Integrated Energy System Fuel Saving by Implementing Absorption Lithium Bromide Heat Pumps at Industrial Heating CHP Plant
Another Title
Системная экономия топлива при внедрении абсорбционных бромисто-литиевых тепловых насосов на промышленно-отопительных ТЭЦ
Bibliographic entry
Yanchuk, V. V. Integrated Energy System Fuel Saving by Implementing Absorption Lithium Bromide Heat Pumps at Industrial Heating CHP Plant = Системная экономия топлива при внедрении абсорбционных бромисто-литиевых тепловых насосов на промышленно-отопительных ТЭЦ / V. V. Yanchuk // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика. – 2026. – № 2. – С. 167-174.
Abstract
This paper presents the results of a study of overall fuel consumption reduction for electricity generation in the Belarusian Integrated Energy System (IES). The solution is relevant for combined heat and power plants at industrial sites with significant non-return rates of process steam condensate, viz. Novopolotsk CHPP, Mozyr CHPP, and Grodno CHPP-2. The essence of the modernization lies in the beneficial use of heat from the steam turbine condenser circulation circuit to heat makeup water. Calculations are provided for units with PT-60 and PT-70 steam turbines which are the most common types in the Belarusian IES. Implementation of this solution at the CHP plant requires the installation of an absorption heat pump (AHP), which is driven by flue gases extracted from the steam boiler gas duct. The calculation is based on the condition that steam flow to the condenser is maintained constant before and after the modernization, which also leads to a slight reduction in the turbine unit’s electrical power. As a result, for all plants increase of efficiency factors were achieved, which are energy, electrical, and exergy efficiencies. The greatest reduction in annual fuel consumption was achieved for power units with high process steam extraction flows and a significant operating hours per year. When implementing this measure on the PT-60 and PT-70 turbine units of these plants – a total of five units – the annual reduction in primary fuel consumption in the power system will reach 12.8 thousand tons of coal equivalent (tce) per year (with a specific fuel consumption of 302.8 gram tce per kWh for the reference power plant). This solution not only reduces the cost of electricity production, but also reduces greenhouse gas emissions, which is one of the goals of sustainable development.
Abstract in another language
Приводятся результаты исследования по снижению общего расхода топлива в Белорусской объединенной энергосистеме (ОЭС) при производстве электроэнергии. Решение актуально для теплоэлектроцентралей промузлов со значительными невозвратами конденсата пара производственного отбора – Новополоцкая ТЭЦ, Мозырская ТЭЦ и Гродненская ТЭЦ-2. Суть модернизации заключается в полезном использовании теплоты циркуляционного контура конденсатора паровой турбины для подогрева подпиточной воды. Расчеты приводятся для блоков с паровыми турбинами типа ПТ-60 и ПТ-70 как наиболее распространенных в Белорусской ОЭС. Для реализации данного решения на станции необходима установка абсорбционного бромисто-литиевого теплового насоса (АБТН), где в качестве привода используются дымовые газы, отбираемые из тракта парового котла. Расчет проводился исходя из условия сохранения пропуска пара в конденсатор до и после модернизации, что приводит также к некоторому снижению электрической мощности турбоустановки. В результате для всех станций получено увеличение показателей эффективности, а именно энергетического, электрического и эксергетического КПД. Наибольшее сокращение годовых расходов топлива получено для энергоблоков с большими нагрузками производственных отборов пара и значительным количеством числа часов работы в году. При реализации мероприятия на блоках турбин ПТ-60 и ПТ-70 перечисленных станций – суммарно пять блоков – годовое снижение расхода топлива в энергосистеме составит 12,8 тыс. т у. т./год (в качестве замыкающей станции принята КЭС с удельным расходом топлива 302,8 г у. т./(кВт·ч)). Данное решение позволяет не только снизить себестоимость производства электрической энергии, но и сократить выбросы парниковых газов в атмосферу, что является одной из целей устойчивого развития.
View/
Collections
- № 2[7]