Termal Fırsat, her Ton Atıkta Gizli
On yıllardır, belediye katı atık incinerasyon öncelikle bir tasarruf yöntemi olarak algılanıyor. Ancak her tonnnn her biri 2.5 ve 3.5 megawatt saatlik termal enerji kaynakları arasında serbest kalıyor. Bu yaklaşım, tarihsel olarak chimneys veya soğutma kuleleri atlatmaktan kaçtı.Demek, karbon azaltımı hedefleriyle karşı karşıya ve istikrarlı bir şekilde, yerel enerji kaynaklarına karşı karşıya kalmak, temel bir değişim sürüyor: bu ısıyı yakalamak ve ısıtma ağlarına dönüştürmek. Bu yaklaşımları stratejik bir enerji kaynağına dönüştürmek, fosil yakıt yönetimi yükümlülüğünü dönüştürmek, fosil yakıtlar ve uygun ısıyı binlerce hanedana çıkarmak.
Modern Atık-enerji Santrallerinden Nasıl Yeniden Keşfedilir
Combustion ve Steam Döngüsü Temelleri
Modern atık-enerji (WtE) tesisleri, 800 °C ve 1,100 °C arasında yanma sıcaklıklarında çalışır, organik bileşiklerin tam yıkımını sağlar. Sıcaklık, elektrik üretimi için bir tür ısıyı yönlendiren süper ısıyı oluşturur, ancak buharlı bir ısındıktan sonra, yüksek ısı ısı ısının yüksek ısıya dönüştüğünde, elektrik enerjisinin ısısının% 40–60'ı genellikle ısıtılır.
Flue Gas Condensation: The Core Technology
Sıcaklık kurtarmanın birincil yöntemi, sıvı gaz kondensasyonunu azaltır.Su dew noktasının altındaki egzoz gazları - hidrojen klorür ve sulfur oksitleri gibi asitli gazlar da serbest bırakılır.Bu basitleştirilmiş, 20 ila 25% elektrik üretimine kıyasla, ısı geçişinin ısı geçişinin ısı geçişi ile bağlantılı olarak ısı geçişinin kimyasal tüketimi de azalır.
Esnek Çıkış için Çok Çok Çok İyi Bir Ekstraksiyon
Gelişmiş bitkiler buhar türbininden çok aşamalı ekstraksiyon kullanır. orta basınçlarda kana buhara, operatörler, güneş ısısı veya rüzgar destekli ısı pompaları gibi sabit sıcaklığı doldurabilir. Ayrıca, bitkinin daha fazla ısı vermesine izin verir; yaz aylarında, yüksek elektrik çıkışına kadar değişebilir.Bu esneklik WtE bitkisi, güneş ısıtılabilir yenilenebilir enerji kaynağına ısıtılabilir bir ısı kaynağı sağlar.
Heat Capture ve Entegrasyonda Yenilikler
Gelişmiş Heat Exchanger Malzemeler ve Tasarımlar
Panik gaz ortamları için ısı değiştirici teknolojisi önemli ölçüde ilerledi. Plak ve kabuk ısı değiştiricileri şimdi klorlardan ve sulfateslerinden korozyona karşı dirençli paslanmaz çelikler kullanıyor. Bazı tesisler doğrudan temassız ısı değiştiricileri dağıtıyor, su spreyleri doğrudan floraları herhangi bir kirlenmeden korumak için kapalı bir döngü ile.
Low-Temperature District Isıtma Ağı
Dördüncü nesil bölge ısıtma konseptleri daha düşük sıcaklıklarda çalışır, örneğin 55 °C tedarik ve 25 °C geri döner. Bu düşük sıcaklıklar daha derin flore gazı soğutmasına izin verir, daha önce keşfedilmemiş ısı kaynaklarına ek ısıyı sağlar. Danimarka şehirleri 80 °C ağlarını 65 °C veya daha düşük, ısı kurtarma faktörünün% 15'e kadar yükseltilmesine izin verir.
Super critical CO2 Power Cycles
Gelişen bir teknoloji, yüksek basınçtan (above 7.4 MPa) ve orta sıcaklıklarla iyi bir şekilde çalışır, dönüşüm efficiliği 500-700 °C aralığında % 50 °C olarak kullanılabilir.Çünkü CO2, döngü boyunca tek bir aşamada kalır, ısıtımı yüksek bir basınçla birlikte ısıtılır ve ısıtma döngüsü ile darbe için idealdir.
