Aplicarea recuperării căldurii în generarea combinată de căldură și energie și alimentarea triplă

I. Generație combinată de căldură și energie (CHP) și tri-: scenarii de aplicație de bază pentru recuperarea căldurii

1. Combină de căldură și energie electrică (CHP): co-producție de energie electrică și căldură
CHP este un mod de alimentare cu energie extrem de eficient care generează mai întâi energie electrică și apoi utilizează căldură: arderea combustibilului produce abur de-temperatură înaltă, de înaltă-presiune pentru a antrena o turbină/generator pentru a produce energie electrică de-înaltă calitate. Căldura reziduală la temperatură medie- și joasă{-după generarea energiei (abur de extracție, apă de căptușeală a cilindrului, gaze de ardere) nu este direct condensată și evacuată, ci este colectată prin dispozitive de recuperare a căldurii pentru utilizare în încălzirea urbană, încălzirea proceselor industriale și alimentarea cu apă caldă menajeră.

Mod tradițional de producție separat: Eficiența de generare a energiei este de aproximativ 35%–45%, o cantitate mare de căldură reziduală fiind evacuată în aer cu turnuri de răcire/gaze de ardere;

Modul CHP: recuperarea căldurii crește eficiența energetică globală la 70%–90%, aproape dublând utilizarea combustibilului.

2. Răcire, încălzire și energie combinată (CCHP): acoperire completă a energiei electrice, încălzirii și răcirii

CCHP adaugă o componentă de răcire a căldurii reziduale sistemului combinat de căldură și energie (CHP) existent, obținând „o mașină, trei utilizări”: căldura-înaltă este prioritară pentru generarea de energie; căldura reziduală la temperatură medie-este utilizată pentru încălzire/producerea de abur; Căldura reziduală la temperatură joasă-determină răcitoarele cu absorbție (în principal bromură de litiu) pentru răcire.

Fără-sezon: oferă încălzire iarna, răcire vara și apă caldă și electricitate în timpul anotimpurilor de tranziție, maximizând utilizarea căldurii reziduale și obținând o eficiență energetică globală de peste 85%.

2, Tehnologia de recuperare a căldurii: principii, căi și echipamente de bază
Recuperarea căldurii urmează principiul „potrivirii temperaturii și utilizării în cascadă” și este clasificată și recuperată în funcție de gradul de căldură reziduală, potrivind cu exactitate cererea de energie.
1. Recuperarea căldurii reziduale la temperaturi ridicate (peste 400 de grade)
Sursa: Gaze arse turbină cu gaz/motor cu ardere internă, evacuare turbină;
Metoda de reciclare: Cazanul de căldură reziduală generează abur, care poate fi utilizat pentru generarea de energie și alimentarea cu abur de proces industrial;
Valoare: căldura reziduală de calitate superioară este transformată direct în abur/electricitate de{0}}valoare mare, sporind veniturile sistemului.
2. Recuperarea căldurii reziduale la temperatură medie (100-300 grade)
Sursa: Extracție turbină cu abur, apă de căptușeală cilindrului motorului, gaze de ardere la temperatură medie;
Metoda de reciclare: Încălziți apa rețelei de încălzire cu un schimbător de căldură, preîncălziți apa de alimentare a cazanului și conduceți o mașină de refrigerare cu bromură de litiu cu efect dublu;
Valoare: satisfacție stabilă pentru încălzire, apă caldă centralizată și nevoile de răcire de dimensiuni medii-, înlocuind cazanele tradiționale/refrigerarea electrică.
3. Recuperarea căldurii reziduale la temperaturi scăzute (sub 100 de grade)
Sursa: căldură de condensare a gazelor de ardere, disiparea căldurii turnului de răcire, retur apa rețelei de încălzire;
Metode de reciclare: pompă de căldură cu absorbție, schimbător de căldură din oțel fluoroplastic, dispozitiv de recuperare a căldurii reziduale prin condensare;
Revoluție: Reduceți temperatura de evacuare de la 120 de grade la sub 30 de grade, recuperați căldura latentă de vaporizare și creșteți capacitatea de încălzire cu 20% -50%.
Echipament de recuperare a căldurii de bază
Cazan de căldură reziduală: recuperează gazele de ardere pentru a produce abur, potrivit pentru turbine cu gaz/abur;
Schimbător de căldură gaze de ardere/apă: gaze de ardere la temperatură joasă-, recuperarea căldurii reziduale de apă a căptușelii cilindrului, rezistență la coroziune și rezistență la acumularea de praf;
Mașină frigorifică cu absorbție: alimentată cu căldură reziduală și alimentată cu consum zero de energie pentru răcire;
Pompă de căldură cu absorbție: creșterea temperaturii căldurii reziduale de grad scăzut-pentru a obține „căldura reziduală la căldură utilizabilă”;
Sistem de control inteligent: prognoza sarcinii, alocarea dinamică a încălzirii la rece, cald și electric pentru a menține eficiența energetică optimă.

