Aplicació de la recuperació de calor en la generació combinada de calor i electricitat i triple subministrament

I. Generació combinada de calor i energia (CHP) i tri-: escenaris bàsics d'aplicació de recuperació de calor

1. Combinació de calor i energia (CHP): co-producció d'electricitat i calor
La cogeneració és un mode de subministrament d'energia altament eficient que genera electricitat primer i després utilitza calor: la combustió del combustible produeix vapor d'alta-temperatura i alta-pressió per impulsar una turbina/generador per produir electricitat d'alta-qualitat. La calor residual de temperatura mitjana- i baixa{-després de la generació d'energia (vapor d'extracció, aigua de la camisa del cilindre, gasos de combustió) no es condensa ni es descarrega directament, sinó que es recull mitjançant dispositius de recuperació de calor per utilitzar-los en calefacció urbana, calefacció de processos industrials i subministrament d'aigua calenta sanitària.

Mode de producció separada tradicional: l'eficiència de generació d'energia és aproximadament del 35% al ​​45%, amb una gran quantitat de calor residual que es descarrega a l'aire amb torres de refrigeració/gas de combustió;

Mode de cogeneració: la recuperació de calor augmenta l'eficiència energètica global entre un 70% i un 90%, gairebé duplicant la utilització del combustible.

2. Refrigeració, calefacció i energia combinades (CCHP): cobertura total d'electricitat, calefacció i refrigeració

CCHP afegeix un component de refrigeració per calor residual al sistema de cogeneració de calor i energia (CHP) existent, aconseguint "una màquina, tres usos": es prioritza la calor-alta per a la generació d'energia; La calor residual a mitja-temperatura s'utilitza per a la producció de calefacció/vapor; La calor residual a baixa-temperatura impulsa els refrigeradors d'absorció (principalment bromur de liti) per a la refrigeració.

Sense -temporada: proporciona calefacció a l'hivern, refrigeració a l'estiu i aigua calenta i electricitat durant les temporades de transició, maximitzant la utilització de la calor residual i aconseguint una eficiència energètica global superior al 85%.

2, Tecnologia de recuperació de calor: principis, vies i equipament bàsic
La recuperació de calor segueix el principi de "adaptació de la temperatura i utilització en cascada" i es classifica i es recupera segons el grau de calor residual, que coincideix amb precisió amb la demanda d'energia.
1. Recuperació de calor residual a alta temperatura (per sobre de 400 graus)
Font: gas de combustió de la turbina de gas/motor de combustió interna, escapament de la turbina;
Mètode de reciclatge: la caldera de calor residual genera vapor, que es pot utilitzar per a la generació d'energia i el subministrament de vapor de procés industrial;
Valor: la calor residual d'alta qualitat es converteix directament en vapor/electricitat de gran valor-, millorant els ingressos del sistema.
2. Recuperació de calor residual a temperatura mitjana (100-300 graus)
Font: extracció de turbina de vapor, aigua del revestiment del cilindre del motor, gas de combustió a temperatura mitjana;
Mètode de reciclatge: escalfeu l'aigua de la xarxa de calefacció amb un intercanviador de calor, preescalfeu l'aigua d'alimentació de la caldera i conduïu una màquina de refrigeració de bromur de liti de doble efecte;
Valor: satisfacció estable de les necessitats de calefacció, aigua calenta centralitzada i refrigeració de mida mitjana-, substituint les calderes tradicionals/refrigeració elèctrica.
3. Recuperació de calor residual a baixa temperatura (per sota dels 100 graus)
Font: calor de condensació dels gasos de combustió, dissipació de calor de la torre de refrigeració, aigua de retorn de la xarxa de calefacció;
Mètodes de reciclatge: bomba de calor d'absorció, intercanviador de calor d'acer fluoroplàstic, dispositiu de recuperació de calor residual de condensació;
Avanç: redueix la temperatura d'escapament de 120 graus a menys de 30 graus, recupera la calor latent de vaporització i augmenta la capacitat de calefacció entre un 20% i un 50%.
Equips de recuperació de calor central
Caldera de calor residual: recupera els gasos de combustió per produir vapor, apte per a turbines de gas/vapor;
Bescanviador de calor de gasos de combustió/aigua: gasos de combustió a baixa -temperatura, recuperació de calor residual d'aigua de la camisa del cilindre, resistència a la corrosió i resistència a l'acumulació de pols;
Màquina de refrigeració d'absorció: alimentada per calor residual i subministrada amb consum d'energia zero per a la refrigeració;
Bomba de calor d'absorció: augmenta la temperatura de la calor residual de baix grau-per aconseguir "calor residual a calor utilitzable";
Sistema de control intel·ligent: previsió de càrrega, assignació dinàmica de calefacció freda, calenta i elèctrica per mantenir una eficiència energètica òptima.

