Трещёва Милана Алексеевна – кандидат технических наук, доцент высшей школы атомной и тепловой энергетики
Milana A. Treshcheva
Аникина Ирина Дмитриевна – кандидат технических наук, доцент высшей школы атомной и тепловой энергетики
Irina D. Anikina I.
Трещёв Дмитрий Алексеевич – старший преподаватель высшей школы атомной и тепловой энергетики
Dmitriy A. Treshchev
ЦЕЛЬ. Определение допустимой мощности теплового насоса (ТН) применяемого в системе охлаждения конденсатора паровой турбины (ПТ) для тепловой электростанции (ТЭС) на базе двухконтурных парогазовых установок (ПГУ).
МЕТОДЫ. В качестве метода исследования используется метод математического моделирования режимов работы теплофикационной ПГУ с ТН в системе охлаждения и без него. На базе статистических данных о технических параметрах и технико-экономических показателях ПГУ-450, для климатических и рыночных условий города Санкт-Петербург, было проведено исследование наиболее характерных режимов работы основного энергетического оборудования, в годовом разрезе, с определением максимальной допустимой мощности ТН, с точки зрения организации стабильного теплоснабжения потребителя, доступных низкопотенциальных ресурсов и безубыточной работы ТЭС на рынке электроэнергии.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Установлено, что с учетом значительных объемов низкопотенциальных энергоресурсов, отводимых от системы охлаждения конденсаторов ПТ и, стабильно высокой тепловой нагрузки потребителя, в том числе в межотопительный период, наиболее существенным условием, определяющим допустимый уровень мощности ТН, являются рыночные ограничения, связанные с безубыточностью функционирования ТЭС на оптовом рынке электроэнергии (ОРЭ). Показано, что для объекта исследования, при среднегодовой электрической нагрузке 650 МВт, максимальная мощность ТН составляет 160 МВт.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. На примере реального энергообъекта были проанализированы основные факторы ограничивающие допустимый уровень мощности ТН. Установлена непосредственная связь между максимальной мощностью ТН, установленного на ТЭС и внешними экономическими условиями, а также уровнем энергоэффективности оборудования. Данный подход может быть использован для выбора и обоснования мощности ТН вне зависимости от региона расположения, типа энергосистемы, стоимости энергоресурсов, рыночных условий, а также типа и характеристик используемого оборудования.
THE PURPOSE. Determination of the permissible power of the heat pump (HP) used in the cooling system of the steam turbine condenser for a thermal power plant (TPP) based on double-circuit combined-cycle gas turbine (CCGT).
METHODS. Mathematical modeling of the operating modes of a heating CCGT with a HP in the cooling system was used as a research method. The research was conducted using statistical data on technical parameters and economic indicators of CCGT-450, for climatic and market conditions of St. Petersburg. The research of the most characteristic modes of operation of the main power equipment, in the annual context, was carried out. The maximum permissible capacity of the HP, from the point of view of the organization of stable heat supply to the consumer, available low-potential resources and breakeven operation of TPP in the electricity market was determined.
RESULTS. It was found that lowpotential energy resources in the cooling system of the steam turbine condenser are formed in significant volumes and the thermal power of the consumer is consistently high, including in summer. Therefore, market restrictions related to the break-even operation of TPP in the wholesale electricity market are the most essential condition determining the permissible level of HP power. It was found that for the object of study, with an average annual electrical capacity of 650 MW, the maximum power of the HP is 160 MW.
CONCLUSION. The main factors limiting the permissible level of HP power were analyzed using the example of a real power facility. A direct connection between the maximum capacity of the HP and external economic conditions, as well as the level of energy efficiency of the TPP equipment was established. This approach can be used to select and justify the HP capacity regardless of the location region, the type of power system, the cost of energy resources, market conditions, as well as the type and characteristics of the equipment used.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.