Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Тепловые насосы на ТЭЦ
Диалог специалистов АВОК > ОБЩИЙ ФОРУМ > Нетрадиционные возобновляемые источники энергии
Страницы: 1, 2
Fargyz
Всем здрасте, как много пинков в свой адрес, я очень рад =).Ну собрал я всю необходимую информацию для диплома. Нашел расчет АБТН. Нашел человека который занимается этим вопросов в плотную сейчас с ним плотно работаю.
Взял за основу схему предложенную Nashikovsky (кстати большое спасибо) подогнал под свой вариант хочу поделиться с вами.
две цифры что в столбик это температуры зимой и летом.
1)вот еще думаю пар на генератор брать из Т-отбора и повышать давление компрессором или брать из П-отбора, где давления с лихвой хватает.
2) выбираю что использовать дроссельные вентиля или детандер и механическую мощность от него применить на привод насоса
На Охлаждение конденсатора буду брать отработанную воду которая сливается в залив.
Если удастся догреть воду на выходе до 99 градусов, то можно обойтись без пиковых бойлеров
По поводу того что на ТЭЦ информации не дадут, вот в этом вы не правы не все инженеры быдло. Тем более общаясь с ними каждый день,меня даже чаем напоили вот так
Nashikovsky
Цитата(Fargyz @ 4.4.2011, 21:21) *
Всем здрасте, как много пинков в свой адрес, я очень рад =).Ну собрал я всю необходимую информацию для диплома. Нашел расчет АБТН. Нашел человека который занимается этим вопросов в плотную сейчас с ним плотно работаю.
Взял за основу схему предложенную Nashikovsky (кстати большое спасибо) подогнал под свой вариант хочу поделиться с вами.
две цифры что в столбик это температуры зимой и летом.
1)вот еще думаю пар на генератор брать из Т-отбора и повышать давление компрессором или брать из П-отбора, где давления с лихвой хватает.
2) выбираю что использовать дроссельные вентиля или детандер и механическую мощность от него применить на привод насоса
На Охлаждение конденсатора буду брать отработанную воду которая сливается в залив.
Если удастся догреть воду на выходе до 99 градусов, то можно обойтись без пиковых бойлеров
По поводу того что на ТЭЦ информации не дадут, вот в этом вы не правы не все инженеры быдло. Тем более общаясь с ними каждый день,меня даже чаем напоили вот так
  1. По вашей схеме (на своей схеме я не вычерчивал "внутренности" АБТН, ваша схема изображает весь процесс трансформации тепла):
    • Детандер ставить не нужно, т.к. после детандера температура и давление пара упадут и придётся устанавливать теплообменник подогрева общей воды (читай дальше) гораздо больших размеров, но и при этом удастся снять меньшее количество тепла с этого пара. А, главное, вы не сможете получить воду с высокой температурой. К тому же, учтите сложности с согласованием работы детендера и насосной группы. Короче, ничего не выиграете, только намаетесь да кап. вложений больше сделаете;
    • Насос № 11 нужен только при отсутствии компрессора, компрессор и так создаёт значительный перепвд давления, поэтому при его наличии необходим регулирующий вентиль вместо насоса;
    • Ошибка! Пар после генератора является главным высокотемпературным источником тепловой энергии. Его нельзя просто охлаждать. Его нужно охлаждать путём окончательного подогрева общей воды после абсорбера.
    • Во избежание двойного теплообмена по обратной воде и с целью повышения эффективности охлаждения конденсатора турбины, лучше подогрев испарителя АБТН и подпиточной воды делать непосредственно от конденсатора турбины, а объединение подпиточной воды с обратной производить перед абсорбером, т.о. обратную воду не нужно охлаждать, а затем нагревать. Так как показано (и у меня тоже) не ошибка с точки зрения термодинамики, но размеры АБТН будут гораздо больше, а эффективность охлаждения конденсатора турбин может снизиться;
  2. Если есть возможность брать пар сразу с нужным давлением, - берите его. Сложностей меньше будет. Компрессор нужен только для обеспечения работоспособности АБТН (повышает температуру конденсации), и никакой эффективности в плане сбережения энергии он не даёт.
