2025/05/12 by Репин, И.И., Елсуков, Н.С., Калмыков, К.С. +5
paper · doi:10.71527/ep.en.2025.04.006
Перспективным методом повышения эффективности тепловых электростанций является применение тепловых насосов для утилизации сбросной теплоты. Интеграция тепловых насосов в схему реальной ТЭС является комплексной задачей, требующей учёта множества факторов. Проводимые ранее исследования в этой области касались термодинамического или экономического анализа отдельных схемных решений. Комплексного методического подхода к решению задачи предложено не было. Цель данного исследования — разработка новой методики оценки эффективности внедрения тепловых насосов и апробация её в условиях реальной ТЭС. В основе методики лежит глубокий анализ структуры и характеристик оборудования ТЭС, а также определения допустимого диапазона мощности теплового насоса с учётом потенциала сбросных потоков, особенностей потребителей тепла и безубыточной работы на рынке. На базе этого формируется банк схемных решений, рассчитываются технико-экономические показатели и проводится оценка эффективности инвестиций. В экономических расчётах учитывается экологический аспект применения тепловых насосов в части снижения платы за водопользование. Апробация методики проведена на действующей ТЭС со сложной структурой и прямоточной системой технического водоснабжения. Наиболее перспективным вариантом использования теплового насоса является нагрев подпиточной воды теплосети с помощью теплового насоса, мощность 14,1 МВт, коэффициент преобразования 2,9 – 4,6. Достигнуто снижение расхода топлива на 1,5 – 5,7 % и воды — до 911,9 т/ч. Срок окупаемости — 8 лет.