Termal Enerji Depolama: Zaman-Shifting Heat Delivery
İnme ısısının değerini maksimize etmek, değişken talep ile tedarik etme yeteneğidir. Aditasyon bitkiler sürekli çalışır, ancak hava talepleri sabahları ve akşamlarda zirveler. Bu, fosil yakıtlı sular için ihtiyacı azaltır ve bitki kapasitesinin miktarını artırmak için 10.000 metreye kadar uzanır. - Gothenburg, İsveç'te, düşük talep süreleri boyunca, yüksek ısı harcamalarında depoları azaltır; Toplanan kaynaklarda depolanırken, enerji deşarjları ağına kadar azalır.
Faz Değiştirilmiş Malzeme (PCM) Paraffins veya tuz hidratları kullanarak depolama, bu tür sistemler hala ticari dağıtımda erkenden, bu tür sistemler, konsültasyon dışındaki endüstriyel kümeler veya üniversite kampüsleri tarafından şarj edilebilir ve kamyon veya barge tarafından yüklenebilir.
Low-Grade Heat için ısı pompaları
Giderek daha önemli bir tamamlayıcı, büyük ölçekli ısı pompasının entegrasyonudur. Bir kondensing ısı değişimileyicisi, 25-30 °C'de hala yüksek sıcaklık pompası (80-110 °C'ye teslim edilemez), bitkiler aynı atık akışından daha fazla ısı alabilir.In Malmö, Sysav WtE bitkisi, her bir ısı pompasının flore ısısını 85 °C'ye kadar artırmak için 20 MW'lık ısı pompa kullanır.
Gerçek Dünya Uygulamaları: İskandinav Liderlerinden Global Kabul Edilenlere
Kuzey ülkeleri, ilçe ısıtmasına inen ısıyı entegre etmeye yol açıyor.ETHFLT:0)Copenhagen'in Amager Bakke (Copenhill)[Dönemli: 1) ARC tarafından işletilen, Högdalen WtE tesisi, şehir ağı üzerinden toplam 10 bin haneye ısıyı elde etti, bu da 800.000'den fazla ısıyı kaldırıyor ve su su soğutmasını kullanıyor.
Orta Avrupa, 2011 yılında, 15 MW'lık bir havalesi ile, Fernwärme Wien ağıyla birlikte, yaklaşık 30 bin daireyi kapsayan ve endüstriyel atık ısısı ile birlikte, 2015 yılında, belediye gazı tüketimini % 25 azaltan bir merkezle bir araya getiren, şimdi Fernwärme Wien ağıyla yaklaşık 60 MW'lık bir ısıyı birleştirir.
Avrupa dışında, Japonya Tokyo ve Sapporo'daki ilçe uygulamaları için incinerasyon ısısı benimsemiştir. Shin-Koto'nun Koto Ward'daki Shin-Koto'nun suyu, yakın bir şekilde endüstriyel seralara ısıtılmış, su içme suyu için su arıtma tesisine ısıtılmış bir enerji kullanımı: yüksek derece buharlı buhar ilk kez bir tarım türbinini kullanıyor, sonra da su parkını kapatıyor ve su sonunda havuzda ısıtıyor.
Üçel Alt Hattını Sayın: Enerji, Çevre ve Ekonomi
Enerji etkisi önemlidir. Yılda 200 tonluk tipik bir WtE işlem 200.000 ton, yıllık ısının 400-600 GWh'sini ihraç edebilir, 40-60 milyon metre doğal gaz kazanımı eklenir, genel olarak CHP verimliliği birincil enerji tüketiminin% 65'ini azaltabilir.
Çevrede, mantık sağlamdır. Atık incinerasyonu katı emisyon kontrolleri nötralizes mehane emisyonlarının toprak doldurmasından kaynaklanan ısı dağılımını doğal gaz ısıtmasına kıyasla ve iklim faydalarını 450 kg CO2 olarak, karbon yakalama sistemleriyle entegre edildiğinde, sektör sonunda karbon şarj edilebilir.
Maliyet tasarrufu belediye bütçelerine uzatıyor. Birçok yargıda yer alan vergiler, kamu taşıma ekipmanına zarar veren ısı harcamalarını azaltırken, orta ölçekli bir bitki için 15–30 milyon dolar - 5-8 yıl içinde enerji satışlarından ve vergi tasarruflarından vazgeçerek, ısı kurtarma ekipmanının arttırılması için ısı harcamalarını azaltın - genellikle% 15-30 milyon dolar - orta büyüklükteki bir bitki için - 5-8 yıl içinde yeniden yüklenebilir - enerji satışlarından ve vergi tasarruflarından tasarruf sağlar.