  3. Нагреть до 99 оС скорее всего можно, но при этом не надо забывать:
    • Завышение параметров снижает ресурс АБТН;
    • С повышением Твых понижается энергоэффективность любого ТН (т.е., СОР), в том числе и АБТН.
  4. Если нагревать в АБТН до 80 - 85 оС, а остальное просто догреть паром отбора или в котле, то потери будут не бог весть какие, зато АБТН нужен будет меньших размеров, служить будет дольше и энергоэффективность его будет выше (за счёт чего компенсируется часть затрат на топливо в котле).
Fargyz
1) детандер ставить не буду
2) насос 11, я не правильно начертил наверное. этот насос не является частью АБТН это конденсатный насос бойлеров. Т.е все в одну трубу пойдет.
3) вот по поводу ошибки я не понял, можете как бы на схеме нарисовать можно???
Fargyz
вы имеете в виду такой принцип
Если да, то какой же будет теплообменник, он размером будет с основной бойлер. металоёмкость установки сразу вырастет раза в 1,5...2
Nashikovsky
Нет, не совсем правильно. Вы только не волнуйтесь. Жаль, что не могу воспльзоваться AutoCad'ом, но ничего, и так поймёте. Сначала начертите схему, а, когда, начнёте расписывать давления, теплоты и температуры всех процессов, вот тогда и начнёте по-настоящему понимать. По пунктам перересуйте схему и покажите. Если что непонятно, спросите. Конечно, я вам всё расчитывать не буду, но физику процесса, объясню.
  1. Путь воды внутри АБТН:
    • В генераторе из раствора LiBr под давлением выпаривается вода (Тпара >100 оС) и получившийся пар высокого давления подаётся на конденсатор АБТН, охлаждаемый общей водой (ГВС);
    • В конденсаторе АБТН на противотоке пар высокого давления охлаждается, конденсируется и охлаждённая вода через дроссель (у вас не показан) под пониженным давлением поступает в испаритель АБТН;
    • В испарителе АБТН вода при низком давлении испаряется, тепло на испарение берётся у конденсатора турбины. Это пар низкого давления;
    • Пар низкого давления поступает в абсорбер, где он поглащается раствором LiBr и выделяется низкотемпературное тепло. Это тепло отдаётся общей воде;
    • Раствор, насыщенный водой, с помощью насоса под давлением подаётся в генератор, где снова образуется пар высокого давления, поглащяя тепло конденсации пара П-отбора (или Т-отбора). Всё, цикл внутри АБТН начинается заново.
  2. Путь подпиточной воды:
    • Подпиточная вода (имея более низкую температуру, чем обратная) охлаждает конденсатор турбины, сама при этом нагревается;
    • Далее смешивается с обратной водой.
  3. Путь обратной воды: обратная вода смешивается с подпиточной водой, забравшей до этого тепло у конденсатора турбины. Получается общая вода.
  4. Путь общей воды:
    • Общая вода поступает в абсорбер, где забирает тепло конденсации пара низкого давления;
    • Подогретая в абсорбере общая вода поступает на охлаждение конденсатора АБТН, где забирает тепло у генераторного пара высокого давления;
    • Общая вода подаётся в сеть (ГВС).
Fargyz
Ну вообщем я понял что вы хотели сказать, но проблемма в том что в ночное времы подпиточной воды просто не хватит на охлаждение конденсатора ПТУ. Так что я все таки оставлю предыдущую часть схемы, вечером начерчу и скину сюда
Nashikovsky
Цитата(Fargyz @ 7.4.2011, 13:34) *
Ну вообщем я понял что вы хотели сказать, но проблемма в том что в ночное времы подпиточной воды просто не хватит на охлаждение конденсатора ПТУ. Так что я все таки оставлю предыдущую часть схемы, вечером начерчу и скину сюда
Только всё пронумеруйте на схеме, чтобы легче общаться было. Не только элементы, но и пути движения пара и жидкости.
Fargyz
Вообщем схема:
принцип работы для зимнего режима:
1)а) в генераторе(4) раствор BrLi нагревается паров из П-отбора(с температурой 170 град)
б)пар высокого давления( Т=125 и Р=2,4 кг/с2) поступает в конденсатор АБТН(7), где конденсируется за счет прямой воды от абсорбера(5), вода тем самым догревается до нужной температуры.