3, Valoarea triplă adusă de recuperarea căldurii: eficiență energetică, economie și protecția mediului
1. Salt de eficiență energetică: de la „deșeuri” la „epuizare”
Generare tradițională de energie: aproximativ 60% din căldură se pierde; Eficiență energetică completă după recuperarea căldurii * * Mai mare sau egală cu 80% * *;
Alimentare triplă: refrigerarea căldurii reziduale înlocuiește refrigerarea electrică, reducând consumul de energie frigorifică cu peste 40%;
Recuperare profundă a căldurii reziduale: recuperarea completă a căldurii reziduale de evacuare și a căldurii de condensare, crescând eficiența utilizării energiei cu 10% -15%.
2. Reducerea costurilor economice: Scurtați recuperarea costurilor și creșteți în mod continuu eficiența
Reducerea costurilor cu combustibilul cu 30% -50% si scaderea capacitatii instalate a cazanelor si unitatilor frigorifice;
Aprovizionare cu energie distribuită în apropiere pentru a reduce pierderile în rețeaua de transport și distribuție/încălzire;
Proiecte de construcții comerciale/publice: recuperați investiția de renovare în 3-6 ani, economisind zeci până la milioane de yuani în costurile consumului de energie anual.
3. Protecție scăzută în carbon și mediu: atingerea standardelor duble de reducere a carbonului și reducerea poluării
În cadrul aceleiași surse de energie, emisiile de CO ₂ pot fi reduse cu 40% -60%;
Reducerea instalării cazanelor descentralizate și a unităților frigorifice electrice, rezultând o scădere semnificativă a emisiilor de NOₓ, SO₂ și praf;
Recuperarea simultană a căldurii reziduale din condensarea gazelor de ardere realizează albirea și îndepărtarea prafului, îmbunătățind aspectul mediului.

4, Scenarii tipice de aplicare și cazuri practice
1. Parc industrial: căldură reziduală industrială+cogenerare
Mod: Turbină cu gaz/generare de energie pentru motor cu ardere internă → Cazan de căldură reziduală pentru a produce abur de proces → Încălzire/răcire de căldură reziduală la temperatură joasă;
Efect: Eficiență energetică cuprinzătoare * * Mai mare sau egală cu 85% * *, înlocuind cazanele proprii, economisind mii de tone de cărbune standard anual.
2. Clădiri publice mari (complexe comerciale/spitale/aeroporturi)
Caz: Chengdu Wanda Plaza și un spital terțiar adoptă un motor cu ardere internă pe gaz + unitate de căldură reziduală cu bromură de litiu;
Efect: acordați prioritate utilizării căldurii reziduale pentru răcire/încălzire și suplimentarea energiei atunci când este insuficientă; Economii anuale de aproape 3000 de tone de cărbune standard și peste 12000 de tone de reducere a emisiilor de CO₂.
3. Stații energetice regionale: alimentare centralizată cu energie la nivel de oraș
Mod: Ciclu combinat gaz+recuperare căldură adâncă gaze arse+pompă de căldură cu absorbție;
Efect: acoperă sute de mii de metri pătrați ai necesarului de răcire, încălzire și energie electrică, cu o rată de utilizare a căldurii reziduale de peste 90%, devenind un punct de referință pentru energia cu emisii reduse de-carbon în orașe.
4. Transformarea flexibilității centralelor electrice: decuplare termică electrică
Tehnologie: Turbină cu abur evacuare/căldură reziduală gaze arse+pompă de căldură cu absorbție mare;
Valoare: Menținerea alimentării cu căldură în timp ce se reduce generarea de energie, îmbunătățirea capacității de barbierit de vârf cu 10% -20% și ruperea constrângerii „căldura determină electricitatea”.

5, Tendințe tehnologice și direcții de dezvoltare
Utilizarea în profunzime a căldurii reziduale: generarea energiei termice reziduale la -temperatura scăzută (ORC), recuperarea condensului gazelor de ardere la temperatură ultra-, obținând „mâncare uscată și stoarcere”;
Integrare complementară multi-energetică: recuperare de căldură+cuplare fotovoltaică/stocare energie/biomasă, construirea unui sistem energetic cuprinzător cu zero carbon;
Reglare inteligentă: digital twin, prognoză sarcină, funcționare optimizată AI, menținând cea mai înaltă eficiență energetică în toate condițiile de funcționare;
Miniaturizare echipamente: microturbine, unități modulare de recuperare a căldurii, potrivite pentru clădiri mici și mijlocii-și scenarii distribuite.