熱泵在生活垃圾處理工藝中的應(yīng)用

    熱泵技術(shù)是一項(xiàng)空調(diào)、供暖及產(chǎn)生熱水的技術(shù)。據(jù)相關(guān)行業(yè)專家介紹，熱泵技術(shù)除了常規(guī)的應(yīng)用外，還能應(yīng)用到垃圾處理的工藝中，不僅節(jié)約了能源，還減少了對環(huán)境的污染，具有廣泛的推廣前景。
　　
　　工藝優(yōu)化與節(jié)能減排
　　
　　按照科學(xué)發(fā)展觀，生活垃圾通過分類回收、綜合處理，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，是社會文明的重大進(jìn)步，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)之一。目前，生活垃圾通常是通過填埋、濕地處理、焚燒、工廠綜合處理等等，其中，填埋處理會污染地下水，如果采用濕地處理，城市周邊沒有自然條件，焚燒處理雖然可以發(fā)電，但利用率太低，對大多數(shù)可回收利用的資源一炬焚之，也是一種資源浪費(fèi)。熱泵行業(yè)專家認(rèn)為，最科學(xué)的處理方法是分類綜合處理，做到物盡其用、變廢為寶，最大限度的回收可再生資源。
　　
　　在生活垃圾綜合處理系統(tǒng)中，需要對垃圾進(jìn)行多次分選，同時(shí)，對分離后的垃圾廢液、廢渣進(jìn)行分別處理，如對于廢液，通過厭氧發(fā)酵、高溫有氧發(fā)酵、固液分離、液態(tài)料蒸發(fā)濃縮、固態(tài)料烘干等工藝，可制成優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥。其中，厭氧發(fā)酵、有氧發(fā)酵、蒸發(fā)濃縮、烘干等工序，都必須加熱，消耗大量的熱量，而蒸發(fā)濃縮環(huán)節(jié)又必須排出大量的冷凝潛熱，需要進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，烘干環(huán)節(jié)產(chǎn)生大量的濕熱氣體，鍋爐運(yùn)行產(chǎn)生大量高溫?zé)煔?，整個(gè)垃圾處理工廠存在多處用熱和產(chǎn)熱點(diǎn)，如果合理的對產(chǎn)熱和用熱點(diǎn)進(jìn)行梳理，對供求熱量進(jìn)行量化分析，對產(chǎn)熱和用熱的熱品位進(jìn)行合理搭配，可發(fā)現(xiàn)熱能綜合回收利用的巨大潛力。而對于產(chǎn)熱點(diǎn)的熱品位低、用熱點(diǎn)的需求熱品位高，又為熱泵的應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。
　　
　　熱泵技術(shù)應(yīng)用與節(jié)能
　　
　　熱泵是一種制熱裝置,該裝置以消耗少量高品位能源為代價(jià)，能將大量無用的低溫?zé)崮茏優(yōu)橛杏玫母邷責(zé)崮埽缤盟汀盁崮堋钡摹氨谩币粯?。熱泵的工作過程可與水泵類比。
　　
　　熱泵發(fā)展到今天，制熱溫度（供給用戶的熱能溫度）低于50℃的熱泵已較成熟。由于部件和工質(zhì)基本與制冷設(shè)備通用，應(yīng)用也最廣泛。制熱溫度在50～100℃之間的熱泵，其工業(yè)化應(yīng)用的領(lǐng)域正在逐步拓展，相關(guān)部件及工質(zhì)體系也正在完善。制熱溫度大于100℃的熱泵，其大規(guī)模應(yīng)用還有較多技術(shù)問題需解決，應(yīng)用領(lǐng)域也有待開拓。
　　
　　只要是需要熱能的場合，就有熱泵的應(yīng)用機(jī)會，我們的衣食住行及身邊諸多產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，均和熱能有著密切的關(guān)系，從這一角度講，熱泵的發(fā)展空間是無限的?；仡櫉岜玫陌l(fā)展歷史，熱泵發(fā)展的速度主要取決于以下幾個(gè)因素。