в)из конденсатора жидкость( Т=90градусов) через дросель(9) снижает свое давление и поступает в испаритель(6), где закипает ( пар низкого давления), вода на охлаждение конденсатора берется из обратной сетевой воды.
г) пар низкого давления (Т=75 град) поступает в абсорбер, где конденсируется абсорбентом, отдаваю своё тепло воде от конденсатора турбины.
д) от абсорбера через промежуточный теплообменник 8 ( в котором подогревается жидкость) раствор поступает обратно в генератор.

2)Путь воды.
а Из города обратная сетевая вода поступает на ТЭЦ с (Т=70 град) проходя проходя через испаритель(6) охлаждает его , затем смешивается с подпиточной водой и направляется к конденсатору турбины
б) от конденсатора ПТУ вода идет через абсорбер (5) где забирает тепло от пара низкого давления, затем направляется к конденсатору где догревается паром высокого давления.

3) подпиточная вода:
берется на ХВО, готовится и с температурой где то Т=40 градусов смешивается с обратной водой и общая вода поступает на охладжение конденсатора ПТУ
Nashikovsky
Цитата(Fargyz @ 7.4.2011, 22:02) *
2)Путь воды.
а Из города обратная сетевая вода поступает на ТЭЦ с (Т=70 град) проходя проходя через испаритель(6) охлаждает его , затем смешивается с подпиточной водой и направляется к конденсатору турбины
Обратная сетевая вода с (Т=70 град), проходя через испаритель(6) нагревает его, сама при этом охлаждается.
Цитата(Fargyz @ 7.4.2011, 22:02) *
б) от конденсатора ПТУ вода идет через абсорбер (5) где забирает тепло от пара низкого давления, затем направляется к конденсатору где догревается паром высокого давления.

С точки зрения термодинамики безошибочны два варианта:
  1. Как у вас. Обратная вода сначала охлаждается в испарителе АБТН, а затем нагревается в конденсаторе турбины до прежней температуры. При этом:
    • Конечная температура обратной воды равна её начальной температуре;
    • Количество тепла, отданного конденсатором турбины равно количеству тепла, полученному испарителем АБТН;
    • Температура кипения пара в испарителе АБТН будет намного ниже температуры конденсации пара в конденсаторе турбины, т.к. коэффициенты теплопередачи в системах теплообмена "вода-конденсирующийся пар" и "вода-испаряющийся пар" в 10 - 100 раз ниже, чем в системе теплообмена "конденсирующийся пар-испаряющийся пар". Это приведёт к снижению эффективности и мощности АБТН, а также конечной температуры воды после АБТН;
  2. Тепло непосредственно передаётся от конденсирующегося пара турбины к испаряющемуся пару в испарителе АБТН. При этом:
    • Конечная температура обратной воды равна её начальной температуре;
    • Количество тепла, отданного конденсатором турбины равно количеству тепла, полученному испарителем АБТН;
    • Температура кипения пара в испарителе АБТН будет практически равна температуре конденсации пара в конденсаторе турбины, т.к теплообмен происходит в системе "конденсирующийся пар-испаряющийся пар";
Мы видим, что в первых двух пунктах всё одинаково, но за счёт 3-его пункта всё будет неодинаково. Вывод: испаритель АБТН должен получать тепло непосредственно от конденсатора турбины, а обратная вода должна непосредственно поступать в абсорбер или конденсатор АБТН, минуя двойной теплообмен. Проверьте, есть ли реальная возможность подать пар из кондесатора турбины на теплообменник испарителя АБТН. На всех схемах испаритель обогревается отбросной теплотой внешнего низкопотенциального источника, а тепло обратной воды не является отбросным. Это главное.
Остальное может обсуждаться на предмет регулировок и технологической безопасности внешних устройств по отношению к АБТН.
