Zastosowanie absorpcyjnej pompy ciepła w układzie skojarzonej produkcji elektryczności i ciepła

modelowanie, obiegi cieplne, pompa ciepła, produkcja ciepła

W pracy przedstawiono wyniki obliczeń symulacyjnych uciepłownienia nadkrytycznego bloku parowego na potrzeby dedykowanego odbiorcy ciepła. Na podstawie wykresu uporządkowanego temperatur dla lokalizacji odbiorcy ciepła oraz tabeli regulacyjnej parametrów dostarczanego ciepła rozważono dwa warianty uciepłownienia bloku parowego: pierwszy za pomocą dedykowanego wymiennika ciepła (DWC) zasilanego parą z upustu turbiny, drugi za pomocą absorpcyjnej pompy ciepła APC pracującej jako podstawowe źródlo ciepla wraz wymiennikiem szczytowym (SWC). Opierając się na wymaganych przez odbiorcę parametrach ciepła ustalono moc nominalną absorpcyjnej pompy ciepła oraz moc wymiennika szczytowego. W celu realizacji obliczeń opracowano model symulacyjny absorpcyjnej pompy ciepła, który został zintegrowany z nadkrytycznym blokiem parowym o mocy 900 MW_e. Model pompy ciepła został opracowany z wykorzystaniem charakterystyk rzeczywistego urządzenia. W wyniku przeprowadzonych obliczeń symulacyjnych ustalono, że dla analizowanego przypadku pompa ciepła o mocy 17,5MW_t pozwala na pokrycie produkcji ciepła na potrzeby dedykowanego odbiorcy w 90%. Stwierdzono ponadto, że zastosowanie absorpcyjnej pompy ciepla wraz ze szczytowym wymiennikiem ciepła pozwala na zmniejszenie o 35% negatywnego wpływu na produkcję energii elektrycznej, w porównaniu do wariantu z dedykowanym klasycznym wymiennikiem ciepła. Efekt ten jest bezpośrednim wynikiem zwiększenia sprawności wytwarzania energii w kogeneracji, dzięki zastosowaniu absorpcyjnej pompy ciepła.