Приложение на оползотворяване на топлина при комбинирано производство на топлина и електроенергия и тройно захранване
I. Комбинирано производство на топлина и електроенергия (CHP) и три-генерация: основни сценарии за приложение на оползотворяване на топлина
1. Комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия (CHP): съвместно -производство на електроенергия и топлина
CHP е високоефективен режим на енергоснабдяване, който първо генерира електричество и след това използва топлина: изгарянето на гориво произвежда висока-температура и високо{1}}налягане на пара за задвижване на турбина/генератор за производство на висок-качество електричество. Средно{4}} и ниско{5}}температурната отпадна топлина след генериране на електроенергия (екстракционна пара, вода от втулката на цилиндъра, димни газове) не се кондензира и изпуска директно, а се събира чрез устройства за възстановяване на топлината за използване в градско отопление, отопление в промишлени процеси и битово горещо водоснабдяване.
Традиционен разделен режим на производство: Ефективността на производството на електроенергия е приблизително 35%–45%, като голямо количество отпадна топлина се изхвърля във въздуха с охладителни кули/димни газове;
Режим CHP: Възстановяването на топлина повишава общата енергийна ефективност до 70%–90%, почти удвоявайки използването на гориво.
2. Комбинирано охлаждане, отопление и мощност (CCHP): Пълно покритие на електроенергия, отопление и охлаждане
CCHP добавя компонент за охлаждане на отпадна топлина към съществуващата система за комбинирано отопление и електричество (CHP), постигайки „една машина, три приложения“: Високо{0}}качествената топлина е с приоритет за производството на електроенергия; средно{1}}температурната отпадна топлина се използва за отопление/производство на пара; ниска{2}}температурна отпадна топлина задвижва абсорбционни чилъри (предимно литиев бромид) за охлаждане.
Без извън{0}}сезон: Осигурява отопление през зимата, охлаждане през лятото и топла вода и електричество през преходните сезони, като максимизира оползотворяването на отпадната топлина и постига обща енергийна ефективност от над 85%.
2, Технология за възстановяване на топлината: принципи, пътища и основно оборудване
Възстановяването на топлината следва принципа на "температурно съвпадение и каскадно оползотворяване" и се класифицира и оползотворява според степента на отпадъчната топлина, точно съответстваща на потреблението на енергия.
1. Възстановяване на отпадъчна топлина при висока температура (над 400 градуса)
Източник: димни газове от газова турбина/двигател с вътрешно горене, изгорели газове от турбина;
Метод на рециклиране: Котелът за отпадна топлина генерира пара, която може да се използва за производство на електроенергия и доставка на пара за промишлени процеси;
Стойност: Висококачествената отпадна топлина се преобразува директно в-пара/електричество с висока стойност, което повишава приходите на системата.
2. Възстановяване на отпадъчна топлина при средна температура (100-300 градуса)
Източник: Извличане на парна турбина, вода от цилиндровата обвивка на двигателя, димни газове със средна температура;
Метод на рециклиране: Загрейте водата от отоплителната мрежа с топлообменник, подгрейте предварително захранващата вода на котела и задвижете хладилна машина с литиев бромид с двоен ефект;
Стойност: Стабилно задоволяване на нуждите от отопление, централизирана топла вода и-охлаждане, замяна на традиционните бойлери/електрически хладилници.
3. Възстановяване на отпадъчна топлина при ниска температура (под 100 градуса)
Източник: кондензационна топлина на димните газове, разсейване на топлината на охладителната кула, обратната вода на отоплителната мрежа;
Методи за рециклиране: абсорбционна термопомпа, топлообменник от флуоропластична стомана, кондензиращо устройство за възстановяване на отпадна топлина;
Пробив: Намалете температурата на отработените газове от 120 градуса до под 30 градуса, възстановете латентната топлина от изпарението и увеличете капацитета на отопление с 20% -50%.
Основно оборудване за възстановяване на топлината
Котел за отпадна топлина: регенерира димния газ за производство на пара, подходящ за газови/парни турбини;
Топлообменник димни газове/вода: димни газове при ниска{0}}температура, оползотворяване на отпадъчната топлина от втулката на цилиндъра, устойчивост на корозия и устойчивост на натрупване на прах;
Абсорбционна хладилна машина: захранва се от отпадна топлина и се захранва с нулева консумация на енергия за охлаждане;
Абсорбционна термопомпа: повишаване на температурата на ниско{0}}степенна отпадна топлина, за да се постигне „отпадъчна топлина до използваема топлина“;
Интелигентна система за управление: прогнозиране на натоварването, динамично разпределение на студено, горещо и електрическо отопление за поддържане на оптимална енергийна ефективност.
