака аварийного запаса этиленгликоля (рис. 6).
Максимальная суммарная потребляемая электрическая мощность тепловых насосов составляет 560 кВт (по 280 кВт каждый). Для сглаживания пусковых токов тепловые насосы оборудованы частотно-регулируемыми электроприводами.
Все сигналы о работе оборудования выведены на щит КИП в тепловом пункте. Сигнализация об аварийных ситуациях выведена в помещение оператора котельной "1 Мая".
Подогрев горячей воды осуществляется в пластинчатых теплообменниках, один из которых по греющему контуру подключен к тепловым насосам, второй - к котельной. Обвязка теплообменников по нагреваемой воде выполнена последовательно. Это позволяет, в случае, когда температура горячей воды "не выходит" на требуемые параметры, догревать воду теплоносителем от котельной.
Подобная ТНУ мощностью 2 МВт, работающая с использованием теплоты канализационных стоков и предназначенная для подогрева водопроводной воды перед котлами районной тепловой станции, была введена в эксплуатацию в г. Зеленограде в 2004 г. (подробнее см. статью И.М. Абуева "Системы теплоснабжения с применением тепловых насосов", журнал НТ, № 12, 2006, с. 24-26 - прим. ред.).
Заключение
Безусловно, утилизация низкопотенциальной энергии в ТНУ - экологически чистый и перспективный способ производства тепловой энергии.
На сегодняшний день практика эксплуатации существующего оборудования ТНУ в Краматорске доказала ее эффективность. Фактически подтвержден коэффициент преобразования, значение которого в зависимости от сезонного колебания находится в пределах 2,5-3,5.
Можно с уверенностью сказать, что такие установки со временем займут свою нишу и в коммунальной теплоэнергетике Украины.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Принцип работы бытовых и хозяйственных тепловых насосов. Конструкция и принципы работы парокомпрессионных насосов. Методика расчета теплообменных аппаратов абсорбционных холодильных машин. Расчет тепловых насосов в схеме сушильно-холодильной установки.
диссертация [3,0 M], добавлен 28.07.2015Работы по устройству тепловой сети, трубопровода горячего водоснабжения и узла учета тепловой энергии, теплоносителя и горячей воды методом ГНБ с помощью установки Vermeer 16х20А. Назначение и состав бурового раствора. Устройство тепловой камеры УТ2.
курсовая работа [658,2 K], добавлен 23.03.2019Описание технологической схемы установки, включающей камеру, ротор, клети для рыбы, вентилятор циркуляционный, вентилятор выброса, дымогенератор. Уточнение расхода тепловой энергии на процесс копчения при заданной производительности и составе рыбы.
курсовая работа [339,6 K], добавлен 24.12.2010Исследование схемы централизованной системы горячего водоснабжения здания. Обзор элементов установки для нагревания холодной воды, особенностей проточных и накопительных водонагревателей. Анализ осуществления циркуляции воды по стоякам и магистралям.
презентация [423,0 K], добавлен 11.04.2012Устройство и принцип работы автоклава. ТВО бетона при избыточном давлении. Технологический и теплотехнический расчет тепловой установки. Расчет подачи пара (теплоносителя). Системы автоматического регулирования процесса тепловой обработки в автоклавах.
курсовая работа [386,0 K], добавлен 19.10.2010Расчет теплового пункта, выбор водоподогревателей горячего водоснабжения, расчет для данного населенного пункта источника теплоснабжения на базе котельной и выбор для нее соответствующего оборудования. Расчёт тепловой схемы для максимально-зимнего режима.
курсовая работа [713,9 K], добавлен 26.12.2015Определение тепловых нагрузок и расхода топлива производственно-отопительной котельной; расчет тепловой схемы. Правила подбора котлов, теплообменников, баков, трубопроводов, насосов и дымовых труб. Экономические показатели эффективности установки.
курсовая работа [784,4 K], добавлен 30.01.2014Принцип работы, основные узлы и агрегаты системы пневмоуправления буровой установки. Компрессорные установки, масловлагоотделитель, клапаны, вертлюжок-разрядник, сервомеханизм. Эксплуатация и ремонт системы пневмоуправления, монтаж буровой установки.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 14.04.2015Технические описания, расчёты проектируемой установки. Принцип работы технологической схемы. Материальный и тепловой расчёт установки. Конструктивный расчёт барабанной сушилки. Подбор комплектующего оборудования. Расчёт линии воздуха и подбор вентилятора.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 17.10.2010Обзор современного оборудования магнетронного распыления. Алгоритм технического обслуживания источника углеродной плазмы. Принцип работы установки УВНИПА-1-001. Основные неисправности в работе вакуумной системы. Расчет ключа на транзисторе VT2 КТ315Б.
курсовая работа [135,3 K], добавлен 01.06.2012Техническая характеристика роторных насосов. Назначение и принцип работы консольных насосов, их конструктивные особенности. Определение оптимальной зоны работы центробежного насоса, изменения производительности насосной станции, подачи по трубопроводу.
курсовая работа [584,4 K], добавлен 23.11.2011Технологические и санитарно-гигиенические требования к хранению продуктов и мясного сырья. Расчет холодильной установки: камеры, грузовой фронт, компрессор, емкость. Выбор изоляции охлаждаемых помещений; автоматизация установки; себестоимость проекта.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 05.11.2013Принцип действия тепловых реле, влияние перегрузок и температуры окружающей среды на их долговечность. Время-токовые характеристики и выбор тепловых реле. Конструктивные особенности тепловых реле, применение во всех сферах промышленности и в быту.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 26.06.2011Методы использования тепловых вторичных ресурсов, установки для внешнего теплоиспользования. Принципиальные схемы использования теплоты производственной воды, тепловые аккумуляторы. Расчет процесса горения в топке, тепловой нагрузки и расхода топлива.
курсовая работа [727,1 K], добавлен 21.06.2010Хозяйственно-питьевые системы водоснабжения и их предназначение. Расчет водоснабжения поселка. Определение расчетных расходов на участках водопроводной сети. Распределение воды в кольце, диаметр труб, скорость и потеря напора. Расчет насосной установки.
курсовая работа [491,2 K], добавлен 16.05.2010Испытание двухкорпусной выпарной установки. Материальный баланс установки. Коэффициенты теплопередачи по корпусам. Тепловой баланс установки. Испытание процесса ректификации. Экстракция. Описание установки и порядок выполнения работы. Абсорбция.
методичка [677,0 K], добавлен 17.07.2008Тепловой и гидравлический расчет утилизационной вакуумной опреснительной установки с обогревом греющей водой. Исследование и расчет влияния температуры забортной воды и накипи на производительность спроектированной вакуумной опреснительной установки.
курсовая работа [226,7 K], добавлен 04.12.2013Сырье и полуфабрикаты для изготовления многопустотных плит перекрытия. Выбор и обоснование теплового режима. Описание конструкции и принципа работы установки. Тепловой баланс камеры. Конструктивный расчет установки. Период изотермического прогрева.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 08.04.2015Исследование проблемы снабжения судов пресной водой. Описание тепловой схемы опреснительной установки. Ознакомление с результатами теплового расчёта греющей батареи. Рассмотрение схемы жалюзийного сепаратора. Изучение особенностей выбора насосов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 19.03.2019Назначение насосной установки, ее технические параметры и особенности. Выбор электродвигателя автоматизированного электропривода насоса. Разработка системы его защиты. Расчет статических характеристик турбомеханизма и преобразовательного агрегата.
курсовая работа [145,3 K], добавлен 18.05.2012
