יישום של שחזור חום בייצור חום וכוח משולב ואספקה משולשת
א. חום וכוח משולב (CHP) ודור תלת-: תרחישי יישום ליבה של שחזור חום
1. חום וכוח משולב (CHP):-ייצור משותף של חשמל וחום
CHP הוא מצב אספקת אנרגיה יעיל ביותר שמייצר חשמל תחילה ולאחר מכן משתמש בחום: שריפת דלק מייצרת קיטור-בטמפרטורה גבוהה,-בלחץ גבוה כדי להניע טורבינה/גנרטור לייצור חשמל בדרגה גבוהה-. פסולת החום הבינונית- והנמוכה-בטמפרטורה לאחר ייצור חשמל (קיטור מיצוי, מי ציפוי גליל, גז פליטה) אינו מעובה ונפלט ישירות, אלא נאסף באמצעות התקני שחזור חום לשימוש בהסקה עירונית, חימום תהליכים תעשייתיים ואספקת מים חמים ביתיים.
מצב ייצור נפרד מסורתי: יעילות ייצור החשמל היא כ-35%-45%, כאשר כמות גדולה של פסולת חום נשפכת לאוויר עם מגדלי קירור/גז פליטה;
מצב CHP: שחזור חום מגדיל את יעילות האנרגיה הכוללת ל-70%-90%, וכמעט מכפיל את ניצול הדלק.
2. קירור, חימום וכוח משולב (CCHP): כיסוי מלא של חשמל, חימום וקירור
CCHP מוסיפה רכיב קירור פסולת למערכת החימום והכוח המשולבת הקיימת (CHP), ומשיגה "מכונה אחת, שלושה שימושים": חום בדרגה גבוהה-מועדף לייצור חשמל; פסולת חום-בינונית משמשת לחימום/הפקת קיטור; פסולת חום-נמוכה מניעה מצנני ספיגה (בעיקר ליתיום ברומיד) לקירור.
ללא עונת-שפל: מספק חימום בחורף, קירור בקיץ ומים חמים וחשמל בעונות המעבר, תוך ניצול מקסימלי של חום הפסולת והשגת יעילות אנרגטית כוללת של למעלה מ-85%.
2, טכנולוגיית התאוששות חום: עקרונות, מסלולים וציוד ליבה
שחזור חום פועל לפי העיקרון של "התאמת טמפרטורה וניצול מפל", והוא מסווג ומוחזר לפי דרגת הפסולת החום, תוך התאמה מדויקת לדרישת האנרגיה.
1. שחזור חום פסולת בטמפרטורה גבוהה (מעל 400 מעלות)
מקור: גז פליטה של טורבינת גז/מנוע בעירה פנימית, פליטת טורבינה;
שיטת מיחזור: דוד חום הפסולת מייצר קיטור, שיכול לשמש לייצור חשמל ואספקת קיטור בתהליך תעשייתי;
ערך: חום פסולת בדרגה גבוהה מומר ישירות לקיטור/חשמל-בעל ערך גבוה, מה שמשפר את הכנסות המערכת.
2. שחזור חום פסולת בטמפרטורה בינונית (100-300 מעלות)
מקור: מיצוי טורבינת קיטור, מי אנית צילינדר מנוע, גז פליטה בטמפרטורה בינונית;
שיטת מיחזור: לחמם את מי רשת החימום באמצעות מחליף חום, לחמם מראש את מי הזנת הדוד ולהניע מכונת קירור ליתיום ברומיד בעל השפעה כפולה;
ערך: סיפוק יציב של צרכי חימום, מים חמים מרכזיים וקירור-בינוניים, החלפת דוודים/קירור חשמלי מסורתיים.
3. שחזור חום פסולת בטמפרטורה נמוכה (מתחת ל-100 מעלות)
מקור: חום עיבוי של גז פליטה, פיזור חום של מגדל קירור, מים חוזרים של רשת חימום;
שיטות מיחזור: משאבת חום ספיגה, מחליף חום פלדה פלואורפלסטית, מכשיר לשחזור חום של עיבוי פסולת;
פריצת דרך: הפחת את טמפרטורת הפליטה מ-120 מעלות מתחת ל-30 מעלות, שחזר את חום האידוי הסמוי והגדל את יכולת החימום ב-20% -50%.
ציוד לשחזור חום ליבה
דוד פסולת חום: משחזר גז פליטה להפקת קיטור, מתאים לטורבינות גז/קיטור;
מחליף חום של גז פליטה/מים: גז פליטה בטמפרטורה-נמוכה, שחזור חום פסולת מימי צילינדר, עמידות בפני קורוזיה ועמידות בפני הצטברות אבק;
מכונת קירור ספיגה: מופעלת על ידי פסולת חום ומסופקת בצריכת חשמל אפסית לקירור;
משאבת חום ספיגה: העלאת הטמפרטורה של פסולת חום- נמוכה כדי להשיג "פסולת חום לחום שמיש";
מערכת בקרה חכמה: חיזוי עומס, הקצאה דינמית של חימום קר, חם וחשמלי לשמירה על יעילות אנרגטית אופטימלית.
