Моделирование эффективного решения утилизации вторичных энергоресурсов ПГУ на примере ПГУ-420Т

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В настоящее время большое внимание уделяется повышению эффективности работы энергетических установок путем использования вторичных энергоресурсов (ВЭР). В качестве базовой энергетической установки рассмотрен энергоблок ПГУ-420Т, где отвод тепла от основного и вспомогательного оборудования происходит в охладителях и направляется в систему циркуляционного водоснабжения через теплообменники замкнутого контура (ТЗК). В результате переданное тепло в количестве Q тзк ≈ 6,4 МВт утилизируется через градирню в окружающую среду. Предложено моделирование эффективного решения способа утилизации тепла замкнутого контура посредством применения многоступенчатой парокомпрессионной теплонасосной установки (ТНУ). Кроме того, проведен расчет эффективности использования ВЭР в зависимости от количества ступеней ТНУ. Рассматривались несколько вариантов модели, например с двух-, трех- и четырехступенчатой ТНУ, были получены коэффициенты преобразования. Более того, установлены необходимые мощности для каждого варианта модели. Наконец, обсуждены экономические преимущества использования многоступенчатой ТНУ вместо традиционной одноступенчатой в течение годовой эксплуатации энергоблока ПГУ-420Т.

Об авторах

Юрий Александрович Антипов

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: rudn-tit@yandex.ru

доцент департамента машиностроения и приборостроения Инженерной академии РУДН, кандидат технических наук, доцент

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

Иван Касьянович Шаталов

Российский университет дружбы народов

Email: rudn-tit@yandex.ru

доцент департамента машиностроения и приборостроения Инженерной академии РУДН, кандидат технических наук, профессор, доцент

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

Кирилл Владимирович Шкарин

Российский университет дружбы народов

Email: rudn-tit@yandex.ru

ассистент департамента машиностроения и приборостроения Инженерной академии РУДН

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

Анна Сергеевна Барыбина

Российский университет дружбы народов

Email: rudn-tit@yandex.ru

студентка 2-го курса по направлению «Энергетическое машиностроение» департамента машиностроения и приборостроения Инженерной академии РУДН.

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

Яна Александровна Огнева

Российский университет дружбы народов

Email: rudn-tit@yandex.ru

студентка 2-го курса по направлению «Энергетическое машиностроение» департамента машиностроения и приборостроения Инженерной академии РУДН.

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

Павел Дмитриевич Морозов

Российский университет дружбы народов

Email: rudn-tit@yandex.ru

студент 2-го курса по направлению «Энергетическое машиностроение» департамента машиностроения и приборостроения Инженерной академии РУДН.

