Абсорбционные тепловые насосы в энергетике и промышленности

Содержание

Слайд 2

План доклада Часть 1 Краткое пояснение абсорбционных машин и принципиальное их

План доклада

Часть 1 Краткое пояснение абсорбционных машин и принципиальное их отличие от

компрессионных машин
Часть 2 Применение абсорбционных машин
Слайд 3

Qутилиз + Wпривод = Qполезн. Для передачи теплоты Qутилиз от холодной

Qутилиз + Wпривод = Qполезн. Для передачи теплоты Qутилиз от холодной

системы к более горячей системе Qполезн требуются затраты энергии. На привод Wпривод в компрессионных машинах потребляется дорогая энергия механическая Lпривода, в абсорбционных – дешевая тепловая Qпривода , т.е. они являются теплоиспользующими установками. В этом определяющее отличие абсорбционных установок от компрессионных

Для холодильной машины
tги = tокружающей среды,
для теплового насоса
tхи = tокружающей среды – отопительный насос,
tхи > tокружающей среды – утилизационный насос.
Lпривода – компрессионная машина,
Qпривода – абсорбционная машина.

Слайд 4

И меньшая энергетическая эффективность, и на 20 % большая стоимость АБТН

И меньшая энергетическая эффективность, и на 20 % большая стоимость АБТН

по отношению к ПКТН финансово перекрывается разницей в стоимости ЭЭ, ТЭ и ПГ, а также сроком эксплуатации. Та же ситуация имеет место и по отношению к топливу, импортируемому для генерации указанных энергоресурсов, поскольку ЭЭ генерируется на КЭС и использование АБТН обеспечивает снижение импорта природного газа в страну

АБТН потребляет ТЭ или ПГ
ПКТН потребляет ЭЭ

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ РУП "БЕЛТЭИ"

Слайд 5

Простейшая принципиальная схема абсорбционной машины при давлении 0,8 кПа температура кипения

Простейшая принципиальная схема абсорбционной машины

при давлении 0,8 кПа температура кипения воды

равна 4 0С

C = 0

Р = const

C = 1

t кипения чистого высоко кипящего компонента, LiBr

Концентрация LiBr в паре

Концентрация LiBr в жидкости

C П

C Ж

t кипения чистого низко кипящего компонента, Н2О

t раствора

Слайд 6

Простейшая принципиальная схема абсорбционной машины с регенерацией Г – генератор (кипятильник);

Простейшая принципиальная схема абсорбционной машины с регенерацией

Г – генератор (кипятильник);
Кд –

конденсатор; И – испаритель;
А – абсорбер; РТ – регенеративный теплообменник; Др – дроссель;
Н – насос.
Qг – теплота, подводимая к раствору в генераторе от греющего теплоносителя;
Q0 – теплота, отводимая в испарителе от потока захоложенной воды в АБХМ или утилизируемого источника в АБТН;
QА,QК – теплота, подводимая к потоку оборотной воды в АБХН (ОС) или сетевой воды в АБТН (потребителю) соответственно в абсорбере и конденсаторе
Слайд 7

Все перечисленные теплообменники конструктивно составляют один аппарат, получивший название «чиллер», к

Все перечисленные теплообменники конструктивно составляют один аппарат, получивший название «чиллер», к

которому требуется подвести лишь трубопроводы перечисленных потоков

Эффективность АБТН
оценивается отопительным
коэффициентом (он же энергетический КПД)
μ = Qпол./Qприв., 1 < μ < ∞
Qпол. = Qприв. + Qутилиз.
При μ = 1,72, например, имеет место:
Qпол. = 100 %, Qутилиз. = 40 %,
Qзатрат = 60 %.

