ТНУ в схемах ПГУ. Опыт использования ТНУ для теплоснабжения презентация

ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТНУ ДЛЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
В настоящее время в мире реализован ряд проектов крупных парокомпрессионных теплонасосных установок тепловой мощностью 2,8-180 МВт
ТНУ для централизованного теплоснабжения Стокгольма,
единичная мощность ТНУ 35 МВт(т), общая 180 МВт(т).
ТНУ для централизованного теплоснабжения Осло,
единичная мощность ТНУ 18,4 МВт(т)

В отечественной и мировой практике имеется опыт использования ТНУ на ТЭЦ
Сормовская ТЭЦ (г. Нижний Новгород)
ТЭЦ «Иманта», Латвия
ТЭЦ «Бьерингбро», Дания
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТНУ ДЛЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
НИУ МЭИ
Кафедра «Тепловых электрических станций»

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПАРОКОМПРЕССИОННОЙ ТНУ
Принцип действия парокомпрессионной ТНУ заключается в следующем: в испарителе ТНУ происходит отвод теплоты от источника низкого потенциала, по замкнутому контуру ТНУ циркулирует хладагент, при прохождении через испаритель ТНУ хладагент кипит и испаряется, его пары направляются в компрессор, где происходит их сжатие, в конденсаторе хладагент охлаждается, передавая теплоту теплоносителю в конденсаторе ТНУ. Охладившись, хладагент переходит в жидкое состояние, направляется на дросселирующее устройство, цикл повторяется, пока работает компрессор. В качестве привода может использоваться электродвигатель, газовая турбина, дизельный двигатель.
Цикл теплового насоса в T, S - диаграмме
То и Ро - температура и давление испарения рабочего агента; Тк и Рк - температура и давление конденсации рабочего агента; Тпо - температура в переохладителе.
НИУ МЭИ
Кафедра «Тепловых электрических станций»

ИСТОЧНИКИ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ТЕПЛОТЫ НА ПГУ
НИУ МЭИ
Кафедра «Тепловых электрических станций»

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ХЛАДАГЕНТОВ
«НИУ «МЭИ»

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА ПГУ-110Т
Температура окружающей среды +15 оС
Температура окружающей среды +1,7 оС
Температура окружающей среды -8,4оС
Рис.18 Соотношение прироста коэффициента преобразования и расхода топлива для ПГУ-110Т в зависимости от типа хладагента
Рис.19 Прирост КПД по отпуску электроэнергии для ПГУ-110Т в зависимости от типа хладагента
Температура окружающей среды -26 оС
В данном режиме наибольший прирост КПД электрического по отпуску и коэффициента преобразования соответствует ТНУ на аммиаке.
«НИУ «МЭИ»

ВАРИАНТЫ РЕАЛИЗАЦИИ СХЕМ ПГУ С ТНУ
НИУ МЭИ
Кафедра «Тепловых электрических станций»
Варианты обеспечения прироста теплофикационной мощности:
электроприводная ТНУ (вариант 1)
газоприводная ТНУ без котла-утилизатора (вариант 2)
газоприводная ТНУ с котлом-утилизатором и системой утилизации теплоты (для ГПУ) (вариант 3)

ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ СХЕМЫ ПГУ С ТНУ ПО ВАРИАНТУ 1
А.Принципиальная тепловая схема с парокомпрессионной ТНУ
Рис.А :1-компрессор; 2-газовая турбина; 3-камера сгорания;4-электрогенератор газовой турбины; 5-электродвигатель дожимного компрессора; 6-дожимной компрессор; 7-котёл-утилизатор; 8-охладитель конденсата сетевых подогревателей; 9- деаэратор; 10-паровая турбина; 11-электрогенератор паровой турбины; 12-конденсатор; 13-градирня; 14-циркуляционный насос;15-насос подачи циркуляционной воды в испаритель ТНУ; 16-вход циркуляционной воды из конденсатора паротурбинной установки; 17- выход циркуляционной воды; 18-испаритель ТНУ; 19-дросселирующее устройство ТНУ; 20-конденсатор ТНУ;21-выход промежуточного теплоносителя;22-вход промежуточного теплоносителя; 23-компрессор ТНУ; 24-электродвигатель компрессора ТНУ; 25-обратная сетевая вода; 26-сетевые подогреватели; 27-прямая сетевая вода;28 – пиковые сетевые подогреватели; 29 – водо-водяной теплообменник.

УВЕЛИЧЕНИЕ ОТПУСКА ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ
НИУ МЭИ
Кафедра «Тепловых электрических станций»
*Данные приведены для энергоблоков ПГУ электрической мощностью 100 МВт

ПРИМЕЧАНИЕ
При применении электроприводных ТНУ увеличиваются затраты электроэнергии на собственные нужды блока. При использовании привода от ГТУ/ГПУ нет увеличения затрат электроэнергии на собственные нужды, однако возрастает расход топлива за счет дополнительного приводного механизма.
Таким образом, является важным соотношение прибыли от продажи электроэнергии и теплоты и затрат на закупку электроэнергии СН или топлива ( зависимости от варианта схемы).
НИУ МЭИ
Кафедра «Тепловых электрических станций»

КПД ПО ОТПУСКУ ЭЛЕКТОЭНЕРГИИ
Кафедра «Тепловых электрических станций»
*Данные приведены для энергоблоков ПГУ электрической мощностью 100 МВт

КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОТЫ ТОПЛИВА
НИУ МЭИ
Кафедра «Тепловых электрических станций»
*Данные приведены для энергоблоков ПГУ электрической мощностью 100 МВт

РЕЗУЛЬТАТЫ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
Себестоимость производства тепловой энергии по вариантам реконструкции за счет ТНУ
Расчеты выполнены с использованием лицензионного программного продукта «Project Expert Professional 7.21» в соответствии с Методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов (вторая редакция), утв. Министерством экономики РФ, Министерством Финансов РФ, Государственным комитетом РФ по строительной, архитектурной и жилищной политике (№ ВК 477 от 21 июня 1999 г.) и практическими рекомендациями по оценке и разработке инвестиционных проектов и бизнес-планов в электроэнергетике (с типовыми примерами), утверждённые РАО «ЕЭС России» от 07.02.00 № 54
НИУ МЭИ
*Данные приведены для энергоблоков ПГУ варианта 3

Эффект от применения ТНУ при суточном регулировании отпуска теплоты и электроэнергии
НИУ МЭИ
Кафедра «Тепловых электрических станций»