Nashikovsky
Цитата(Nashikovsky @ 8.4.2011, 12:03) *
  • Температура кипения пара в испарителе АБТН будет намного ниже температуры конденсации пара в конденсаторе турбины, т.к. коэффициенты теплопередачи в системах теплообмена "вода-конденсирующийся пар" и "вода-испаряющийся пар" в 10 - 100 раз ниже, чем в системе теплообмена "конденсирующийся пар-испаряющийся пар". Это приведёт к снижению эффективности и мощности АБТН, а также конечной температуры воды после АБТН;
Здесь нужно добавить то, что вода не может нагреваться или охлаждаться при постоянной температуре, в отличие от пара при конденсации или испарении. Допустим, в конденсаторе турбины температура конденсации пара 50 оС, тогда температура обратной воды, подаваемой на охлаждение конденсатора должна быть не выше 45 оС . Чтобы охладить обратную воду до этой температуры, в испарителе АБТН должна быть температура кипения не выше 40 оС. Если бы мы охлаждали конденсатор турбины непосредственно испарителем АБТН, то температура кипения в испарителе была бы почти те же 50оС, что и в конденсаторе, т.е. на 10оС выше. При этом давление насыщенного пара воды в испарителе будет почти в 2 раза выше, а вместе с ним и мощность АБТН, и температура конденсации в абсорбере. И вообще, для любого ТН чем ниже температура холодильника (в данном случае, испарителя), тем ниже мощность и СОР ТН.
Fargyz
Тут в выходные сел подумал, а зачем я привезался к обратной сетевой воде? пусть она течет как раньше, можно ведь и обойтись одним источником, чисто одним паром с отбора.
Пусть раствор из абсорбера охлаждает испаритель, тем самым догреется сам больше, и расход пара тогда меньше нужен будет.
Вопрос только хлатит ли расхода раствора на охлаждение воды в испарителе.
А вот расчет АБТН чем отличается от холодильника, там помоему и формулы и ход расчета одинаковый?!
Nashikovsky
Цитата(Fargyz @ 11.4.2011, 22:26) *
Тут в выходные сел подумал, а зачем я привезался к обратной сетевой воде? пусть она течет как раньше, можно ведь и обойтись одним источником, чисто одним паром с отбора.
Поскольку единственным источником внешнего тепла у вас будет пар отбора (или пар из котла), то вы получите просто водогрейный котёл.
Цитата(Fargyz @ 11.4.2011, 22:26) *
Пусть раствор из абсорбера охлаждает испаритель, тем самым догреется сам больше, и расход пара тогда меньше нужен будет.
Подумайте, а зачем вообще делают испаритель? Тогда можно было бы без испарения сразу смешивать охлаждённую воду после генератора в абсорбере с раствором, и всё. Зачем было бы её испарять (да ещё и вакуум создавать), а затем конденсировать? А делается это потому, что при испарении мы можем приобрести много дарового тепла от внешнего источника.
Цитата(Fargyz @ 11.4.2011, 22:26) *
Вопрос только хлатит ли расхода раствора на охлаждение воды в испарителе.
Теплота растворения LiBr снижается при увеличении воды в растворе (что и происходит при абсорбции), поэтому тепла абсорбера при поглащении 1 кг пара воды раствором не хватит для испарения 1 кг чистой воды.
Цитата(Fargyz @ 11.4.2011, 22:26) *
А вот расчет АБТН чем отличается от холодильника, там помоему и формулы и ход расчета одинаковый?!
Ничем! Испаритель всегда нужен для отъёма низкопотенциальной теплоты у внешнего источника. Только при этом вы тепла на выходе получите больше, чем затратили. По самому первому замыслу обратная вода забирала тепло у конденсатора турбины, что с точки зрения термодинамики АБТН правильно, но плохо с точки зрения экономики. Я вам предложил непосредственно передавать тепло в испаритель от конденсатора турбины. В обоих случаях АБТН поглащает внешнюю низкопотенциальную тепловую энергию. А конкретнее, в обоих случаях, прямо или косвенно, испаритель поглащает тепло конденсатора турбины (низкопотенциальное тепло внешнего источника).