Слайд 8

Абсорбционные тепловой насос и холодильная машины (последняя известна в Беларуси) идентичны

Абсорбционные тепловой насос и холодильная машины (последняя известна в Беларуси) идентичны

и, что важно: при необходимости, взаимозаменяемы

Эффективность абсорбционной холодильной машины (АБХМ)
оценивается холодильным коэффициентом
(он же энергетический КПД)
ε = Q0/Qприв., 0 < ε < ∞
Qос.= Qприв. + Q0
При ε = 0,72, например, имеет место:
Qос. = 100 %, Q0 = 40 %,
Qприв. = 60 %. μ = ε + 1

Слайд 9

Примеры применения АБТН и АБХМ в промышленности МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ РУП "БЕЛТЭИ"

Примеры применения АБТН и АБХМ в промышленности

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ РУП

"БЕЛТЭИ"
Слайд 10

Переход к использованию АБТН Возможности использования АБТН в промышленности РБ существенно

Переход к использованию АБТН

Возможности использования АБТН в промышленности РБ существенно

больше тех, что имеют место для АБХМ. Прежде всего, это утилизация промышленных отходов: охлаждение жидких стоков, оборотной воды и пр.
Слайд 11

АБТН В ТЕПЛОВОЙ СХЕМЕ ТУРБОГЕНЕРАТОРА ПТ-60 Экономия условного топлива для ТЭЦ

АБТН В ТЕПЛОВОЙ СХЕМЕ ТУРБОГЕНЕРАТОРА ПТ-60 Экономия условного топлива для ТЭЦ 12

тыс. т/год, системная экономия – 5,5 тыс. т/год, возврат инвестиций до 2-3 лет
Слайд 12

РЕЖИМЫ РАБОТЫ на примере СТЭЦ (средний режим отопительного периода τном =

РЕЖИМЫ РАБОТЫ на примере СТЭЦ (средний режим отопительного периода τном = 3,9

тыс. час, Вт = 2,1 т у. т./год)
Слайд 13

Энергетическая эффективность мероприятий АБТН: утилизирует теплоту охлаждения циркуляционной воды. Установка АБТН

Энергетическая эффективность мероприятий

АБТН: утилизирует теплоту охлаждения циркуляционной воды.
Установка АБТН на примере

СТЭЦ, НТЭЦ, БТЭЦ-2, ГТЭЦ-2 (всего 10 ТЭЦ целесообразно привлечь) на потоке циркуляционной воды охлаждения конденсатора, генератора, масла блокирует рассеяние ТЭ. Использование АБТН изменяет генерацию электроэнергии на потоке пара в конденсатор: получается поток вместо УРТ 420 г/кВт*ч имеет место 133 г/кВт*ч. Экономия на ТЭЦ для ПТ-60 до 12 тыс. т у. т., для ОЭС – 5,5 тыс. т у. т. в год. При стоимости тонны у. т. до $240, эквивалентно 1,3 млн USD в год. При стоимости для ПТ-60 установки АБТН до 2-2,4 млн USD окупаемость проекта не превышает 3 лет. Последнее зависит от замещающей мощности, но есть еще одна важная составляющая.
Слайд 14

Энергетическая эффективность мероприятий Интегральное изменение генерации ЭЭ для всех ТЭЦ ОЭС

Энергетическая эффективность мероприятий

Интегральное изменение генерации ЭЭ для всех ТЭЦ ОЭС страны

оценивается до 45 МВт в межотопительный период и до 120 МВт – в отопительный, что важно для системы, в том числе, и в части регулирования мощности в новых условиях перевода на квази парогазовую технологию ТЭЦ. Особенно с вводом АЭС, тогда за счет АБТН на ТЭЦ блокируется генерация ЭЭ на ТЭЦ с УРТ 420 г/кВт*ч и облегчается загрузка АЭС. Снижение импорта ПГ до 120 тыс. т у. т.
Слайд 15

Энергетическая эффективность мероприятий Влияние ставки дисконтирования на экономические показатели при оценке по системной экономии природного газа

Энергетическая эффективность мероприятий

Влияние ставки дисконтирования на экономические показатели при оценке по

системной экономии природного газа
Слайд 16

АБТН на промышленных предприятиях снижает затраты топлива и, главное, финансовые затраты

АБТН на промышленных предприятиях снижает затраты топлива и, главное, финансовые затраты

на отопление и горячую технологическую воду на 40 %

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ РУП "БЕЛТЭИ"

