Технико-экономическая эффективность использования тепловых насосов на ТЭЦ
Определение технико-экономической эффективности применения тепловых насосов на теплоэлектроцентрали. Исследование и расчет зависимости простого срока окупаемости и чистого дисконтированного дохода от цен за 1 кВт ТНУ и тарифов на электроэнергию.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.02.2019 |
| Размер файла | 173,2 K |
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//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Технико-экономическая эффективность использования тепловых насосов на ТЭЦ
Журавлев А.А.
Аннотация
Работа посвящена определению технико-экономической эффективности применения тепловых насосов на ТЭЦ. Приведены зависимости простого срока окупаемости и чистого дисконтированного дохода от цен за 1 кВт ТНУ и тарифов на электроэнергию.
Ключевые слова: тепловые насосы на ТЭЦ. Чистый дисконтированный доход при использовании ТНУ.
Тепловые насосы являются в настоящее время приоритетным объектом исследований и разработок с целью энергосбережения.
Как известно, см., например, [6], недогрузка ТЭЦ по теплу фактически «запирает» большое количество электроэнергии, которое не может быть выработано в связи с отсутствием тепловой нагрузки.
Так в неотопительный период на ТЭЦ-2 в г. Кишиневе работает один блок с номинальной мощностью 80 МВт электрической и 200 МВт (172 Гкал/час) тепловой энергии. В связи с тем, что летом нагрузка по теплу для ГВС по городу составляет около 70 МВт (~60 Гкал/час), то блок не может развивать номинальную мощность и его располагаемая мощность летом около 50 МВт. Но, чтобы выдать такую мощность, приходится тратить топливо и на выработку более чем 120 МВт (~103 Гкал/час) тепловой мощности, которая частично используется для ГВС, собственные нужды станции и частично теряется в окружающую среду. Коэффициент использования топлива значительно снижается в межсезонный период. Термодинамический анализ паросилового цикла турбины показал, что можно увеличить количество выдаваемой электроэнергии за счет снижения давления в конденсаторе путем снижения температуры в системе водяного охлаждения после башенной градирни. Этого можно достигнуть путем подключения теплового насоса (ТН), который будет работать за счет отбираемого пара с теплофикационного или промышленного отбора турбины, используемого только в отопительный период при необходимости снятия пиковых нагрузок по отоплению. ТН при этом вырабатывает, с коэффициентом преобразования 1,3-1,4, холод и тепло, которые, соответственно, используются для снижения давления конденсации и выработки дополнительной электроэнергии и на собственные нужды станции. При этом, если отобрать с теплофикационного отбора турбины 20 МВт тепловой энергии с паром для работы ТН, то можно получить 26-28 МВт тепла и холода. Это позволит несколько увеличить выработку электроэнергии, а полученную часть тепла вернуть на собственные нужды ТЭЦ, например, на подогрев подпиточной воды, снизив, таким образом, расход топлива на котел, а также увеличить выработку электроэнергии на тепловом потреблении. На рис.1 приведена структурная схема включения теплового насоса в технологическую схему ТЭЦ.
На рисунке: ИТН - испаритель теплового насоса; КТН - конденсатор теплового насоса.
Зададимся теплотой сгорания условного топлива . Рассмотрим уравнение энергетической характеристики турбины ПТ-80/100 - 130/13 [18] где,
расход теплоты на турбину, МВт,
тепловые нагрузки П и Т отборов турбины, МВт.
давление в отопительном отборе (при наличии двух отопительных отборов - в верхнем отопительном отборе), МПа,
электрическая мощность, развиваемая на тепловом потреблении, МВт,
номинальная мощность турбин, МВт;
Рис. 1. Структурная схема включения теплового насоса в технологическую схему ТЭЦ.
(3.1.1)
(3.1.2)
Определим разность в выработке электрической энергии, теплофикационную мощность и расход теплоты на турбину при различных тепловых нагрузках на отборах.
При включении в работу ТНУ расход пара на турбину и теплофикационная выработка вырастут соответственно на величины:
(3.1.3)
Расход топлива при этом изменится на величину
(3.1.4)
Исходные данные для расчета: номинальная теплота, отбираемая с теплофикационных отборов турбины теплота, отбираемая при включении теплового насоса: давления пара в теплофикационных отборах КПД котла -
На графике, рис.2 приведены зависимости простого срока окупаемости рассмотренной системы (лет) в зависимости от тарифов на электроэнергию в долларах за .
