probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2024-26-6-147-156probener-3230Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И КОМПЛЕКСЫENERGY SYSTEMS AND COMPLEXESУтилизация низкопотенциальных источников энергии ТЭЦUtilization of low-potential thermal power plant energy sourcesЗвереваЭ. Р.ZverevaE. R.

Зверева Эльвира Рафиковна – д-р техн. наук, профессор кафедры «Инженерная экология и безопасность труда»

г. Казань

Elvira R. Zvereva

Kazan

6elvira6@list.ruМарьинГ. Е.MarinG. E.

Марьин Георгий Евгеньевич – канд. техн. наук, доцент кафедры «Энергетическое машиностроение»

г. Казань

Georgе E. Marin

Kazan

ИшалинА. В.IshalinA. V.

Ишалин Александр Вениаминович – аспирант кафедры «Энергетическое машиностроение»

г. Казань

Alexander V. Ishalin

Kazan

Казанский государственный энергетический университетРоссияKazan State Power Engineering UniversityRussian Federation202413012025266147156Copyright © Зверева Э.Р., Марьин Г.Е., Ишалин А.В., 20242024Зверева Э.Р., Марьин Г.Е., Ишалин А.В.Zvereva E.R., Marin G.E., Ishalin A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/3230

ЦЕЛЬ. Разработка технических решений для утилизации пара вторичного вскипания для снижения потерь тепловой энергии, пара и конденсата ТЭЦ. МЕТОДЫ. Были проведены сравнительные исследования вариантов утилизации, предложено несколько схем по конденсации низкопотенциальных источников энергии. Рассчитан экономический эффект от предложенных технический решений по утилизации паровых выбросов установок ТЭЦ. РЕЗУЛЬТАТЫ. Для определения технических характеристик вспомогательного оборудования были проведены расчеты по количеству охлаждающей жидкости. В зимний период работы установки – источнике паровых выбросов, при минимальном расходе выпара 2,5 т/ч – для охлаждения и последующей конденсации пара необходимо порядка 10,99 т/ч охлаждающей воды (сетевой воды); при максимальном расходе выпара5 т/ч – 21,99 т/ч охлаждающей воды (сетевой воды) соответственно. По результатам расчетов выбран кожухотрубчатого теплообменник ОВА-16, площадь поверхности теплообмена, которого равна 16 м2. При реализации предложенных технических решений по утилизации выпара рассчитан экономический эффект, который составил: – при минимальном расходе выпара 2,5 т/ч на нагрев сетевой воды, в течение отопительного периода (в среднем 245 дней) 82320-98020 рублей; при максимальном расходе выпара 5 т/ч) 164640-184044 рублей соответственно.

THE PURPOSE. Development of technical solutions for the utilization of secondary boiling steam to reduce losses of thermal energy, steam and condensate of CHP plants. METHODS. Comparative studies of disposal options were conducted, and several schemes for condensation of low-potential energy sources were proposed. The economic effect of the proposed technical solutions for the utilization of steam emissions from CHP plants is calculated. RESULTS. To determine the technical characteristics of the auxiliary equipment, calculations were carried out on the amount of coolant. During the winter period of operation of the installation - a source of steam emissions, with a minimum evaporation rate of 2.5 t/h - about 10.99 t/h of cooling water (mains water) is needed for cooling and subsequent condensation of steam; with a maximum evaporation rate of 5 t/h - 21.99 t/h of cooling water (mains water), respectively. According to the calculation results, the OVA-16 shell-and-tube heat exchanger was selected, the heat exchange surface area of which is 16 m2. When implementing the proposed technical solutions for the disposal of evaporation, the economic effect was calculated, which amounted to: - with a minimum evaporation consumption of 2.5 t/h for heating mains water, during the heating period (on average 245 days) 82320-98020 rubles; with a maximum evaporation consumption of 5 t/h) 164640-184044 rubles, respectively.

