<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">vestvfu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Северо-Восточного федерального университета имени М. К. Аммосова</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Vestnik of North-Eastern Federal University</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2222-5404</issn><issn pub-type="epub">2587-5620</issn><publisher><publisher-name>Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.25587/2222-5404-2024-21-4-56-64</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vestvfu-535</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ФИЗИЧЕСКИЕ НАУКИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>PHYSICAL SCIENCES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Анализ внедрения тепловой насосной установки в схему Якутской ТЭЦ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Analysis of the implementation of a heat pump unit into the Yakutsk combined heat and power plant (CHP) scheme</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Реев</surname><given-names>В. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Reev</surname><given-names>V. G.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Реев Василий Георгиевич – аспирант; ведущий инженер; главный эксперт</p><p>г. Якутск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vasily G. Reev – Postgraduate Student; Lead. Engineer; Chief Expert</p><p>Yakutsk</p></bio><email xlink:type="simple">rvg_1998@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова; Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова; Арктический научно-исследовательский центр Республики Саха</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>M.K. Ammosov North-Eastern Federal University; V.P. Larionov Institute of the Physical-Technical Problems of the North of the SB RAS; Arctic research centre of Sakha Republic</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>07</day><month>01</month><year>2025</year></pub-date><volume>21</volume><issue>4</issue><fpage>56</fpage><lpage>64</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Реев В.Г., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Реев В.Г.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Reev V.G.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://vestvfu.elpub.ru/jour/article/view/535">https://vestvfu.elpub.ru/jour/article/view/535</self-uri><abstract><p>В работе рассмотрена проблема экономии топливно-энергетических ресурсов при процессе генерации тепловой энергии, а именно в ТЭЦ. В настоящее время одной из перспективных технологий по энергосбережению являются тепловые насосные установки (ТНУ). В качестве объекта исследования взята Якутская ТЭЦ с общей выработкой тепловой энергии, равной 450 Гкал/ч. На станции функционируют 5 водогрейных котлов: КВГМ-100 (2 ед.), ПТВМ-100 (2 ед.) и ПТВМ-50 (1 ед.). Исходя из технических параметров и паспорта оборудования в программе United Cycle (UC), была смоделирована тепловая схема Якутской ТЭЦ с внедрением ТНУ. В работе рассматривались 2 режима работы станции: 1 – с учетом работы ТНУ; 2 – без учета работы ТНУ. Был произведен расчет теплопроизводительности котлоагрегатов и ТНУ при двух режимах работы. Выявлено, что путем внедрения ТНУ в тепловую схему станции происходит разгрузка котлоагрегатов. Тепловая нагрузка ТНУ при нагреве обратной сетевой воды на 10 градусов по Цельсию равняется 55,6 Гкал/ч, что равняется 12,3% от всей выработки тепловой энергии. Было рассчитано, что за счет разгрузки котлоагрегатов при помощи ТНУ происходит снижение расхода топлива на 12,4 %. Данный факт свидетельствует об эффективности внедрения ТНУ в схему Якутской ТЭЦ.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article considers the potential for fuel and energy savings through the integration of heat pump units (HPUs) into the existing thermal power generation scheme of the Yakutsk combined heat and power plant (CHP). Currently, one of the promising energies saving technologies is heat pump units (HPU). The Yakutsk CHP, with a total thermal output capacity of 450 Gcal/h, currently relies on five hot water boilers: two KVGM-100 units, two PTVM-100 units, and one PTVM-50 unit. According to the United Cycle (UC) program, a thermal scheme simulation was conducted to assess the impact of incorporating HPUs. The study examined two operational modes: (1) with HPU operation and (2) without HPU operation. Heat load calculations were performed for both modes, analyzing boiler operation and HPUs’ performance. The results demonstrate that integrating HPUs into the thermal scheme leads to a reduction in boiler plant. When preheating return mains water at 10°C, the HPUs achieve a thermal