Из рассмотрения рис.3. следует, что этот проект является прибыльным при стоимости 1 кВт установленной тепловой мощности ТНУ не более 140 долларов США при тарифе за электроэнергию не более - равно 0,08 доллара/1 кВт. час.
Следует отметить также, что абсорбционные ТНУ на ТЭЦ могут применяться и для утилизации тепла дымовых газов.
тепловой насос теплоэлектроцентраль
Рис. 2.
Рис3.
Выводы
Рассмотрена методика определения экономического эффекта от применения тепловых насосов на ТЭЦ.
Применение абсорбционных тепловых насосов на ТЭЦ эффективно при стоимости 1 кВт тепловой мощности ТНУ не более 140 долларов США/ 1 кВт тепловой мощности при тарифе на электрическую энергию не более 0,08 доллара США/1кВт.час.
Литература
1. Овчаренко В.А. Овчаренко А.В. Використання теплових насосів. ХолодМ+Т, 2006,№2,с.34-36.
1. А.П. Бурдуков, Ю.М. Петин «Технология использования геотермального и сбросного тепла предприятиями».http://www.risp.ru/~energy/publication.doc.
3. Калнинь И.М. Энергосберегающие теплонасосные технологии. http://g-mar.ru/Statyi11.htm.
4. Жидович И.С., Трутаев В.И. Системный подход к оценке эффективности тепловых насосов. http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=189&name=_9GnxH2.htm
5. Westermark Matts“Swedish plants with integration of absorption cooling and flue gas condensation”, ZAE -Sympozium 11-12 december 2006, “Biomasse Polygeneration - die Zukunft” http://www.zae-bayern.de/files/westermark_zae-symposium06.pdf.
6. . Галимова Л.В., Попов А.А. Система ТЭЦ - абсорбционная холодильная машина. «Холодильная техника», 1998, №10, с.8…9.
7. Эксергетические расчеты технических систем. Справочное пособие. Под ред. А.А. Долинского и В.М. Бродянского. Киев: Наукова думка, 1991. -360с.
8. Автоматизация управления предприятием. /Баронов В.В. и др.-М.: Инфра-М,2000. -239с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие о тепловом насосе. Принцип действия теплового насоса, цикл Карно. Основные составляющие части внутреннего контура. Основные виды установки. Достоинства и недостатки тепловых насосов, их применение и перспективы использования в городском хозяйстве.
реферат [610,5 K], добавлен 24.12.2013Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, максимального расхода сетевой воды. Гидравлический расчет тепловых сетей. Параметры насосов и их выбор. Расчет толщины теплоизоляции трубопроводов, объема подачи теплоносителя.
курсовая работа [85,6 K], добавлен 18.10.2014Определение расчётных тепловых нагрузок района города. Построение графиков расхода теплоты. Регулирование отпуска теплоты. Расчётные расходы теплоносителя в тепловых сетях. Гидравлический и механический расчёт водяных тепловых сетей, подбор насосов.
курсовая работа [187,6 K], добавлен 22.05.2012Определение величин тепловых нагрузок района и годового расхода теплоты. Выбор тепловой мощности источника. Гидравлический расчет тепловой сети, подбор сетевых и подпиточных насосов. Расчет тепловых потерь, паровой сети, компенсаторов и усилий на опоры.
курсовая работа [458,5 K], добавлен 11.07.2012История тепловых насосов. Рассмотрение применения и принципов действия установки. Описание термодинамических процессов и определение энергозатрат с рабочим телом, расчет данных. Изучение правил выбора оборудования: испарителя, конденсатора и компрессора.
курсовая работа [396,8 K], добавлен 20.02.2014Тепловые насосы, работающие от воздушного источника, принцип их действия. Принципиальная схема работы. Организация работы отопительной системы. Рынок воздушных тепловых насосов в странах Северной Европы. Повышение энергоэффективности воздушных насосов.