3, Тройната стойност, донесена от възстановяването на топлината: енергийна ефективност, икономичност и опазване на околната среда
1. Скок в енергийната ефективност: от "разхищение" към "изчерпване"
Традиционно производство на електроенергия: около 60% от топлината се губи; Цялостна енергийна ефективност след оползотворяване на топлина * * По-голяма или равна на 80% * *;
Тройно захранване: охлаждането с отпадна топлина замества електрическото охлаждане, намалявайки консумацията на енергия за охлаждане с повече от 40%;
Дълбоко оползотворяване на отпадъчната топлина: пълно оползотворяване на отпадъчната топлина от отработените газове и кондензационната топлина, повишаване на ефективността на използване на енергията с 10% -15%.
2. Икономично намаляване на разходите: Съкратете възстановяването на разходите и непрекъснато увеличавайте ефективността
Намаляване на разходите за гориво с 30% -50% и намаляване на инсталираната мощност на котли и хладилни агрегати;
Разпределено близко енергоснабдяване за намаляване на загубите в преносната и разпределителната/отоплителна мрежа;
Търговски/обществени строителни проекти: възстановяване на инвестицията за обновяване в рамките на 3-6 години, спестяване на десетки до милиони юани в разходите за потребление на енергия годишно.
3. Ниски въглеродни емисии и опазване на околната среда: постигане на двойни стандарти за намаляване на въглерода и намаляване на замърсяването
При същото захранване с енергия емисиите на CO ₂ могат да бъдат намалени с 40% -60%;
Намалете инсталирането на децентрализирани котли и електрически хладилни агрегати, което води до значително намаляване на емисиите на NO ₓ, SO ₂ и прах;
Едновременното оползотворяване на отпадъчната топлина от кондензация на димни газове постига избелване и отстраняване на прах, подобрявайки външния вид на околната среда.
4, Типични сценарии за приложение и практически случаи
1. Индустриален парк: промишлена отпадна топлина+когенерация
Режим: Генериране на електроенергия от газова турбина/двигател с вътрешно горене → Котел за отпадна топлина за производство на технологична пара → Отопление/охлаждане с ниска температура на отпадна топлина;
Ефект: Всеобхватна енергийна ефективност * * По-голяма или равна на 85% * *, замяна на собствени котли, спестяване на хиляди тонове стандартни въглища годишно.
2. Големи обществени сгради (търговски комплекси/болници/летища)
Случай: Chengdu Wanda Plaza и третостепенна болница приемат газов двигател с вътрешно горене + агрегат за отпадна топлина с литиев бромид;
Ефект: Дайте приоритет на използването на отпадната топлина за охлаждане/отопление и допълнете енергията, когато е недостатъчна; Годишни спестявания от близо 3000 тона стандартни въглища и над 12000 тона намаление на емисиите на CO₂.
3. Регионални енергийни централи: централизирано енергоснабдяване на ниво град
Режим: Газов комбиниран цикъл+дълбоко възстановяване на топлината на димните газове+абсорбционна термопомпа;
Ефект: Покриване на стотици хиляди квадратни метри за охлаждане, отопление и потребление на електроенергия, със степен на използване на отпадната топлина над 90%, превръщайки се в еталон за ниско-въглеродна енергия в градовете.
4. Трансформация на гъвкавост на електроцентрали: термично електрическо разединяване
Технология: парна турбина/отпадна топлина на димни газове+голяма абсорбционна термопомпа;
Стойност: Поддържане на подаването на топлина при намаляване на генерирането на електроенергия, подобряване на пиковия капацитет на бръснене с 10% -20% и нарушаване на ограничението „топлината определя електричеството“.
5, Технологични тенденции и насоки на развитие
Дълбоко оползотворяване на отпадъчната топлина: ниско{0}}температурно генериране на отпадъчна топлинна енергия (ORC), ултра-регенериране на кондензация на димни газове при ултра-температура, постигане на „изяждане на сухо и изстискване“;
Мултиенергийна допълнителна интеграция: рекуперация на топлина+фотоволтаици/съхранение на енергия/свързване на биомаса, изграждане на цялостна енергийна система с нулеви въглеродни емисии;
Интелигентно регулиране: цифров близнак, прогнозиране на натоварването, AI оптимизирана работа, поддържане на най-висока енергийна ефективност при всички работни условия;
Миниатюризация на оборудването: Микротурбини, модулни единици за оползотворяване на топлина, подходящи за малки и средни -сгради и разпределени сценарии.