Исследование и разработка схем теплоснабжения для использования низкопотенциального тепла на основе применения теплонасосных установок

• Автор: Осипов, Айрат Линарович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Оглавление
Введение

1.Состояние проблемы и постановка задач исследования

1.1.Особенности циклов парокомпрессионных теплонасосных установок .

1.2.Абсорбционные тепловые насосы.

1.3. Перспективы развития тепловых насосов

1 .Характеристика цели работы и основных задач исследования

1.5.Выводы
2.Разработка методики расчета техникоэкономических показателей теплонасосных установок для промышленных электростанций.

2.1. Теоретический цикл парокомпрессионного теплового насоса

2.2. Методика расчета парокомпрессионных тепловых насосов.

2.3. Методика расчета водоаммиачных абсорбционных тепловых насосов.
2.4. Техникоэкономическое обоснование выбора рабочих тел для парокомпрессионных тепловых насосов.
2.5. Условия эффективного применения рабочих веществ в тепловых насосах.
2.6.Вывод ы.
3.Техникоэкономическая оценка основных схем включения теплонасосных установок для использования низкопотенциального тепла
3.1.Использование теплонасосных установок в схемах оборотного водоснабжения с градирнями.

3.2.Использование теплонасосных установок в схемах сетевых подогревателей.
3.3.Использование теплонасосных установок в схемах утилизации тегла продувочной воды котлов.
3.4.Вывод ы
4.Исследование эффективности применения теплонасосных станций .
4.1.Тепловая схема теплонасосной станции для открытой системы теплоснабжения.
4.2.Тепловая схема теплонасосной станции для закрытой системы теплоснабжения.
4.3.Сравнение теплонасосных станций с промышленными котельными по КПД и расходу топлива.
4.4.Вывод ы
Заключение.
Литература


Обоснованные в работе предложения и рекомендации по техническим решениям позволяют добиться надежной и качественной работы теплонасосных установок, сократить срок пусконаладочных и режимно-наладочных работ при вводе в эксплуатацию теплонасосных установок в современных экономических условиях. Реализация результатов работы. Рекомендации по выбору способов утилизации низкопотенциального тепла с помощью теплонасосных установок использованы в разработке технических мероприятий по энергосбережению на предприятиях ОАО ТАТЭНЕРГО в рамках выполнения хоздоговорных работ с ОАО ТАТЭНЕРГО (Гос. Тема: «Комплекс научно-технических работ по обеспечению выработки транспорта и распределения тепловой и электрической энергии на предприятиях ОАО ТАТЭНЕРГО»). Технические решения по комплексному использованию низкопотенциального тепла от различных источников в схемах теплоснабжения на промышленных электростанциях с применением парокомпрессионных тепловых насосов. Результаты расчета показателей эффективности применения тепловых насосов для использования низкопотенциального тепла промышленных электростанций в комбинированных схемах теплоснабжения. Личное участие. Основные результаты получены лично автором под научным руководством профессора, д. Таймарова М. Апробация работы. Положения диссертационной работы представлены на: Российском национальном симпозиуме по энергетике (Казань, КГЭУ, ), Всероссийской школе-семинаре молодых ученых и специалистов «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении» (Казань, КГЭУ, ), на научных аспирантско-магистерских семинарах КГЭУ (Казань, КГЭУ, - гг. Всероссийской межвузовской научно-технической конференции. Казань, КГУ, г. Казань, МВАУ (филиал г. Казань), г. Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий» (Казань, МВАУ (филиал г. Казань), г. Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель исследования, защищаемые положения, дано описание структуры диссертации. В первой главе выполнен критический обзор литературы по • существующим исследованиям в области теплонасосных установок, их основному и вспомогательному оборудованию, схемам и режимам работы. Вторая глава посвящена разработке основных схем включения теплонасосных установок в технологический цикл промышленной электростанции. Выявлены и проанализированы причины неэффективной работы теплонасосных установок. В третьей главе разработана математическая модель теплового расчета схем промышленной электростанции с применением тепловых насосов. В четвертой главе приводятся основные результаты расчетов схем применения тепловых насосов на промышленных электростанциях. Диссертация выполнена на кафедре «Котельные установки и парогенераторы» Казанского государственного энергетического университета под руководством профессора, д. Таймарова М. Энергетические и экологические проблемы в мире вызвали в последние годы интенсивное развитие тепловых насосов. Тепловой насос (ТН), переносящий теплоту с низкого на более высокий температурный уровень, затрачивая при этом меньше энергии, чем переносимая теплота, и использующий во многих случаях в качестве низкопотенциального источника природную теплоту или тепловые отходы производств, позволяет экономить топливо и уменьшать тепловое загрязнение окружающей среды. Потенциально тепловые насосы способны нагревать различные среды от до 0 °С, используя источники теплоты с температурой от 5 °С (атмосферный воздух) до . С (высокотемпературные сбросы теплоты, геотермальные источники) [1-4, 9-]. Теплопроизводительность ТН может быть от нескольких сот ватт до 0 МВт в одном агрегате. Область преимущественного распространения - теплоснабжение жилых и производственных помещений, на что затрачивается, до % расходуемого топлива. В США эксплуатируется около 7 млн тепловых насосов, половина которых теплопроизводительностыо 3. Вт обогревают коттеджи, ими оснащаются % вновь строящихся коттеджей. В ФРГ имеется около 0 тыс.