курсовая работа [719,1 K], добавлен 01.06.2015Определение годового и часового расхода тепла на отопление и на горячее водоснабжение. Определение потерь в наружных тепловых сетях, когенерации. График центрального качественного регулирования тепла. Выбор и расчет теплообменников, котлов и насосов.
дипломная работа [147,1 K], добавлен 21.06.2014Определение расчетных тепловых потоков на нужды горячего водоснабжения. Гидравлический расчет трубопроводов подающей сети системы ГВС. Подбор водонагревателей, насосов и баков-аккумуляторов. Гидравлический расчет циркуляционного кольца системы ГВС.
курсовая работа [192,8 K], добавлен 19.12.2010Определение тепловых нагрузок и расхода топлива для расчета и выбора оборудования котельных. Подбор теплообменников. Составление тепловой схемы производственно-отопительной котельной. Подбор агрегатов. Расчет баков и емкостей, параметров насосов.
курсовая работа [924,0 K], добавлен 19.12.2014Характеристика метода определения параметров циркуляционных насосов ЯЭУ АЭС. Определение расхода электроэнергии на собственные нужды. Определение номинальных параметров насосов. Определение энергозатрат на их функционирование на эксплуатационных режимах.
контрольная работа [413,4 K], добавлен 18.04.2015Эффективность водяных систем теплоснабжения. Виды потребления горячей воды. Особенности расчета паропроводов и конденсатопроводов. Подбор насосов в водяных тепловых сетях. Основные направления борьбы с внутренней коррозией в системах теплоснабжения.
шпаргалка [1,9 M], добавлен 21.05.2012Понятие и классификация тепловых машин, их устройство и компоненты, функциональные особенности и сферы практического применения. Отличительные признаки, условия использования двигателей внешнего и внутреннего сгорания, их преимущества и недостатки.
контрольная работа [149,6 K], добавлен 31.03.2016Основные технические направления энергосбережения в Республике Беларусь. Энергосберегающие технические системы и оборудование: использование тепловых насосов, газовых низкотемпературных отопительных котлов. Энергосберегающие осветительные приборы.
реферат [390,4 K], добавлен 23.03.2012Вывод тепловых сетей и водогрейных котельных на период летнего простоя. Пуск водогрейных котлов и тепловых сетей на зимний режим работы. Режимы оборудования ТЭЦ. Работа тепловых установок с промышленным и теплофикационным отбором пара и конденсацией.
презентация [1,6 M], добавлен 23.07.2015Выбор оптимальной схемы электроснабжения проектируемого объекта на основании интегральных показателей экономической эффективности: интегрального эффекта, индекса доходности. Финансовая эффективность проекта и определение срока окупаемости инвестиций.
курсовая работа [192,4 K], добавлен 06.01.2011Технико-экономический расчет схемы электроснабжения металлургического завода. Величина годовых электрических и тепловых нагрузок. Расчет параметров, выбор основного оборудования. Определение режимов работы ТЭЦ и их анализ. Расчет себестоимости энергии.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.01.2015Технико-экономическое обоснование и разработка проекта ТЭЦ мощностью 500 МВт с максимальной отопительной нагрузкой 1330 МВт. Расчет установки по подогреву сетевой воды и определение баланса пара и конденсата. Мощность насосов, вентиляторов и дымососов.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 06.12.2013Основные направления работ по энергоресурсосбережению в ЖКХ; требования к программам, государственная поддержка. Повышение энергоэффективности зданий, внедрение индивидуальных тепловых пунктов; технико-экономическая оценка энергосберегающих мероприятий.
курсовая работа [67,2 K], добавлен 14.07.2011Тепловая схема энергоблока. Построение процесса расширения пара, определение его расхода на турбину. Расчет сетевой подогревательной установки. Составление теплового баланса. Вычисление КПД турбоустановки и энергоблока. Выбор насосов и деаэраторов.
курсовая работа [181,0 K], добавлен 11.03.2013Устройство котельного и турбинного оборудования, паровых и водогрейных котлов. Классификация циркуляционных насосов. Назначение элементов тепловых схем источников и систем теплоснабжения, особенности его эксплуатации. Основные типы теплообменников.
отчет по практике [1,2 M], добавлен 19.10.2014
