Абсорбционный тепловой насос с паровым контуром. Преимущества.
Величина коэффициента производительности (СОР) составляет 1,7, что почти в два раза превышает показатель обычного бойлера.
КПД теплового насоса повышен за счет использования пластинчатого теплообменника в составе контура циркуляции раствора LiBr.
Агрегат теплового насоса способен извлекать тепло из источников отработанного тепла, имеющих температуру 10°С-70°С, и вырабатывать горячую воду с температурой до 95°С. Обычно температура воды поддерживается на уровне 40°С.
Испаритель и абсорбер расположены один над другим, соответственно, что обеспечивает более компактную конструкцию и позволяет избежать загрязнения хладагента. Генератор расположен сверху, благодаря чему исключается возможность накопления остатков конденсата и облегчается его отток.
В конструкцию интегрированы многочисленные устройства для определения уровня хладагента, позволяющие избежать кристаллизации раствора в испарителе.
Применено устройство автоматического вакуумирования (удаления неконденсируемых газов) нового типа, которое обеспечивает высокую степень надежности работы вакуумного насоса.
В данной машине используется запатентованная технология компании Ebara, предусматривающая применение для распыления раствора и хладагента форсунок низкого давления, которые обеспечивают более эффективное распыление, увеличение поверхности смачивания, а также усиление эффекта абсорбции.
Прекращено использование вредного ингибитора коррозии на основе хромата лития. Впервые в отрасли внедрен в использование молибдат лития, что делает данный агрегат по-настоящему экологичным.
Установка оснащена щитом управления на базе ПЛК. Сенсорная панель оператора обеспечивает отображение текущих рабочих параметров системы в виде мнемосхем, сообщений о неполадках, графиков характеристик, трендов и т.д.
В системе используется разработанный компанией Ebara раствор LiBr, отличающийся высокой эффективностью, экологической безопасностью и устойчивостью, при этом не требуется его регенерация или замена на протяжении всего срока эксплуатации установки.
Абсорбционный тепловой насос с паровым контуром. Принцип действия.
Абсорбционный бромисто-литиевый тепловой насос первого типа с паровым контуром состоит из испарителя, абсорбера, конденсатора, теплообменника, насосов и прочих вспомогательных устройств. Такой тепловой насос приводится в действие с использованием пара; слабый раствор LiBr нагревается до температуры, обеспечивающей испарение хладагента. Пары хладагента попадают в конденсатор и отдают тепло нагреваемой горячей воде, протекающей внутри труб, затем сам хладагент конденсируется в воду и повторно подается в испаритель.
Жидкий хладагент (вода) распыляется на поверхность труб испарителя с помощью насоса хладагента, поглощая тепло воды низкотемпературного источника тепла, протекающей внутри теплопередающих труб и поступающей далее из теплового насоса к источнику НП тепла. Жидкий хладагент (вода) поглощает тепло и испаряется, превращаясь в пар, и затем поступает в абсорбер, куда также поступает и распыляется концентрированный раствор LiBr, подаваемый из генератора. Затем, после поглощения пара хладагента, поступившего из испарителя, происходит выделение тепла, которое обеспечивает передачу тепловой энергии нагреваемой воде, протекающей внутри теплопередающих трубок абсорбера. Нагреваемая вода повышает свою температуру во время протекания внутри трубок в абсорбере и конденсаторе, после чего подается на потребители тепла (например, системы отопления, ГВС и т.д.).
Абсорбционный тепловой насос с паровым контуром. Типовые применения.
Модернизация основного контура на тепловой электростанции.
Типовые применения
- Схема основного контура после модернизации тепловой системы. Для повторного использования отработанного тепла системы водяного охлаждения применена технология абсорбции, которая позволяет утилизировать отработанное тепло конденсата пара и использовать его в системе отопления без установки дополнительных устройств. Такое решение позволяет повторно использовать отработанное тепло конденсатора и существенно расширить отапливаемую площадь.
- Возьмем в качестве примера тепловую станцию мощностью 2x300 МВт. После установки абсорбционного теплового насоса выбросы SO2 уменьшились на 2,48 млн. м3, выбросы оксидов азота – на 248 тонн, СО2 – на 88 000 тонн и золы – на 8000 тонн. Это позволило решить проблему недостаточного отбора пара на выходе турбины, снизить потребление энергии и уровня выбросов, а также увеличить преимущества с точки зрения экономики и социальной пользы.