Слайд 17

Оценка эффекта перехода к АБТН Выше приведенный пример использует реальную ситуацию

Оценка эффекта перехода к АБТН

Выше приведенный пример использует реальную ситуацию

на ОАО «Мозырсоль». АБТН только на отопительной нагрузке, т.е. 5 тыс. часов в году, и при этом простой срок возврата инвестиций составляет до 3,5 лет.
Потенциал энергосбережения 18 Гкал/ч велик и может быть реализован только при подключении нагрузки города. Для этого есть технически все необходимое.
Примеров подобных предприятий достаточно и АБТН изменяет всю систему теплоснабжения, снижает нагрузку на ТЭЦ и генерацию ЭЭ, в результате без электрокотлов, на порядок выгоднее загружает АЭС в совокупности с подобными инновационными решениями.
Слайд 18

Общий вид абсорбционной установки

Общий вид абсорбционной установки

Слайд 19

Общий вид абсорбционной установки

Общий вид абсорбционной установки

Слайд 20

Спасибо за внимание Романюк Владимир Никанорович, +375 (29) 7711699; (44) 7459630 e-mail: rvn_bntu@mail.ru

Спасибо за внимание
Романюк Владимир Никанорович,
+375 (29) 7711699; (44) 7459630
e-mail: rvn_bntu@mail.ru

Слайд 21

Общий вид абсорбционной установки

Общий вид абсорбционной установки

Слайд 22

ПРИМЕНЕНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ. Использование ОДНОГО И ТОГО абсорбционного чиллера летом для

ПРИМЕНЕНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ. Использование ОДНОГО И ТОГО абсорбционного чиллера летом для

систем кондиционирования или охлаждения оборудования в качестве АБХМ, зимой для утилизации выбросов и отопления в роли АБТН) с затратами меньшими на 40 %.
Слайд 23

ПРИМЕНЕНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ. Как и в предыдущем варианте, использование ОДНОВРЕМЕННО абсорбционного

ПРИМЕНЕНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ. Как и в предыдущем варианте, использование ОДНОВРЕМЕННО абсорбционного

чиллера для получения воды 7/12 оС (АБХМ) и для нагрева сетевой воды или технологической воды (АБТН), затраты снижаются до 100 %, поскольку единый привод на две задачи и утилизация выбросов.

Применимо на предприятиях легкой промышленности, где требуется технологическое кондиционирование и возможен предварительный нагрев технологической воды. Это ОАО, «Полесье», «Гронитекс», «БПХО» и др.

Слайд 24

ПРИМЕНЕНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ. Использование ОДНОВРЕМЕННО абсорбционного чиллера для охлаждения (АБХМ) и

ПРИМЕНЕНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ. Использование ОДНОВРЕМЕННО абсорбционного чиллера для охлаждения (АБХМ) и

для нагрева сетевой воды (АБТН), затраты снижаются до 100 %, поскольку единый привод на две задачи и утилизация выбросов. АБХМ устанавливается для ликвидации дисбаланса потребления и производства тепловых потоков. Это, например охлаждение литьевых машин на ОАО «Могилевэлектродвигатель», ОАО «Алютех» в Минске и многие др.
Слайд 25

ПРИМЕНЕНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ. Использование теплоты, сбрасываемой с окружающую среду градирнями. Например,

ПРИМЕНЕНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ. Использование теплоты, сбрасываемой с окружающую среду градирнями. Например,

на площадке Борисовского завода медпрепаратов можно утилизировать поток теплоты 5 Гкал/ч и получить в итоге 10 Гкал/ч по цене (топливу), как за 6 Гкал/ч. Это хватит на всю площадку и избытки можно и нужно найти компромисс с котельной района. В этом, прежде всего, состоит основная задача Департамента на сегодня.
Слайд 26

ПРИМЕНЕНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ. Если необходимо охлаждение ниже температуры окружающей среды и,

ПРИМЕНЕНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ. Если необходимо охлаждение ниже температуры окружающей среды и,

при этом, недопустимо использование испарительных градирен (нет зон отчуждения), как альтернативный вариант, возможно использование АБТН в комплекте с «сухой» градирней.