3, El triple valor aportat per la recuperació de calor: eficiència energètica, economia i protecció del medi ambient
1. Salt de l'eficiència energètica: del "residus" al "esgotament"
Generació d'energia tradicional: es perd al voltant del 60% de la calor; Eficiència energètica completa després de la recuperació de calor * * Superior o igual al 80% * *;
Triple subministrament: la refrigeració de calor residual substitueix la refrigeració elèctrica, reduint el consum d'energia de refrigeració en més d'un 40%;
Recuperació profunda de la calor residual: recuperació completa de la calor residual d'escapament i la calor de condensació, augmentant l'eficiència d'utilització d'energia en un 10% -15%.
2. Reducció de costos econòmics: escurçar la recuperació de costos i augmentar contínuament l'eficiència
Reduir els costos de combustible en un 30% -50% i disminuir la capacitat instal·lada de calderes i unitats de refrigeració;
Subministrament energètic proper distribuït per reduir les pèrdues de la xarxa de transport i distribució/calefacció;
Projectes de construcció comercial/públic: recupereu la inversió en renovació en un termini de 3-6 anys, estalviant desenes o milions de iuans en costos de consum d'energia anualment.
3. Baix carboni i protecció del medi ambient: aconseguint estàndards duals de reducció de carboni i reducció de la contaminació
Amb el mateix subministrament energètic, les emissions de CO ₂ es poden reduir en un 40% -60%;
Reduir la instal·lació de calderes descentralitzades i unitats frigorífiques elèctriques, donant lloc a una disminució important de les emissions de NO ₓ, SO ₂ i pols;
La recuperació simultània de la calor residual de la condensació dels gasos de combustió aconsegueix el blanqueig i l'eliminació de pols, millorant l'aspecte ambiental.

4, Escenaris d'aplicació típics i casos pràctics
1. Polígon industrial: calor residual industrial+cogeneració
Mode: generació d'energia de turbina de gas/motor de combustió interna → Caldera de calor residual per produir vapor de procés → Calefacció/refrigeració de calor residual a baixa temperatura;
Efecte: eficiència energètica integral * * Superior o igual al 85% * *, substituint les calderes pròpies, estalviant milers de tones de carbó estàndard anualment.
2. Grans edificis públics (complexos comercials/hospitals/aeroports)
Cas: Chengdu Wanda Plaza i un hospital terciari adopten un motor de combustió interna de gas + unitat de calor residual de bromur de liti;
Efecte: prioritzar l'ús de la calor residual per a la refrigeració/escalfament i complementar l'energia quan sigui insuficient; Estalvi anual de prop de 3.000 tones de carbó estàndard i més de 12.000 tones de reducció d'emissions de CO ₂.
3. Estacions energètiques regionals: subministrament centralitzat d'energia a nivell de ciutat
Mode: cicle combinat de gas + recuperació de calor profunda de gasos de combustió + bomba de calor d'absorció;
Efecte: cobreix centenars de milers de metres quadrats de demanda de refrigeració, calefacció i electricitat, amb una taxa d'utilització de calor residual superior al 90%, convertint-se en un referent per a l'energia baixa-de carboni a les ciutats.
4. Transformació de la flexibilitat de les centrals elèctriques: desacoblament tèrmic elèctric
Tecnologia: escapament de turbina de vapor/calor residual de gasos de combustió + bomba de calor d'absorció gran;
Valor: mantenir el subministrament de calor alhora que es redueix la generació d'energia, millorant la capacitat màxima d'afaitar en un 10% -20% i trencar la restricció de "la calor determina l'electricitat".

5, Tendències tecnològiques i direccions de desenvolupament
Utilització profunda de la calor residual: generació d'energia de calor residual a baixa-temperatura (ORC), recuperació de la condensació de gasos de combustió a ultra-temperatura, aconseguint "menjar sec i esprémer";
Integració complementària multienergia: recuperació de calor + acoblament fotovoltaic/emmagatzematge d'energia/biomassa, construint un sistema energètic integral zero carboni;
Regulació intel·ligent: bessó digital, previsió de càrrega, funcionament optimitzat amb IA, mantenint la màxima eficiència energètica en totes les condicions de funcionament;
Miniaturització d'equips: microturbines, unitats modulars de recuperació de calor, aptes per a edificis-petits i mitjans i escenaris distribuïts.