АБТН BROAD в промышленности и в энергетике Республики Беларусь

Абсорбционный бромистолитиевый тепловой насос (АБТН) — устройство непрерывного действия, предназначенное для передачи тепловой энергии от источника с более низкой температурой к источнику с более высокой температурой. Для компенсации подобного неестественного перехода тепловой энергии для АБТН необходимо затратить на привод тепловую энергию, этим же они и отличаются от парокомпрессионных теплонасосных установок (ПКТН), где для работы требуется энергетически и экономически более ценная механическая энергия (электроэнергия).

Благодаря процессу абсорбции АБТН позволяют утилизировать побочные тепловые потоки предприятий (температурой до 50 °С) для нагрева воды до  85-90 °С, экономя до 30-40 % топлива на ее получение и потребляя на привод лишь 60 % теплоты греющего источника.

Какие же низкотемпературные потоки можно использовать для утилизации их потенциала в АБТН? Пример возможных потоков:

-        вода из систем оборотного водоснабжения;

-        технологические канализационные потоки температурой 25-45 ^оС;

-        нагретая вода в конденсационном экономайзере за счет охлаждения дымовых газов ниже температуры точки росы;

-        потоки охлаждения оборудования (генератора и конденсатора на ТЭЦ, литьевых машин и пр.).

Использование абсорбционных тепловых насосов в зависимости от целей и места применения способствует:

-        снижению расхода топлива;

-        экономии воды в системе оборотного водоснабжения;

-        увеличению пропуска тепловой энергии на 40-100% по теплотрассе;

-        повышению спососбности теплоснабжения;

-        росту коэффициента полезного использования топлива;

-        улучшению экологической обстановки и пр.

В конце 2016 года был введен в эксплуатацию первый АБТН BROAD на территории Беларуси и СНГ на ОАО «СветлогорскХимволокно». Данный тепловой насос самый мощный на территории Беларуси, тепловая мощность АБТН 4,2 МВт. АБТН предназначен для подогрева отопительной воды до температуры 82 ^оС, в качестве низкопотенциального источника для теплового насоса используется теплота, отводимая турбокомпрессорами завода полиэфирной текстильной нити. АБТН BROAD на ОАО «СветлогорскХимволокно»:

Приведем простой пример утилизации избытка тепловых ВЭР на текстильном предприятии за счет АБТН BROAD. В виду наличия технологических операций крашения, отбеливания, промывки и других технологических процессов, требующих потребление пара для нагрева воды до температуры 60-70 ^оС, предприятие имеет постоянные затраты на энергоресурсы. Использование же АБТН на предприятии позволяет одновременно утилизировать потенциал образующихся тепловых стоков и нагревать воду до необходимой температуры, экономя топливо. Утилизация с помощью АБТН BROAD тепловых потоков линии непрерывного крашения позволяет снизить удельное энергопотребление линии до 30 % в случае только внутреннего использования теплоты (на технологию). Экономические показатели от применения АБТН: мощность АБТН – 0,43 Гкал/ч, при производительности линии 1 т/ч, годовая экономия теплоты порядка 0,18 Гкал/ч, при круглогодичной эксплуатации (7000 ч), соответственно, простой срок окупаемости такого проекта составит порядка 3 лет.

Абсорбционные тепловые насосы также рационально использовать как на крупных ТЭЦ, так и на мини-ТЭЦ. В качестве низкопотенциального источника для внедрения АБТН BROAD на мини-ТЭЦ может использоваться нагретая вода из конденсационного экономайзера от охлаждения дымовых газов ниже температуры точки росы, греющим источником для АБТН в данном случае будет пар из котла-утилизатора когенерационного комплекса или парового котла. Такой вариант использования АБТН может быть реализован не только на мини-ТЭЦ, но и на котельных. Утилизация скрытой теплоты водяных паров дымовых газов позволяет повысить потенциал газового топлива. Принципиальная схема данного возможного применения АБТН:

Кроме такой схемы на мини-ТЭЦ можно реализовать внедрение АБТН с утилизацией теплоты контура охлаждения газопоршневой машины. В данном случае также будет иметь место повышение коэффициента полезного использования топлива до 8 %. Приведем пример утилизации 0,39 Гкал/ч теплоты охлаждения ГПА на мини-ТЭЦ в асорбционном телповом насосе. АБТН BROAD позволяет отдать потребителю порядка 0,9 Гкал/ч сетевой воды, затрачивая на привод АБТН 0,51 Гкал/ч пара. Экономия природного газа за счет утилизации ранее рассеиваемого потока драйкулерами в АБТН в сравнении с установкой нового котла составит 45 м³/ч или больше 51 тыс. USD/год (при работе 4500 ч/год). Простой срок окупаемости составит порядка 4 лет, что соответствует приемлемому сроку реализации инновационных проектов и проектов для инвестирования.  

Выбор схемы утилизации и эффективность мероприятия (в том числе окупаемость проекта) зависят от режимов работы энергетического оборудования, графика тепловой нагрузки, коэффициента использования номинальной мощности установленного оборудования и расчетного периода работы абсорбционного теплового насоса. Простой срок окупаемости в уже рассмотренных проектах компанией ЗАО «Сервис тепло и хладооборудования» для белорусских предприятий различной отрасли составлял от 1-го до 5-ти лет. Следует отметить, что АБТН интересны не только для модернизации существующих энергокомплексов, но и для нововозводимых систем теплоснабжения. АБТН позволяют в кратчайшие сроки увеличить установленную мощность энергоситочника во время пиковых нагрузок, а также в случае необходимости расширения системы теплоснабжения, являясь альтернативным вариантом замены строительства новой котельной и мини-ТЭЦ.

Выводы: Интеграция АБТН BROAD как в хозяйственный комплекс страны, так и в энергосистему, имеет действительные технические и экономические показатели эффективности. Использование АБТН позволяет утилизировать низкопотенциальную теплоту ранее не используемых побочных тепловых потоков и за счет этого получить экономию топливно-энергетических ресурсов до 30-40 %. Простой срок возврата инвестиций рассмотренных проектов с абсорбционными бромистолитиевыми тепловыми насосами BROAD в среднем составлял 1-5 года, а первые проекты уже проходят успешную апробацию на отечественных предприятиях.

Для получения технической информации, консультации, предварительных технико-экономических обоснований по использованию абсорбционных тепловых насосов и холодильных машин на конкретном предприятии следует обращаться по следующим контактам:

e-mail: info@broad-ctx.by, info@termo.by

Тел./факс: +375 17 318 87 84

Моб.тел.: +375 29 129 29 49

Сайт: www.broad-ctx.by