On some methods of increasing thermal efficiency and reliability of industrial CHPs
DOI:
https://doi.org/10.31498/2225-6733.36.2018.142529Keywords:
cogeneration plant (CHP), reduction-cooling plant, steam turbine, efficiency, energy-savingAbstract
The items related to some ways of efficiency increase of industrial thermal power stations (CHP) and of heat supply systems of industrial enterprises have been considered, as well as over recession periods in production. The main ways to improve the thermal schemes of thermal electric blowing station have been identified: optimization of operating modes of the available equipment of the station; optimization and improvement with the replacement of the boiler equipment; mounting of new, modern turbines, incl. various replacements for turbines of constantly operating reduction-cooling units; complete replacement of CHP plants with the mounting of combined cycle and gas turbine stations or partial replacement (modernization) of the heat scheme with the introduction into the technological scheme of heat and power plants of utilization facilities of secondary sources of low-potential heat into the technological scheme, for example, heat pump installations. This analysis of the ways to improve the efficiency of the plant under the operating conditions of an industrial enterprise at the present stage has somewhat narrowed the range of possible upgrades of the thermal schemes of industrial CHPs to the known classical options, that is -replacement of the available reducing and cooling plants with low-power turbines. A number of typical reduction-cooling units used at the industrial CHP have been analyzed, and a feasibility study for the introduction of low-power steam turbines instead of these reduction-cooling plants has been given. The power ranges and the optimal composition of the recommended steam turbines for the various pressure units of the industrial CHP have been determined, and the efficiency of the proposed measures implementation has been shown. An example of a more efficient thermal scheme for an industrial CHP with the use of reduction turbines with production selection for steam-conversion (or evaporative) installations and for covering heating loads is givenReferences
Список использованных источников:
Закон України про комбіноване виробництво теплової та електричної енергії та використання скидного потенціалу // Відомості Верховної Ради. – 2005. – № 20. – C. 275-285.
Лухтура Ф.И. Об оптимизации работы энергетических установок / Ф.И. Лухтура // Университетская наука-2014 : Международная научно-техн. конф., ГВУЗ «Приазовский государственный технический университет», г. Мариуполь, 20-21 мая 2014 г. – Мариуполь : ГВУЗ «ПГТУ», 2014. – Т. 2. – С. 23-25.
Житаренко В.М. Диаграммы оптимального распределения нагрузок между котлами ТЭЦ / В.М. Житаренко // Вісник Приазовського державного технічного університету : Зб. наук. пр. / ДВНЗ «ПДТУ». – Маріуполь, 2014. – Вип. 28. – С. 118-123. – (Серія : Технічні науки).
Капинос В.М. О целесообразности замены РОУ турбогенераторами с целью повышения эффективности использования пара котельных агрегатов / В.М. Капинос, В.В. Навроцкий // Вестник Национального технического университета «ХПИ». – Харьков: НТУ «ХПИ». – 2002. – № 10, т. 2. – С. 63-65. – (Серия : Динамика и прочность машин).
Малкін Е.С. Методика техніко-економічного обґрунтування впровадження парових турбін малої потужності в системах теплопостачання промислових підприємств та результати її розповсюдження на типові редукційно-охолоджувальні установки / Е.С. Малкін, О.Г. Погосов // Вентиляція, освітлення та теплогазопостачання. – 2014. – Вип. 17. – С. 107-111.
Чепурной М.Н. Анализ применения противодавленческой турбины ПР-6-35/5/1,2 для теплофикации / М.Н. Чепурной, Н.В. Резидент, Е.С. Корженко // Наукові праці Вінницького національного технічного університету. – Вінниця, 2013. – № 1. – С. 1-7.
Соловей Д.Н. Использование приключенных турбин для повышения тепловой экономичности и надежности промышленно-отопительных ТЭЦ / Д.Н. Соловей, А.В. Поджаров // Актуальные проблемы энергетики : материалы 72-й научно-технической конференции студентов и аспирантов. – Минск, 2016. – С. 412-415.
Бочарников И.А. Применение систем когенерации для совместного производства тепловой и электрической энергии. Тепловые процессы в паровых турбинах / И.А. Бочарников, Е.А. Лебедева // Студенческий научный форум : IV Межд. студ. электронная науч. конф. : материалы конф. (15 февраля – 31 марта 2012 г.). – М. : Российская Академия Естествознания. – 2012. – С. 1-36.
Шпильрайн Э.Э. Возможность использования теплового насоса на ТЭЦ / Э.Э. Шпильрайн // Теплоэнергетика. – 2003. – № 7. – С. 54-56.