Facing Obstacles: Capital Risk, korozyon ve Public Perception
Açık faydalara rağmen, birçok engel devam ediyor. Yeni bir WtE CHP tesisi ile gelişmiş flore-gas kondensasyon ve bölge ısıtma bağlantıları, 300.000 ton tesisi için 500 milyon Euro'ya mal olabilir, mevcut bitkiler için geri dönüşüm ısı kurtarma maliyeti 20-50 milyon Euro'ya mal olabilir, ancak finansman için uzun vadeli ısı harcaması gerekir.
Teknik zorluklar korozyon ve fouling. Flue gazları atıktan kaynaklanan klorlar, sulfatesler ve alkali metaller, ısı değiştirici yüzeylerde bariz yatakları oluşturan yüzeyler. Gelişmiş soot-blok sistemler, online temizlik robotları ve korozyon-siyonel-seçimler, paslanmaz çelik koşulları ve dinamik ısı değiştirici akışları tahmin etmek için makine öğrenimini kullanır.
Halk algısı da bir engel olabilir.Kapitatörlerin geleneksel görüntüsü, Kopenhag ve Zürih gibi yerlerde yerel gurur haline geldi.Amager Bakke'nin görsel mimarisi, şeffaf bir izleme panjurları ile erkenden, açık kapılı bitki turları ve yerel olanaklara sahip olmanın nasıl bir topluluk varlık haline gelebileceğini ortaya koyarken, NIMBYism'i Kopenhag ve Zürih gibi yerlerde yerel bir gurur haline getirdi.
Politika Sürücüleri ve Future Outlook
Avrupa ve Çin Politikası Momentum
revize edilmiş AB Yenilenebilir Enerji Direktifi, atıkların atıklardan tasarruf edilen enerji olarak ısıtılması, kuzey bölgelerindeki ısıtmaya yönelik emisyonlar, 2030 yılına kadar tüm yeni incinerasyon kapasitelerinin% 30'unu hedeflemek için ısıtılması ve kamu binalarının ısıtılması için gerekli olan bağlantılarını sağlamak.
Karbon Atık-enerji-enerjiden Yakalanıyor
Karbon yakalama ve kullanım (CCU) çevre profili daha da artırmak için hazırlanmaktadır.Bölge ısıtma için kullanılan bir mayın patlaması veya membran ayrılması, WtE bitkiler, CO2 emisyonlarının biyojeneratif bölümünü yakalayabilir - toplam% 50-60'a kadar -ve daha önce CO2'yi Kuzey Denizi'nde bulunan ısıtarak, tam zamanlı olarak kullanılan ısıtılabilir.
Dijitalleşme ve modüler Plant Design
Daha uzun vadede, dijitalleşme ve modüler tasarımın yakınlığı, daha küçük şehirler için daha düşük engeller olabilir. 50.000-tonik-gas kondensasyon birimleri, mevcut tüm şehirlere aylarca geri dönülemez, çünkü tüm bölge ısıtma sistemleri ile birlikte, gerçek zamanlı verilerle 20.000-50.000 kişilik kasabalar, 50.000-tonun-per-gas kondenatörden ısıyı ekonomik olarak optimize edebilir, büyük metropolleme modellerini orta büyüklükteki merkezileştirebilir.
Şehir Enerji Kıymalarına Bir Pragmatik Yol
Bölge ısıtması için alevlendirme ısısını yeniden kullanmak, İskandinavya'dan gelen atık yönetimin bir yığın kentsel enerji sistemlerine yansıdığı kanıtlanabilir, ölçeklenebilir bir stratejidir. ısı değiştirici malzemelerdeki yenilikler, sCO2 döngüleri, termal depolama ve akıllı ağ entegrasyonu sürekli olarak maliyetleri azaltmaktadır.
Şehir planlayıcıları ve enerji hizmetleri için, hemen adımlar açıktır: Mevcut WtE tesisleri ısı kurtarma potansiyeli için denetim, iklim hırslarımızı yeni bölge ısıtma koridorları ile uyumlu hale getirmek için ısı talep haritaları geliştirmek ve yeşil bağlar veya kamu-özel ortaklıklar yoluyla yapı finansmanı yapmak. Doğru politika desteği ve teknolojik rafineri ile, atık yönetimi ve bölge evliliği, iklim hırslarımızı talep eden düşük karbonlu şehirlere bir temel teşkil edebilir.