　　
　　1）能源因素包括能源的價(jià)格（電能、煤、油、燃?xì)獾鹊谋葍r(jià)）和能源的豐富性。當(dāng)不同能源間比價(jià)合理或能源緊張時(shí)，熱泵就具有較好的發(fā)展大環(huán)境。
　　
　　2）環(huán)境因素當(dāng)出于環(huán)境保護(hù)的考慮，對其他制熱方式（如燃煤制取熱能）有嚴(yán)格限制時(shí)，熱泵就具有更大的應(yīng)用空間。
　　
　　3）技術(shù)因素包括通過熱泵循環(huán)、部件、工質(zhì)的改進(jìn)提高熱泵的效率，利用材料技術(shù)簡化熱泵結(jié)構(gòu)、降低熱泵造價(jià)，利用測控技術(shù)提高熱泵的可靠性和操作維護(hù)的簡易性等，可使熱泵比其他簡單加熱方式具有更強(qiáng)的綜合競爭優(yōu)勢。
　　
　　4）低溫?zé)嵩礋岜门c其他簡單加熱方法的不同點(diǎn)之一是必須要有低溫?zé)嵩?。熱源的溫度越高，對提高熱泵的性能和?yīng)用優(yōu)勢越有利，有時(shí)能否有和使得低溫?zé)嵩?，甚至是決定熱泵應(yīng)用的關(guān)鍵因素，因此，利用相關(guān)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，拓展熱泵的低溫?zé)嵩?，也是促進(jìn)熱泵應(yīng)用和發(fā)展的重要因素。
　　
　　5）引用領(lǐng)域開發(fā)目前熱泵已應(yīng)用于供暖、制取熱水、干燥（木材、食品、紙張、棉、毛、谷物、茶葉等）、濃縮（牛奶等）、娛樂健身（人工冰場、游泳池的同時(shí)供冷與供熱等）、種植、養(yǎng)殖、人工溫室等領(lǐng)域。進(jìn)一步了解不同產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中的熱希求。并將熱泵和工藝有機(jī)結(jié)合，可為熱泵拓展更多的應(yīng)用領(lǐng)域。
　　
　　生活垃圾處理工藝中余熱綜合利用策略
　　
　　在生活垃圾綜合處理工藝中，厭氧發(fā)酵、有氧發(fā)酵、蒸發(fā)濃縮、烘干等工序都必須加熱，消耗大量的熱量，而蒸發(fā)濃縮環(huán)節(jié)又必須排出大量的冷凝潛熱，需要進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，烘干環(huán)節(jié)產(chǎn)生大量的濕熱氣體，鍋爐煙氣產(chǎn)生大量的熱，垃圾處理廠的綜合樓、展示廳及車間辦公室等都需要中央空調(diào)，冬季供熱、夏季供冷，大棚冬季需要供熱，工廠多處需要全天供應(yīng)生活熱水，整個(gè)垃圾處理工廠存在多處用熱和產(chǎn)熱點(diǎn)。
　　
　　從上述分析可知，產(chǎn)熱是間歇性的，耗熱是持續(xù)性的，供需有斷檔間隙，匹配好熱量的產(chǎn)需，設(shè)計(jì)采取如下解決辦法：
　　
　　解決辦法：
　　
　　蒸發(fā)機(jī)的工作時(shí)間為9：30～22：00，而生活熱水及園區(qū)空調(diào)采暖需要24小時(shí)不間斷，解決此問題的辦法是建一個(gè)200m3調(diào)節(jié)水池，白天將蒸發(fā)機(jī)32℃的冷卻水儲存起來，當(dāng)夜間蒸發(fā)機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，熱泵機(jī)組從調(diào)節(jié)水池中取熱產(chǎn)生生活熱水供園區(qū)使用。園區(qū)空調(diào)采暖由熱泵機(jī)組從32℃的蓄熱水池中取熱供空調(diào)房間采暖，熱泵機(jī)組熱源側(cè)出水仍排向調(diào)節(jié)水池。