Андрющенко А.И. Эффективность применения тепловых насосов на ГТУ-ТЭЦ / А.И. Андрющенко, Д.В. Новиков // Проблемы энергетики. – 2004. – № 11-12. – С. 17-25.
Сорокин О.А. Применение теплонасосных установок для утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты на ТЭС / О.А. Сорокин // Промышленная энергетика. – 2005. – № 6. – С. 36-41.
Седлов А.С. Анализ эффективности использования парокомпрессионных ТНУ в теплофикационных системах / А.С. Седлов, В.П. Проценко, Н.А. Зройчиков // Энергоснабжение и водоподготовка. – № 2. – 2005. – С. 25-29.
Богданов А.Б. Тепловой насос и теплофикация / А.Б. Богданов // Энергетика и ресурсосбережение. – № 3. – 2002. – С. 56-59.
Щегляев А.В. Теория теплового процесса и конструкции турбин / А.В. Щегляев. – М. : Энергоатомиздат, 1993. – 416 с. – (Паровые турбины : учебник для ВУЗов : в 2 кн.; Кн. 2).
ГОСТ 3618-82. Турбины паровые стационарные для приводов турбогенераторов. – Введен 1983-01-01. – М. : ИПК Издательство стандартов, 1998. – 7 с.
Номенклатурный каталог. Энергетическое оборудование для тепловых электростанций и промышленной энергетики / под. ред. В. Бутина. – М. : ЦНИИТЭИ-Тяжмаш, 1997. – Ч. 3. – 154 с.
Кирюхин В.И. Паровые турбины малой мощности КТЗ / В.И. Кирюхин, Н.М. Тараненко, Б.П. Огурцова. – М. : Энергоатомиздат, 1987. – 216 с.
References:
Zakon Ukraїni pro kombіnovane virobnictvo teplovoї ta elektrichnoї energії ta vikoristannja skidnogo potencіalu [The Law of Ukraine on combined production of thermal and electric energy and the use of waste potential]. Vіdomostі Verhovnoї Radi – Information from the Verkhovna Rada, 2005, no. 20, pp. 275-285. (Ukr.)
Lukhtura F.I. Ob optimizatsii raboty energeticheskikh ustanovok. Sb. tezisov dokl. Mezhdunar. nauch.-tehn. konf. «Universitetskaja nauka-2014» [On the optimization of the operation of power plants. The collection abstracts of reports of Int. sci.-techn. сonf. «University Science-2014»]. Mariupol', 2014, vol. 2, pp. 23-25. (Rus.)
Zhitarenko V.M. Diagrammy optimal'nogo raspredelenija nagruzok mezhdu kotlami TJeC [Diagrams of optimal load distribution between CHPP boilers]. Visnyk Pryazovsʹkoho Derzhavnoho tekhnichnoho universytetu. Serіa: Tehnіcnі nauki – Reporter of the Priazovskyi state technical university. Section: Technical sciences, 2014. iss. 28, pp. 118-123. (Rus.)
Kapinos V.M. O celesoobraznosti zameny ROU turbogeneratorami s cel'ju povyshenija jeffektivnosti ispol'zovanija para kotel'nyh agregatov [On the expediency of replacement of DOC by turbogenerators in order to increase the efficiency of steam boiler units use]. Vіsnik Natsіonal'nogo tekhnіchnogo unіversitetu «KPI». Serіia: Dinamіka ta mіtsnіst' mashin – National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute» (NTU «KhPI») Bulletin. Series: Dynamics and strength of machines, 2002, vol. 2, no. 10, pp. 63-65. (Rus.)
Malkіn E.S. Metodika tehnіko-ekonomіchnogo obґruntuvannja vprovadzhennja parovih turbіn maloї potuzhnostі v sistemah teplopostachannja promislovih pіdpriyemstv ta rezul'tati її rozpovsjudzhennja na tipovі redukcіjno-oholodzhuval'nі ustanovki [Methodology of feasibility study on the introduction of low-power steam turbines in industrial heat supply systems and the results of its propagation to typical reduction and cooling plants]. Ventiljacіja, osvіtlennja ta teplogazopostachannja – Ventilation, lighting and heat and gas supply, 2014, iss. 17, pp. 107-111. (Ukr.)
