शहरी क्षेत्र तापन में ताप पुनर्प्राप्ति का अनुप्रयोग

क्षेत्रीय तापन में ताप पुनर्प्राप्ति का अनुप्रयोग अनिवार्य रूप से ऊर्जा के व्यापक उपयोग और चक्रीय पुनर्जनन को प्राप्त करने के लिए है, और इसका मूल मूल्य "ऊर्जा अपशिष्ट" और "ताप मांग" के बीच संरचनात्मक बेमेल को तोड़ने में निहित है। औद्योगिक उत्पादन और शहरी संचालन की प्रक्रिया में, बड़ी मात्रा में मध्यम और निम्न तापमान अपशिष्ट गर्मी सीधे पर्यावरण में छोड़ी जाती है, जिससे न केवल ऊर्जा हानि होती है बल्कि गर्मी प्रदूषण भी हो सकता है। चीन ऊर्जा संरक्षण संघ की थर्मल पावर उद्योग समिति के आंकड़ों के अनुसार, राष्ट्रीय औद्योगिक क्षेत्र में वार्षिक पुनर्प्राप्ति योग्य अवशिष्ट गर्मी लगभग 1.08 बिलियन टन मानक कोयले के बराबर है, जिसमें से आर्थिक रूप से व्यवहार्य पुनर्प्राप्ति क्षमता लगभग 320 मिलियन टन मानक कोयला है, जो 2023 में शहरी केंद्रीकृत हीटिंग की कुल ऊर्जा खपत के 47% के बराबर है। यह क्षेत्रीय हीटिंग के लिए पर्याप्त संभावित ताप स्रोत प्रदान करता है। पारंपरिक हीटिंग मोड की तुलना में, हीट रिकवरी हीटिंग नए जीवाश्म ईंधन की खपत पर निर्भर नहीं करता है। यह क्षेत्र में निवासियों, वाणिज्यिक और सार्वजनिक भवनों की हीटिंग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए तकनीकी साधनों के माध्यम से निष्क्रिय अपशिष्ट गर्मी को केवल कैप्चर, शुद्ध और परिवहन कर सकता है, "ऊर्जा संरक्षण और कार्बन कटौती" और "आजीविका सुरक्षा" के दोहरे लक्ष्यों को प्राप्त कर सकता है।

वर्तमान में, क्षेत्रीय हीटिंग में हीट रिकवरी तकनीक के अनुप्रयोग ने विविध परिदृश्यों का निर्माण किया है, जिसमें औद्योगिक अपशिष्ट ताप और शहरी अपशिष्ट ताप जैसे कई क्षेत्रों को शामिल किया गया है, और विभिन्न क्षेत्रों की ताप आवश्यकताओं और संसाधन बंदोबस्ती को अपनाया गया है। औद्योगिक अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति सबसे परिपक्व और व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला परिदृश्य है। प्रक्रिया अपशिष्ट गैस, ठंडा पानी, ग्रिप गैस और स्टील, सीमेंट, रसायन और बिजली जैसे प्रमुख उच्च ऊर्जा खपत वाले उद्योगों द्वारा उत्पन्न अन्य अपशिष्ट गर्मी को लक्षित तकनीकी उपचार के बाद सीधे क्षेत्रीय हीटिंग नेटवर्क से जोड़ा जा सकता है। उदाहरण के लिए, शेडोंग प्रांत में "चैटिंग हीट इनटू जिनान" परियोजना गर्मी स्रोत के रूप में लियाओचेंग शिनफा समूह के बिजली संयंत्र से औद्योगिक अपशिष्ट गर्मी का उपयोग करती है, और 100 किलोमीटर से अधिक लंबे हीटिंग पाइपलाइन नेटवर्क के माध्यम से गर्मी ऊर्जा को जिनान तक पहुंचाती है। पूरी क्षमता तक पहुंचने के बाद, यह जिनान शहर में लगभग 100 मिलियन वर्ग मीटर की हीटिंग मांग को पूरा कर सकता है। प्रत्येक हीटिंग सीज़न लगभग 1.299 मिलियन टन मानक कोयले की जगह ले सकता है, कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को लगभग 3.56 मिलियन टन कम कर सकता है, जो एक वर्ष में कार्बन पृथक्करण के लिए चार नए सैहानबा वन फार्मों को जोड़ने के बराबर है, जो क्रॉस क्षेत्रीय औद्योगिक अपशिष्ट ताप तापन के लिए एक बेंचमार्क परियोजना बन गया है।