модернизациятепловая электрическая станцияэнергоэффективностьКПДутилизация низкопотенциальной энергиипаровые выбросытеплообменникmodernizationthermal power plantenergy efficiencyefficiencyutilization of low-potential energysteam emissionsheat exchangerReferencesCоколов В.А. Энергоемкость экономики России и основные направления по ее сокращению // Энергетическая политика. 2023. №7. С.46-66.Sokolov V.A. Energy intensity of the Russian economy and the main directions for its reduction // Energy policy. 2023. No.7. pp.46-66.МЭА. Key World Statistics. 2020. [Электронный ресурс]. Режим доступа http://www.iea.org/reports/key-world-energy=statistics-2020/ Дата доступа: 01.08.2024).IEA. Key World Statistics. 2020. [electronic resource]. Access mode http://www.iea.org /reports/key-world-energy=statistics 2020/ Access date: 01.08.2024).Галустов В. С. Утилизация тепла и конденсата паровых выбросов Охрана труда и техника безопасности на промышленных предприятиях. 2010. № 11. С. 14-16.Galustov V. S. Utilization of heat and condensate of steam emissions Labor protection and safety at industrial enterprises. 2010. No. 11. pp. 14-16.Марьин Г. Е. Сопина Ю. В. Применение технологий нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в цикле ТЭС // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири. Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием. Иркутск: Иркутский национальный исследовательский технический университет, 2021. Том 1. С. 252-256.Maryin G. E. Sopina Yu. V. Application of technologies of non-traditional and renewable energy sources in the TPP cycle // Improving the efficiency of energy production and use in Siberia. All-Russian scientific and practical conference with international participation. Irkutsk: Irkutsk National Research Technical University, 2021. Volume 1. pp. 252-256.Гафуров А. М. Способ преобразования сбросной низкопотенциальной теплоты ТЭС // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2015. № 4(28). С. 28-32.Gafurov A.M. A method for converting low-potential waste heat from thermal power plants // Bulletin of the Kazan State Energy University. 2015. No. 4 (28). pp. 28-32.Шарапов В. И., Кубашов С. Е. Регенерация низкопотенциальных потоков теплоты тепловых электрических станций // Труды Академэнерго. 2009. № 2. С. 81-97.Sharapov V. I., Kubashov S. E. Regeneration of low-potential heat fluxes of thermal power plants // Proceedings of Akademenergo. 2009. No. 2. pp. 81-97.Клыков Н. Д. Выбор варианта утилизации теплоты пара низких параметров // Энергетика теплотехнологий. 2019. № 1(5). С. 2-6.Klykov N. D. The choice of a low-parameter steam heat utilization option // Energetics of thermal technologies. 2019. No. 1(5). pp. 2-6.Плотников В. П. Исследование разрушения бетона в лаборатории отрывом импульсами давления воды // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006. № 10. С. 44-52.Plotnikov V. P. Investigation of concrete destruction in the laboratory by separation by pulses of water pressure // Mining information and analytical bulletin. 2006. No. 10. pp. 44-52.Федосов О. С. В., Румянцева В. Е., Хрунов В. А. О некоторых проблемах технологии безопасности и долговечности зданий, сооружений и инженерной инфраструктуры // Строительные материалы. 2015. № 3. С. 8-11.Fedosov O. S. V., Rumyantseva V. E., Khrunov V. A. On some problems of safety technology and durability of buildings, structures and engineering infrastructure // Building materials. 2015. No. 3. pp. 8-11.Хвостиков А. С. Сокращение тепловых выбросов электростанций //Дальневосточная весна – 2020. 18-я Международная научно-практическая конференция по проблемам экологии и безопасности. Комсомольск-на-Амуре: Комсомольский-на-Амуре государственный университет, 2020. С. 40-42.Khvostikov A. S. Reduction of thermal emissions from power plants //Far Eastern spring 2020. The 18th International Scientific and Practical Conference on Environmental and Safety Issues. Komsomolsk-on-Amur: Komsomolsk-on-Amur State University, 2020. pp. 40-42.Трещева М. А., Аникина И. Д., Трещев Д. А. Перспективы снижения объемов водопользования ТЭС России вследствие применения тепловых насосов // Теплоэнергетика. 