با توجه به نیاز روزافزون صنایع کشور به بازیافت انرژی حرارتی تلف شده، گروه برق و انرژی پرشیا بر آن شد تا نیاز این صنایع را به نیروگاه‌های بازیافت حرارتی، مرتفع نماید.
1. بازیافت تلفات حرارتی (WHR) به صورت حرارت و استفاده مجدد از آن در فرآیند تولید
در این سیستم از گرمای بازیافت شده جهت پیش‌گرم کردن استفاده می‌شود. هرچه دمای فرآیند بالاتر باشد امکان بازیافت حرارتی با کیفیت و راندمان بالاتر مقدور خواهد بود. برخی از سیستم‌های مورداستفاده در فرآیندهای بازیافت حرارت به شرح ذیل است:
- مشعل احیاکننده (Recuperative Burners)
- اکونومایزرها (Economisers)
- بویلر بازیافت حرارت (Waste Heat Boiler)
- پیش گرم‌کن هوا (Air Preheater)
- مبدل‌های صفحه‌ای (Plate Heat Exchanger)
- سیستم لوله‌های داغ (Heat Pipe System)
2. بازیافت تلفات حرارتی و تولید انرژی الکتریکی WHP) Waste Heat to Power)
این فرآیند به تولید برق از تلفات حرارتی بدون استفاده از سوخت و بدون ایجاد آلاینده‌های زیست‌محیطی اطلاق می‌گردد. حرارت اتلاف‌شده در صنایع را در سه سطح ذیل ازلحاظ دما می‌توان دسته‌بندی نمود:
دمابالا: 650 درجه سانتی‌گراد و بالاتر
دما متوسط: بین 230 تا 650 درجه سانتی‌گراد
دماپایین: کمتر از 230 درجه سانتی‌گراد
اجزاء نیروگاه WHR شامل بویلر WHRB، توربین بخار، ژنراتور و پست برق می‌باشد.
نیروگاه بازیافت انرژی حرارتی WHR در صنایع مختلفی از جمله: نیروگاه تولید برق، صنعت سیمان، صنایع فولاد و فلزات، صنایع شیمیایی و پتروشیمی کاربرد فراوانی دارد.
شرایط فنی برای نیروگاه WHR که الزامی است عبارتند از: دبی گاز خروجی از فرآیند صنعتی، نوع و ترکیب گازهای خروجی و مشخصات آب تغذیه و بخار تولیدی.
بویلرهای بازیافت حرارتی چهار نوع هستند و متناسب با نوع صنعت مدنظر انتخاب می‌شوند:
HRSG، ORC، توربین گازی و CHP
راه‌اندازی نیروگاه بازیافت حرارتی WHR، به طور کلی به صرفه هست. به ویژه در صنایعی که حجم زیادی از گرمای اتلافی تولید می‌شود. با این حال میزان صرفه‌جویی و بازدهی اقتصادی آن بستگی به چند عامل دارد.
انواع تکنولوژی بازیافت انرژی حرارتی
با توجه به دمای حرارت اتلافی، تکنولوژی‌های متفاوتی را می‌توان مورد استفاده قرار داد. این تکنولوژی‌ها به شرح ذیل می‌باشند:
نیروگاه بازیافت حرارت از طریق سیکل بخار SRC) Steam Rankine Cycle)
نیروگاه بازیافت حرارت از طریق سیکل آلی‌رانکین ORC) Organic Rankine Cycle)
نیروگاه بازیافت حرارت از طریق سیکل کالینا
مزایای نیروگاه WHR
افزایش بهره‌وری انرژی با بازیافت گرمای اتلافی
کاهش آلایندگی‌های زیست‌محیطی (کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای دیگر آلاینده‌ها) و جرائم محیط زیست
درآمدزایی صنعت از طریق فروش برق به شبکه و بورس انرژی
بالا بردن قابلیت اطمینان در دسترس بودن انرژی الکتریکی
استفاده از مزایای برق تجدیدپذیر
عدم اعمال برنامه مدیریت مصرف به میزان 1.3برابر انرژی تولیدی
بازگشت سرمایه زودتر نسبت به سایر نیروگاه‌های تجدیدپذیر
استفاده از برق تولیدی نیروگاه توسط صنعت
صرفه جویی قابل توجه در مصرف سوخت و کاهش هزینه‌های عملیاتی
بهبود پایداری صنعتی، افزایش پایداری و کارایی فرآیندهای صنعتی