load of 55.6 Gcal/h, representing 12.3% of the total heat generation capacity. The article determined that by employing HPUs for boiler unloading, fuel consumption can be reduced by 12.4%. These findings highlight the effectiveness of integrating HPUs into the Yakutsk CHP scheme, presenting a viable approach to improving fuel efficiency and reducing operational costs</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>котлоагрегат</kwd><kwd>тепловая насосная установка</kwd><kwd>тепловая нагрузка</kwd><kwd>теплопроизводительность</kwd><kwd>ТЭЦ</kwd><kwd>пруд-охладитель</kwd><kwd>КПЭ</kwd><kwd>КПД</kwd><kwd>расход топлива</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>boiler plant</kwd><kwd>heat pump unit</kwd><kwd>thermal load</kwd><kwd>heating efficiency</kwd><kwd>CHP</kwd><kwd>cooling pond</kwd><kwd>COP</kwd><kwd>boiler efficiency</kwd><kwd>fuel consumption</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Приказ Минэнерго РФ от 30.12.2008 №323 «Об утверждении порядка определения нормативов удельного расхода топлива при производстве электрической и тепловой энергии». – URL: https://base.garant.ru/195158/?ysclid=m101qz6fg6831236451 (дата обращения: 13.09.2024).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">The order of the Ministry of Energy of the Russian Federation of 30.12.2008 №323 ‘About approval of the procedure of determining the ratios of specific fuel consumption in the production of electric and thermal energy’. Available at: https://base.garant.ru/195158/?ysclid=m101qz6fg6831236451 [Accessed 13 September 2024] (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Аникина, И. Д. Использование тепловых насосов в технологических схемах ТЭЦ с учетом особенностей режимов производства и потребления теплоты : автореферат дисс. … к. т. н. / Аникина Ирина Дмитриевна. – Санкт-Петербург, 2016. – 22 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Anikina ID. Heat pumps application in flow-sheet at thermal power plants considering the specifics of heat production and consumption modes. Summary of Candidate’s dissertation (Technical Sciences). In specialty: 05.14.14 ‘Thermal power plants, their power systems and units’. St. Petersburg, 2016:22 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Деятельность о Якутскэнерго. – URL: https://yakutskenergo.ru/activity/generation/ (дата обращения: 13.09.2024).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Business of Yakutskenergo. Available at: https://yakutskenergo.ru/activity/generation/ [Accessed 13 September 2024] (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сокольский, А. И. Методика тепломассообменного расчета процесса охлаждения технической воды на ТЭЦ при работе пруда-охладителя с брызгальными устройствами / А. И. Сокольский, Е. В. Гусев, П. А. Шомов, В. Ю. Пронин // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. – 2022. – № 2. – С. 21–28.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sokolsky AI, Gusev EV, Shomov PA, Pronin VYu. Method of heat and mass transfer calculation of cooling technical water process at CHP plant when cooling pond with spray devices is operated. Vestnik of Ivanovo State Power Engineering University, 2022;2:21-28 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Реев, В. Г. Расчет цикла теплового насоса при различных источниках низкопотенциального тепла в условиях Арктики Республики Саха (Якутия) / В. Г. Реев, У. Д. С. Гунасекара // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. – 2023. – Т. 20. – № 2. – С. 25–34.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Reev VG, Gunasekara UJS. Calculation of the heat pump cycle with various sources of low-grade heat in the conditions of the Arctic of the Republic of Sakha (Yakutia). Vestnik of North-Eastern Federal University, 2023;20(2):25-34 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">РусГидро. Якутской ТЭЦ – 85 лет! – URL: https://dzen.ru/a/Y2kYVujB3VKaH7Gt (дата обращения: 13.09.2024).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">RusHydro ‘85 years of the Yakutsk CHP!’. Available at: https://dzen.ru/a/Y2kYVujB3VKaH7Gt [Accessed 13 September 2024] (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Соколов, Б. А. Котельные установки и их эксплуатация : учебник для учащихся образовательных учреждений начального профессионального образования / Б. А. Соколов. – [4-е изд., стер.]. – Москва : Академия, 2009. – (Начальное профессиональное образование).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sokolov BA. Boiler plants and related operations: a textbook for beginners in professional education. Moscow: Publishing House Academia, 2009 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
