Anvendelse af varmegenvinding i byområdeopvarmning

Anvendelsen af ​​varmegenvinding i regional opvarmning er hovedsageligt at opnå kaskadeudnyttelse og cirkulær regenerering af energi, og dens kerneværdi ligger i at bryde det strukturelle misforhold mellem "energispild" og "varmebehov". I processen med industriel produktion og bydrift udledes en stor mængde mellem- og lavtemperatur spildvarme direkte til miljøet, hvilket ikke kun forårsager energitab, men også kan føre til varmeforurening. Ifølge data fra Thermal Power Industry Committee i China Energy Conservation Association er den årlige genanvendelige restvarme i den nationale industrisektor omkring 1,08 milliarder tons standardkulækvivalent, hvoraf det økonomisk gennemførlige genvindingspotentiale er omkring 320 millioner tons standardkul, svarende til 47 % af det samlede energiforbrug af bycentraliseret varmekilde i 2023, giver denne tilstrækkelige potentielle regionale varmekilde. Sammenlignet med traditionelle opvarmningsformer er varmegenvindingsopvarmning ikke afhængig af forbruget af nye fossile brændstoffer. Den kan kun opfange, rense og transportere ledig spildvarme gennem teknologiske midler for at imødekomme opvarmningsbehovene hos beboere, kommercielle og offentlige bygninger i regionen, og opnå de dobbelte mål om "energibesparelse og kulstofreduktion" og "sikkerhed om levebrød".

I øjeblikket har anvendelsen af ​​varmegenvindingsteknologi i regional opvarmning dannet diversificerede scenarier, der dækker flere områder såsom industriel spildvarme og byspildvarme og tilpasser sig varmebehovene og ressourcebevillingerne i forskellige regioner. Industriel spildvarmegenvinding er det mest modne og mest udbredte scenarie. Processens spildgas, kølevand, røggas og anden spildvarme, der genereres af vigtige højenergiforbrugende industrier som stål, cement, kemikalier og elektricitet, kan kobles direkte til det regionale varmenet efter målrettet teknisk behandling. For eksempel bruger "Chatting Heat into Jinan"-projektet i Shandong-provinsen industriel spildvarme fra Liaocheng Xinfa Groups kraftværk som varmekilde og overfører varmeenergi til Jinan gennem et mere end 100 kilometer langt varmerørledningsnetværk. Efter at have nået fuld kapacitet kan den imødekomme varmebehovet på omkring 100 millioner kvadratmeter i Jinan City. Hver fyringssæson kan erstatte omkring 1,299 millioner tons standardkul, reducere kuldioxidemissioner med omkring 3,56 millioner tons, svarende til at tilføje fire nye Saihanba skovfarme til kulstofbinding på et år, og blive et benchmark-projekt for tværregional industriel spildvarmeopvarmning.

Byspildvarmegenvinding giver en innovativ vej til opvarmning i tætbefolkede byområder, der dækker nye varmekilder såsom spildvarme fra affaldsforbrænding, datacenterspildvarme og spildevandsrensningsanlægs spildvarme. Tianjin Dongli District anvender innovativt den termiske energikaskadeudnyttelsesteknologi til at konvertere mellem- og lavtemperaturspildvarmen, der genereres af affaldsforbrænding, til varmekilder. Gennem en tre-trins varmeudvindingsproces omdannes spildvarmen til 80 graders opvarmet varmt vand, som transporteres til Dabizhuang-varmestationen gennem en 12 kilometer lang varmerørledning, der dækker et varmeområde på 3 millioner kvadratmeter. Dette udnytter ikke kun den spildvarme, der genereres ved den daglige behandling af 1900 tons husholdningsaffald på affaldsforbrændingsanlægget, fuldt ud, men halverer også varmeomkostningerne direkte. En fyringssæson sparer omkring 34 millioner yuan i subsidier til regeringen, hvilket giver en win{10}win-situation med økologiske og økonomiske fordele. Derudover bruger et datacenter i Yizhuang, Beijing, et varmepumpesystem til at genvinde spildvarme og levere vintervarme til 120.000 kvadratmeter af omkringliggende boligområder. Den årlige varmegenvinding når op på 150.000 GJ, hvilket reducerer kulstofemissionerne med omkring 4200 tons, hvilket viser det enorme potentiale for udnyttelse af spildvarme i byernes nye infrastruktur.

Teknologisk innovation er kernestøtten til at styrke regional opvarmning med varmegenvinding. Efter flere års udvikling er der blevet dannet et modent teknologisystem til at tilpasse sig forskellige typer spildvarme, hovedsageligt inklusive varmepumpeteknologi, absorptionsvarmeveksling, organisk Rankine-cyklus (ORC) og høj-temperaturvanddampkonverteringssystem. Blandt dem er varmepumpeteknologien velegnet til genvinding og udnyttelse af lav-temperatur spildvarme (under 100 grader). Ved at forbruge en lille mængde elektricitet kan lav-affaldsvarme hæves til en temperatur, der kan opfylde varmebehovet, med et energieffektivitetsforhold på 3-4 eller mere. Det bruges i vid udstrækning i{10}}lavtemperaturscenarier med spildvarme, såsom datacentre og spildevandsrensningsanlæg; Absorptionsvarmevekslings- og-højtemperaturvanddampkonverteringssystemet er velegnet til middel- til højtemperaturspildvarme (over 100 grader), som direkte kan konvertere højtemperatur-spildvarme fra industriel produktion til varmeenergi uden yderligere varmebehandling, hvilket reducerer energitabet. Samtidig øger integrationen af ​​intelligent teknologi yderligere stabiliteten og effektiviteten af ​​varmegenvindingsanlæg. Baseret på AI-algoritmer kan varmebelastningsforudsigelsen og det dynamiske kontrolsystem justere opvarmningsmængden i realtid i henhold til udendørstemperaturen og brugernes efterspørgsel og undgå energispild. Anvendelsen af ​​nye faseskiftende termiske lagringsmaterialer løser effektivt smertepunktet ved ustabil spildvarmeforsyning og sikrer kontinuitet i opvarmningen.