3, הערך המשולש המובא על ידי שחזור חום: יעילות אנרגטית, כלכלה והגנה על הסביבה
1. קפיצת מדרגה ביעילות אנרגטית: מ"פסולת" ל"תשישות"
ייצור חשמל מסורתי: כ-60% מהחום הולך לאיבוד; יעילות אנרגטית מקיפה לאחר התאוששות חום * * גדולה או שווה ל-80% * *;
אספקה משולשת: קירור חום פסולת מחליף קירור חשמלי, ומפחית את צריכת החשמל לקירור ביותר מ-40%;
שחזור חום פסולת עמוק: שחזור מלא של חום פסולת פליטה וחום עיבוי, הגדלת יעילות ניצול האנרגיה ב-10% -15%.
2. הפחתת עלויות כלכלית: קיצור החזר עלויות והגברת היעילות באופן מתמיד
להפחית את עלויות הדלק ב-30% -50% ולהקטין את הקיבולת המותקנת של דוודים ויחידות קירור;
אספקת אנרגיה מבוזרת בקרבת מקום להפחתת הפסדי רשת ההולכה וההפצה/חימום;
פרויקטים של בנייה מסחרית/ציבורית: החזר השקעה בשיפוץ תוך 3-6 שנים, חיסכון של עשרות עד מיליוני יואן בעלויות צריכת אנרגיה מדי שנה.
3. פחמן נמוך והגנה על הסביבה: השגת סטנדרטים כפולים של הפחתת פחמן והפחתת זיהום
תחת אותה אספקת אנרגיה, ניתן להפחית את פליטת CO ₂ ב-40% -60%;
צמצום התקנת דוודים מבוזרים ויחידות קירור חשמליות, וכתוצאה מכך ירידה משמעותית בפליטות NO ₓ, SO ₂ ואבק;
שחזור סימולטני של חום פסולת מעיבוי גזי הפליטה משיג הלבנה והסרת אבק, שיפור המראה הסביבתי.
4, תרחישי יישום אופייניים ומקרים מעשיים
1. פארק תעשייה: פסולת חום תעשייתית+קוגנרציה
מצב: ייצור חשמל של טורבינת גז/מנוע בעירה פנימית ← דוד פסולת להפקת קיטור תהליך ← חימום/קירור פסולת פסולת בטמפרטורה נמוכה;
השפעה: יעילות אנרגטית מקיפה * * גדולה או שווה ל-85% * *, החלפת דוודים בבעלות עצמית, חיסכון של אלפי טונות של פחם סטנדרטי מדי שנה.
2. מבני ציבור גדולים (מתחמים מסחריים/בתי חולים/שדות תעופה)
מקרה: צ'נגדו וונדה פלאזה ובית חולים שלישוני מאמצים מנוע בעירה פנימית של גז+יחידת פסולת ליתיום ברומיד;
השפעה: תעדוף את השימוש בחום הפסולת לקירור/חימום, והשלמת אנרגיה כאשר לא מספיקה; חיסכון שנתי של כמעט 3000 טון פחם סטנדרטי ומעל 12000 טון הפחתת פליטת CO ₂.
3. תחנות אנרגיה אזוריות: אספקת אנרגיה מרכזית ברמת העיר
מצב: מחזור משולב גז+התאוששות חום עמוקה של גז פליטה+משאבת חום ספיגה;
אפקט: כיסוי של מאות אלפי מטרים רבועים של ביקוש לקירור, חימום והספק, עם שיעור ניצול חום פסולת של למעלה מ-90%, מה שהופך לנקודת אמת לאנרגיית פחמן נמוכה- בערים.
4. שינוי גמישות של תחנות כוח: ניתוק תרמי חשמלי
טכנולוגיה: פליטת טורבינת קיטור/חום פסולת גזי פליטה+משאבת חום ספיגה גדולה;
ערך: שמירה על אספקת החום תוך הפחתת ייצור החשמל, שיפור שיא יכולת הגילוח ב-10% -20%, ושבירת המגבלה של "החום קובע חשמל".
5, מגמות טכנולוגיות וכיווני פיתוח
ניצול עמוק של פסולת חום: הפקת חשמל בטמפרטורה-נמוכה (ORC), שחזור עיבוי גזי פליטה בטמפרטורה-נמוכה במיוחד, השגת "אכילה יבשה וסחיטה החוצה";
אינטגרציה משלימה רב אנרגיה: התאוששות חום+פוטו-וולטאית/אגירת אנרגיה/ביומסה, בניית מערכת אנרגיה מקיפה אפס פחמן;
ויסות חכם: תאומים דיגיטליים, חיזוי עומס, פעולה מותאמת בינה מלאכותית, שמירה על יעילות האנרגיה הגבוהה ביותר בכל תנאי ההפעלה;
מזעור ציוד: מיקרו-טורבינות, יחידות מודולריות לשחזור חום, מתאימות לבניינים קטנים ובינוניים-ותרחישים מבוזרים.