Fargyz
Т.е. всетаки вы предлагаете такую схему
Nashikovsky
Цитата(Fargyz @ 14.4.2011, 16:51) *
Т.е. всетаки вы предлагаете такую схему
  1. У вас один поток, проходящий через конденсатор турбины и испаритель, не подписан. Если это охлаждающая вода из залива, то это правильно, Но лучше было бы всё-таки на испаритель АБТН и нагрев подпиточной воды направить непосредственно пар от конденсатора турбины (если это возможно) с насосом для возврата конденсата в конденсатор турбины. Так было бы эффективнее. Это нужно решить сразу, пряио сейчас;
  2. Помните! Вы не должны изобретать сам АБТН. Испаритель, конденсатор АБТН, абсорбер, генератор - всё это вам дано в виде готового заводского изделия с заданными внешними характеристиками. Ваша задача - подобрать нужный по мощности АБТН, оптимально согласующийся с режимом работы ТЭЦ. То есть, вы конструируете только то, что связывает АБТН со всеми физическими потоками ТЭЦ (включая ГВС):
  3. На линии обратной воды сделайте ответвление, чтобы обратную воду можно было объединять с подпиточной как до, так и после абсорбера. На этом оветвлении установите регулирующий вентиль. Вдруг, окажется, что на каком-то режиме температура обратной воды будет больше температуры конденсации в абсорбере, тогда абсорбция прекратится.
Вообще, в процессе расчётов на разных режимах может понадобиться множество различных запорных и регулирующих органов.
С чего собираетесь начать расчёт?
Fargyz
Расчет начну с того что задамся перепадом температур во всех тепло- и тепломакссообменных аппаратах, потом задамся тепловой нагрузкой АБТН ( максимальной из стандартно существующих), расчитаю все параметры т.е. тепловые нагрузки всех аппаратов и все такое. Потом выберу стандартый. Затем расчитаю работу в режимах:
1) Летний дневной
2) Летний ночной
3) зимний дневной
4) Зимний ночной
Этого естественно будет мало поэтому расчитаю испаритель и конденсатор ( конструктивный и тепловой расчеты)
Экономику
Подбор насоса, расчет тока к/з двигателя
Ну а там можно еще сравнительный расчет с парокомпрессионным ТН
Павел А.
Подскажите, пожалуйста где найти более подробную информацию о результатах применения АБТН на Новосибирской ТЭЦ-4. Схему подключения АБТН на Новосиб. ТЭЦ-4 какие они там температуры получают, до каких охлаждают и как сильно это их радует? rolleyes.gif
испытатель
Цитата(Fargyz @ 12.3.2011, 9:31) *
Как нашел в литературе обоснование работы есть:
1) Т.к. постоянно завышается температура обратки, то ухудшается вакуум в конденсаторе турбины, а тут охлаждая сетевую воду можно добиться большей выработки электроэнергии.
2) Опять же экономия на экологии
3) Мне кажется что даже с затратами на электроэнергию ( себестоимость 1 кВТ/ч) на привод компрессора получатся выгоднее , т.к. на пар затраты условного топлива больше чем на электричество.
Так что если это все возможно то посоветуйте от чего мне оттолкнуться, может книжку с подобной проблеммой или еще что то.

Простите пожалуйста, что за книжка такая, где это написано. Страна должна знать своих героев.
Всегда снижение объемов снятия энергии на теплофикационном отборе приводило к повышению температуры на конденсаторе, а электричество получали за счет энергии пара, а не наоборот. Хороша идейка!
prant
Хотелось бы знать результаты работы топикстартера.
Получил ли он он в расчетах хотя бы какую то эффективность, экономическое обоснование, да и вообще общие соображения по поводу использования ТНУ на ТЭЦ на основе проделанной работы.
Ludvig
Общался с одним питерским идиотом, который занимается! тепловыми насосами на ТЭЦ, но кандидат наук. Так вот, давно посчитано положительно, экономия есть. Но реализация сильно затруднена из-за некоторых тепловых режимов, вы о них знаете. Пытались многие, но не вышло. А идиот он потому, что на загорской гидроаккумулирующей станции собрался обеспечить теплом соседний поселок, забирая тепло от подшипников турбин. На полном серьёзе. Поаккуратнее с дкетьми чубайса.
дед марос
Уважаемый ,Вы повторяетесь уже не в первой теме и не только на этом форуме..у Вас фобия??
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Форум IP.Board © 2001-2025 IPS, Inc.