ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГЕНЕРАЦИИ СЖАТОГО ВОЗДУХА НА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРЕДПРИЯТИИ

На крупных металлургических предприятиях сжатый воздух производится на ТЭЦ-ПВС – комбинированных электрических и  паровоздуходувных станциях, вырабатывающих электроэнергию, тепло и сжатый воздух для нужд производства. Электроэнергия и тепло  производятся на паротурбинных установках теплофикационного типа. Для сжатия воздуха, как правило, применяются одноступенчатые и  двухступенчатые компрессоры с паротурбинным приводом. При использовании двухступенчатых компрессоров охлаждение воздуха для  снижения энергетических затрат обычно применяется только перед второй ступенью. Для этого используются теплообменники, хладоносителем в которых является вода. Понижение температуры воды после теплообменников происходит в обычных градирнях атмосферным  воздухом. В первую ступень компрессора воздух поступает с температурой окружающей среды. При использовании такой системы температура охлажденного воздуха перед ступенями компрессора зависит, прежде всего, от температуры окружающей среды, что достаточно  часто не дает возможности снизить температуру воздуха перед ступенями компрессора до желаемых величин, особенно, в летнее время.  В  работе приводится схема установки на комбинированной паровоздуходувной и электрической станции металлургического предприятия,  в которой дополнительно используется работающий в режиме холодильной машины абсорбционный термотрансформатор (АбТТ). Для  привода АбТТ потребляется отборный пар энергетической турбины. В предложенной схеме АбТТ предназначен для понижения температуры воздуха на входе и в первую, и во вторую ступени компрессора. Проведена оценка термодинамической эффективности вновь разработанной схемы. В качестве критерия эффективности принят общий расход топлива на ТЭЦ-ПВС при прочих неизменных показателях.  Предложены зависимости для определения изменения общего расхода топлива на выработку электроэнергии, тепла и сжатого воздуха в  схеме с АбТТ по сравнению с исходной схемой. Проведенная оценка показала, что использование АбТТ позволяет при снижении температуры воздуха перед ступенями компрессора на 10 °С уменьшить суммарный расход условного топлива на 0,15 т у.т./ч.

 совместное производство электроэнергии,  тепла и сжатого воздуха,  компрессор с приводной турбиной,  охлаждение воздуха  перед ступенями компрессора,  абсорбционный термотрансформатор,  уменьшение общего расхода топлива

1. Системы воздухоснабжения промышленных предприятий / Н.В. Калинин, И.А. Кабанова, В.А. Галковский, В.М. Костюченко. – Смоленск: Смоленский филиал МЭИ (ТУ), 2005. – 122 с.

2. Демин Ю.К., Слепова И.О., Картавцев С.В. Энергосбережение при производстве сжатого воздуха для металлургической промышленности // Тр. VII Междунар. науч.-практич. конф., посвященной 150-летию великого русского металлурга В.Е. Грум-Гржимайло «Энергосберегающие технологии в промышленности. Печные агрегаты. Экология». – М.: МИСиС, 2014. С. 168 – 173.

3. Каталог. Компрессорные машины и турбины АООТ «Невский завод». – М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 2000. – 160 с.

4. Холодильные машины: Учебник для студентов вузов / А.В. Бараненко, Н.Н. Бухарин, В.И. Пекарев и др. / Под общ. ред. Л.С. Тимофеевского. – СПб.: Политехника, 1997. – 992 с.

5. Попель О.С., Фрид С.Е., Шаронов С.С. Анализ работы солнечной адсорбционной холодильной установки периодического действия // Теплоэнергетика. 2007. № 8. С. 24 – 29.

6. Попель О.С., Фрид С.Е., Аристов Ю.И. Энергетические показатели солнечного адсорбционного холодильника. Оптимальная температура регенерации // Альтернативная энергетика и экология. 2007. № 10. С. 42 – 50.

7. Калнинь И.М. Энергоэффективность и экологическая безопасность холодильных систем // Холодильная техника. 2008. № 3. С. 12 – 14.

8. Новая генерация. Абсорбционные холодильные машины – АБХМ [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.manbw.ru/analitycs/absorbtion_chillers_absorptive_refrigeratorsABHM.html (дата обращения: 12.08.2014).

9. ЭСКО Энергетика и промышленность. Преимущества АБХМ перед «обычными» парокомпрессионными чиллерами, пот ребляющими электроэнергию в большом объеме [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://journal.esco.co.ua/industry/20139/art307.html. (дата обращения: 04.09.2014).

10. Пятый сезон. Aбсорбционные холодильные машины (АБХМ) SAKURA [Электронный ресурс]. Режим доступа: http:// www.5season.ru/absorption-chillers-abkhm-sakura/ (дата обращения: 04.09.2014).

11. Позитивный климат. Абсорбционные бромисто-литиевые холодильные машины (АБХМ) Shuangliang [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.aircool-climate.com/index.php?name=Dahaci (дата обращения: 04.09.2014).

12. Chillers.ru. ЗАО «Остров». Дворец спорта «Арена-Мытищи» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.chillers.ru/equipm/installation/ostrov/index.php (дата обращения 12.08.2014).

13. Компания «Фабрика холода». Типы промышленных холодильников [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.fbh.ru/tipi_promishlennih_holodlnikov (дата обращения 12.08.2014).

14. Алейникова А.А. Абсорбционные холодильные машины BROAD в системе тригенерации // Вестник Белнефтехима. 2009. № 17. С. 21.

15. Thermax. О бренде. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http:// abxm-thermax.ru/home/thermax-abxm (дата обращения: 04.09.2014).

16. Холодильная индустрия. Обзор холодильного рынка в России [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.holodcatalog.ru/entsiklopedii/obzory-i-analitika/obzor-kholodilnogo-rynka-vrossii/ (дата обращения 07.10.2014).

17. Вульман Ф.А., Корягин А.В., Кривошей М.Э. Математическое моделирование тепловых схем паротурбинных установок на ЭВМ. – М.: Машиностроение, 1985. – 112 с.

18. СНиП 23-01-99 «Строительная климатология (Актуализированная редакция)».

19. Демин Ю.К., Хасанова Р.В., Нешпоренко Е.Г., Картавцев С.В. Совершенствование системы промежуточного охлаждения сжимаемого газа в системе снабжения техническими газами металлургического производства // Электротехнические системы и комплексы. 2017. № 1(34). С. 37 – 43.

20. Клименко А.В., Агабабов В.С., Ильина И.П. и др. Схемы тригенерационных установок для централизованного энергоснабжения // Теплоэнергетика. 2016. № 6. С. 1 – 9.