Chepurnoj M.N. Analiz primenenija protivodavlencheskoj turbiny PR-6-35/5/1,2 dlja teplofikacii / [Analysis of the application of the counterpressure turbine PR-6-35/5/1,2 for heating]. Naukovі pratsі Vіnnits'kogo natsіonal'nogo tekhnіchnogo unіversitetu – Scientific Works of Vinnytsia National Technical University, 2013, no. 1, pp. 1-7. (Rus.)
Solovej D.N. Ispol'zovanie prikliuchennykh turbin dlia povysheniia teplovoi ekonomichnosti i nadezhnosti promyshlenno-otopitel'nykh TE. Materialy nauch.-tehn. konf. «Aktual'nye problemy jenergetiki» [Use adventitious turbines for increasing the thermal efficiency and reliability of industrial-heating CHP plants. Materials of sci. and technical. сonf. «Actual problems of energy»]. Minsk, 2016, pp. 412-415. (Rus.)
Bocharnikov I.A. Primenenie sistem kogeneratsii dlia sovmestnogo proizvodstva teplovoi i elektricheskoi energii. Teplovye protsessy v parovykh turbinakh. Materialy IV Mezhd. stud. jelektronnoi nauch. konf. «Studencheskij nauchnyj forum» [The use of cogeneration systemsfor the joint production of thermal and electrical energy. Thermal processes in steam turbines. Proceedings of the IV Intern. stud. electronic sci. conf. «Student Scientific Forum»], Moscow, 2012, pp. 1-36. (Rus.)
Shpil'rajn Je.Je. Vozmozhnost' ispol'zovanija teplovogo nasosa na TJeC [The possibility of using a heat pump at the CHP]. Teplojenergetika – Heat power engineering, 2003, no. 7, pp. 54-56. (Rus.)
Andrjushhenko A.I. Jeffektivnost' primenenija teplovyh nasosov na GTU-TJeC [Efficiency of heat pumps application at GTU-TPP]. Problemy jenergetiki – Problems of power engineering, 2004, no. 11-12, pp. 17-25. (Rus.)
Sorokin O.A. Primenenie teplonasosnyh ustanovok dlja utilizacii sbrosnoj nizkopotencial'noj teploty na TJeS [Application of heat pump plants for utilization of low-grade waste heat at TPP]. Promyshlennaja jenergetika – Industrial energy, 2005, no. 6, pp. 36-41. (Rus.)
Sedlov A.S. Analiz jeffektivnosti ispol'zovanija parokompressionnyh TNU v teplofikacionnyh sistemah [Analysis of the effectiveness of the use of steam compression HPU in heating systems]. Energosnabzhenie i vodopodgotovka – Power supply and water treatment, no. 2, 2005. (Rus.)
Bogdanov A.B. Teplovoj nasos i teplofikacija [Heat pump and heating system]. Energetika i resursosberezhenie – Energy and Resource Saving, 2002, no. 3, pp. 56-59. (Rus.)
Shсhegljaev A.V. Parovye turbiny. Teorija teplovogo processa i konstrukcii turbin [Steam turbines. Theory of the thermal process and turbine designs]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1993, vol. 2, 416 p. (Rus.)
GOST 3618-82. Turbiny parovye stacionarnye dlja privodov turbogeneratorov [State Standard 3618-82. Turbines steam stationary for drives of turbogenerators]. Moscow, IPK Publishing House of Standards, 1998. 7 p. (Rus.)
Nomenklaturnyj katalog. Jenergeticheskoe oborudovanie dlja teplovyh jelektrostancij i promyshlennoj jenergetiki [The nomenclature catalog. Power equipment for thermal power plants and industrial energy]. Moscow, TsNIITEI – Tyazhmash Publ., 1997, part 3. 154 p. (Rus.)
Kirjuhin V.I. Parovye turbiny maloj moshhnosti KTZ [Steam turbines of low power of the KTZ]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987. 216 p. (Rus.)
Downloads
How to Cite
Issue
Section
License
The journal «Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences» is published under the CC BY license (Attribution License).
This license allows for the distribution, editing, modification, and use of the work as a basis for derivative works, even for commercial purposes, provided that proper attribution is given. It is the most flexible of all available licenses and is recommended for maximum dissemination and use of non-restricted materials.
Authors who publish in this journal agree to the following terms:
1. Authors retain the copyright of their work and grant the journal the right of first publication under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). This license allows others to freely distribute the published work, provided that proper attribution is given to the original authors and the first publication of the work in this journal is acknowledged.
2. Authors are allowed to enter into separate, additional agreements for non-exclusive distribution of the work in the same form as published in this journal (e.g., depositing it in an institutional repository or including it in a monograph), provided that a reference to the first publication in this journal is maintained.