शहरी अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति घनी आबादी वाले शहरी क्षेत्रों में हीटिंग के लिए एक अभिनव मार्ग प्रदान करती है, जिसमें अपशिष्ट भस्मीकरण अपशिष्ट ताप, डेटा सेंटर अपशिष्ट ताप, और अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र अपशिष्ट अपशिष्ट ताप जैसे नए ताप स्रोतों को शामिल किया जाता है। तियानजिन डोंगली जिला कचरा भस्मीकरण से उत्पन्न मध्यम और निम्न तापमान अपशिष्ट गर्मी को हीटिंग स्रोतों में परिवर्तित करने के लिए थर्मल ऊर्जा कैस्केड उपयोग तकनीक को अभिनव रूप से अपनाता है। तीन चरण की ऊष्मा निष्कर्षण प्रक्रिया के माध्यम से, अपशिष्ट ऊष्मा को 80 डिग्री ताप वाले गर्म पानी में परिवर्तित किया जाता है, जिसे 3 मिलियन वर्ग मीटर के ताप क्षेत्र को कवर करते हुए 12 किलोमीटर हीटिंग पाइपलाइन के माध्यम से डाबिज़ुआंग हीटिंग स्टेशन तक पहुंचाया जाता है। यह न केवल कचरा भस्मीकरण संयंत्र द्वारा 1900 टन घरेलू कचरे के दैनिक प्रसंस्करण से उत्पन्न अपशिष्ट गर्मी का पूरी तरह से उपयोग करता है, बल्कि हीटिंग लागत को सीधे आधा कर देता है। एक गर्म मौसम में सरकार को सब्सिडी में लगभग 34 मिलियन युआन की बचत होती है, जिससे पारिस्थितिक और आर्थिक लाभ की जीत की स्थिति प्राप्त होती है। इसके अलावा, यिजुआंग, बीजिंग में एक डेटा सेंटर, अपशिष्ट गर्मी को पुनर्प्राप्त करने और आसपास के आवासीय क्षेत्रों के 120000 वर्ग मीटर के लिए शीतकालीन हीटिंग प्रदान करने के लिए एक हीट पंप प्रणाली का उपयोग करता है। वार्षिक ताप पुनर्प्राप्ति 150000 GJ तक पहुँच जाती है, जिससे कार्बन उत्सर्जन में लगभग 4200 टन की कमी आती है, जो शहरी नए बुनियादी ढांचे में अपशिष्ट ताप उपयोग की विशाल क्षमता को प्रदर्शित करता है।

ताप पुनर्प्राप्ति के साथ क्षेत्रीय तापन को सशक्त बनाने के लिए तकनीकी नवाचार मुख्य समर्थन है। वर्षों के विकास के बाद, विभिन्न प्रकार की अपशिष्ट गर्मी के अनुकूल एक परिपक्व प्रौद्योगिकी प्रणाली बनाई गई है, जिसमें मुख्य रूप से हीट पंप तकनीक, अवशोषण हीट एक्सचेंज, कार्बनिक रैंकिन चक्र (ओआरसी), और उच्च तापमान जल भाप रूपांतरण प्रणाली शामिल है। उनमें से, हीट पंप तकनीक कम तापमान वाली अपशिष्ट गर्मी (100 डिग्री से नीचे) की पुनर्प्राप्ति और उपयोग के लिए उपयुक्त है। थोड़ी मात्रा में बिजली का उपभोग करके, निम्न - ग्रेड अपशिष्ट ताप को ऐसे तापमान तक बढ़ाया जा सकता है जो हीटिंग आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है, ऊर्जा दक्षता अनुपात 3 - 4 या अधिक के साथ। इसका व्यापक रूप से कम तापमान वाले अपशिष्ट ताप परिदृश्यों जैसे डेटा सेंटर और सीवेज उपचार संयंत्रों में उपयोग किया जाता है; अवशोषण ताप विनिमय और उच्च तापमान जल भाप रूपांतरण प्रणाली मध्यम से उच्च तापमान अपशिष्ट ताप (100 डिग्री से ऊपर) के लिए उपयुक्त है, जो अतिरिक्त ताप उपचार के बिना औद्योगिक उत्पादन से उच्च तापमान अपशिष्ट ताप को सीधे ताप ऊर्जा में परिवर्तित कर सकता है, जिससे ऊर्जा हानि कम हो जाती है। साथ ही, बुद्धिमान प्रौद्योगिकी का एकीकरण हीट रिकवरी हीटिंग सिस्टम की स्थिरता और दक्षता को और बढ़ाता है। एआई एल्गोरिदम के आधार पर, हीट लोड भविष्यवाणी और गतिशील नियंत्रण प्रणाली ऊर्जा बर्बादी से बचते हुए, बाहरी तापमान और उपयोगकर्ता की मांग के अनुसार वास्तविक समय में हीटिंग मात्रा को समायोजित कर सकती है। नए चरण परिवर्तन थर्मल भंडारण सामग्रियों का अनुप्रयोग प्रभावी ढंग से अस्थिर अपशिष्ट गर्मी आपूर्ति के दर्द बिंदु को हल करता है और हीटिंग निरंतरता सुनिश्चित करता है।