2022. № 1. С. 18-31. – DOI 10.1134/S0040363621110060.Treshcheva M. A., Anikina I. D., Treshchev D. A. Prospects for reducing the volume of water use of thermal power plants in Russia due to the use of heat pumps // Thermal power engineering. 2022. No. 1. pp. 18-31. – DOI 10.1134/S0040363621110060.Аникина И. Д., Трещева М. А.,Скулкин С. В. Применение тепловых насосов для энерго- и ресурсосбережения на ТЭС // Санкт-Петербург: ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», 2021. 118 с. – ISBN 978-5-7422-7305-9.Anikina I. D., Treshcheva M. A.,Skulkin S. V. The use of heat pumps for energy and resource saving at thermal power plants // St. Petersburg: St. Petersburg Polytechnic University of Peter the Great, 2021. 118 p. - ISBN 978-5-7422-7305-9.Менделеев Д. И., Марьин Г. Е., Галицкий Ю. Я., Ахметшин А. Р. Исследование влияния условий эксплуатации на эффективность использования абсорбционно-холодильной машины в цикле газотурбинных и парогазовых установок // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 4(153). С. 821-831. – DOI 10.21285/1814-3520-2020-4-821-831.Mendeleev D. I., Maryin G. E., Galitsky Yu. Ya., Akhmetshin A. R. Investigation of the influence of operating conditions on the efficiency of using an absorption refrigerating machine in the cycle of gas turbine and combined-cycle gas installations // Bulletin of the Irkutsk State Technical University. 2020. Vol. 24. No. 4 (153). pp. 821-831. – DOI 10.21285/1814-3520-2020-4-821-831.Догадин Д. Л., Анохин А. Б., Латыпов Г. Г. Применение абсорбционных бромисто-литиевых холодильных машин в производственном цикле электрических станций // Электрические станции. 2014. № 10(999). С. 40-46.Gadadin D. L., Anokhin A. B., Latypov G. G. Application of absorption lithium bromide refrigerating machines in the production cycle of electric power plants // Electric stations. 2014. No. 10(999). pp. 40-46.Бартенев А. И. Оценка эффективности применения АБТТ на ТЭЦ и ЦТП в системах теплоснабжения // Энергосбережение - теория и практика. Девятая Международная школа-семинар молодых ученых и специалистов. Москва: МЭИ, 2018. С. 163-166.Bartenev A. I. Evaluation of the effectiveness of the use of ABTT at CHP and TSTP in heat supply systems // Energy saving - theory and practice. The Ninth International School is a seminar for young scientists and specialists. Moscow: MEI, 2018. pp. 163-166.Зверев Л. О., Злобин В. Г., Липатов Д. В., Зверева Э. Р. Применение блочного дожигающего устройства в котлах-утилизаторах ПГУ // Современные проблемы теории машин. 2023. № 15. С. 78-80.Zverev L. O., Zlobin V. G., Lipatov D. V., Zvereva E. R. The use of a block afterburning device in CCGT recovery boilers // Modern problems of machine theory. 2023. No. 15. pp. 78-80.Аминов Р.З., Новичков С.В. Использование абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машины для повышения эффективности работы воздушно-аккумулирующей газотурбинной электростанции. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. № 19 (11-12). С. 62-72.Aminov R.Z., Novikov S.V. The use of an absorption lithium bromide refrigerating machine to increase the efficiency of an air-accumulating gas turbine power plant. News of higher educational institutions. Energy problems. 2017. No. 19 (11-12). pp. 62-72.Липин А.А., Романенко Ю.Е., Шибашов В. А., Липин А.Г. Расчет теплообменных аппаратов. Кожухотрубчатые теплообменники. Учебное пособие. Иваново, 2017. – 76 с.Lipin A.A., Romanenko Yu.E., Shibanov V. A., Lipin A.G. Calculation of heat exchangers. Shell- and-tube heat exchangers. A study guide. Ivanovo, 2017. – 76 p.Павлов К. Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие. Изд. 10-е, перераб. и доп.- М.: АльянС, 2019. 576 с. – ISBN 978-5-91872-031-8.Pavlov K. F., Romankov P.G., Noskov A.A. Examples and tasks in the course of processes and devices of chemical technology. A study guide. 10th edition, revised. and additional.- M.: Alliance, 2019. 576 p. – ISBN 978-5-91872-031-8.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.