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

Список литературы

  1. Istoriya parogazovogo tsikla v Rossii [History of the combined cycle in Russia]. Available from: http://www. combienergy.ru/stat/900-Istoriya-parogazovogo-cikla-v-Rossii-Perspektivy-razvitiya (accessed: May 25, 2020). (In Russ.)
  2. Sovremennaya teploenergetika [Modern heat power engineering]. Available from: https://ozlib.com/857603/ tehnika/sovremennaya_teploenergetika (accessed: May 25, 2020). (In Russ.)
  3. Ob energosberezhenii i o povyshenii energeticheskoi effektivnosti i o vnesenii izmenenii v otdel'nye zakonodatel'nye akty Rossiiskoi Federatsii [On Energy Saving and on Improving Energy Efficiency and on Amending Certain Legislative Acts of the Russian Federation]: Federal Law of November 23, 2009 No. 261-FZ]. (In Russ.)
  4. Matsevityi YuM, Chirkin NB, Klepanda AS. Ob ispol'zovanii teplovykh nasosov v mire i chto tormozit ikh shirokomasshtabnoe vnedrenie v Ukraine [On the use of heat pumps in the world and what inhibits their large-scale implementation in Ukraine]. Energosberezhene. Energetika. Energoaudit [Energy Saving. Energy. Energy Audit]. 2014;2:2–17. (In Russ.)
  5. Molodkina MA. Povyshenie tekhniko-ekonomicheskikh pokazatelei parogazovykh teplovykh elektrostantsii putem utilizatsii nizkopotentsial'noi teploty s ispol'zovaniem teplovykh nasosov [Improving the technical and economic indicators of combined cycle thermal power plants by utilizing low-grade heat using heat pumps]: abstract of dissertation of the Candidate of Technical Sciences. Saint Petersburg; 2012. (In Russ.)
  6. Protsknko VP, Pustovalov SB, Savitsky AI, Leguenko SK. Atomno-teplonasosnaya teplofikatsiya kak novoe napravlenie v razvitii energetiki [Nuclear and heat pump heating as a new direction in the development of energy]. Energosnabzhenie i vodopodgotovka [Energy Supply and Water Treatment]. 2010;1:25–29. (In Russ.)
  7. Chirkin NB, Kuznetsov MA, Sherstov EV, Stennikov VN. Potentsial'naya vozmozhnost' i tekhnicheskaya ratsional'nost' primeneniya teplonasosnykh tekhnologii pri kombinirovannom proizvodstve elektricheskoi i teplovoi energii [The potential and technical rationality of the use of heat pump technologies in the combined production of electric and thermal energy]. Teploperedacha v mashinostroitel'nykh konstruktsiyakh. Problemy mashinostroeniya [Heat transfer in engineering structures. Problems of engineering industry]. 2014;17:11–20. (In Russ.)
  8. Stanislav C. Low-temperature district heating distributed from transmission-distribution junctions to users: energy and environmental modelling. Energy Procedia. 2018;147:382–389.
  9. Razin A, Mutasim B, Hossain M. Increasing the Efficiency of Steam Power Plant with the Help of Solar Energy. Proceedings of International Conference in Developments in Renewable Energy Technology. Dhaka, Bangladesh, 2012.
  10. Le Ray G, Christensen MH, Pinson P. Detection and Characterization of Domestic Heat Pumps. IEEE PowerTech Conference. Milan, Italy, 2019.
  11. Czapnik M, Tylman M, Jaskulski M, Wawrzyniak P. Heat recovery with chemical heat pump. Journal Chemical and Process Engineering. 2019;40:273–279.
  12. Mahlia TM, Lim JY, Aditya L. Methodology for implementing power plant efficiency standards for power generation: potential emission reduction. Clean Technology Environment Policy. 2018. Vol. 20. Pp. 309–327.
  13. Lopatin E. Cost of Heating Pump Systems in Russia. International Journal of Energy Economics and Policy. 2020;10:219–223.
  14. Shatalov IK, Antipov YA, Sobennikov EV, Kambiz SV. Mnogostupenchataya teplonasosnaya ustanovka povyshennoi effektivnosti [Multistage heat pump unit of increased efficiency]. Inzhenernye sistemy – 2015 [Engineering Systems – 2015]: proceedings of the VIII International Scientific and Practical Conference. Moscow: RUDN University; 2015. p. 541–546. (In Russ.)
  15. Staffell I, Brett D, Brandon N, Hawkes A. A review of domestic heat pumps. Energy & Environmental Science. 2012;5:9291–9306.
  16. Antipov YA, Shatalov IK, Sobennikov EV. Mnogostupenchataya teplonasosnaya ustanovka [Multistage heat pump installation]: utility model patent 140197 RF, IPC F25B30/00. Applicant and patent holder – Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University). No. 2013117874/06; declared April 18, 2013; published May 10, 2014. (In Russ.)
  17. Antipov YA, Shatalov IK, Silin AV, Shkarin KV, Sobennikov EV. Mnogostupenchataya teplonasosnaya ustanovka [Multistage heat pump installation]: patent for invention 2705696 RF, IPC F25B30/00, F25B1/10. Applicant and patent holder – Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University). No. 2017102563; declared January 26, 2017; published January 25, 2018. (In Russ.)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».