Biogāzes ģeneratora bloka siltuma atgūšana
1, Atkritumu siltuma reģenerācijas galvenais pielietojums biogāzes ģeneratoru komplektos
Biogāzes ģeneratoru komplektu atkritumu siltums galvenokārt nāk no divām daļām: dzinēja izplūdes gāzu (temperatūra 350-550 grādi, kas veido 60% -70% no kopējā siltuma pārpalikuma) un dzinēja cilindra čaulas un smēreļļas dzesēšanas sistēmas (temperatūra 80-120 grādi, kas veido 30% -40% no kopējā atkritumu siltuma). Izmantojot mērķtiecīgu otrreizējās pārstrādes sistēmas izstrādi, šo siltuma pārpalikumu var plaši izmantot vairākos scenārijos, veidojot slēgta cikla "elektroenerģijas ražošanas atkritumu siltuma izmantošanas" ekoloģiju:
(1) Biogāzes ražošanas nodrošināšana: izejvielu pirmapstrāde un fermentācijas karsēšana
Šī ir vissvarīgākā siltuma atgūšanas izmantošana, īpaši piemērota liela mēroga -biogāzes projektu stabilai darbībai.
Fermentācijas tvertnes sildīšana: Optimālā temperatūra biogāzes fermentācijai ir vidēja temperatūra (30-38 grādi) vai augsta temperatūra (50-55 grādi). Zemas temperatūras vide (ziemas vai ziemeļu reģioni) var izraisīt fermentācijas efektivitātes samazināšanos un strauju gāzes ražošanas samazināšanos. Atgūtais siltuma pārpalikums tiek izmantots fermentācijas buljona sildīšanai caur plākšņu siltummaiņiem vai pastāvīgas temperatūras aizsardzībai fermentācijas tvertnei caur karstā ūdens cirkulācijas sistēmu, palielinot gāzes ražošanu par 20% -30% un nodrošinot stabilu degvielas padevi ziemas blokam.
• Izejvielu pirmapstrāde: dažos biogāzes projektos tiek izmantoti salmi, kūtsmēsli un citas izejvielas, kas ir jāuzsilda, lai panāktu izejvielu sadalīšanos, hidrolīzi vai sterilizāciju. Atkritumu siltuma karsto ūdeni var tieši izmantot izejvielu pirmapstrādes procesā, samazinot papildu enerģijas patēriņu.
(2) Rūpnieciskie un komerciālie scenāriji: tieša siltumenerģijas piegāde
Augstas -temperatūras karstais ūdens (80-95 grādi) vai tvaiks (zemspiediens, 0,3–0,6 MPa), ko rada siltuma pārpalikums, var tieši apmierināt rūpnieciskās ražošanas un komerciālo ēku siltumenerģijas vajadzības:
Rūpnieciskais siltums: tīrīšanas, žāvēšanas un sildīšanas procesi tādās nozarēs kā pārtikas pārstrāde, tekstilizstrādājumu apdruka un krāsošana, ķīmiskā farmācija utt.; Fekāliju apstrāde audzēšanas fermās (pasterizācija) un nemainīgas temperatūras kultivēšana siltumnīcās (augsnes sildīšana, gaisa sildīšana).
Tirdzniecības un ēku apkure: ziemas apkure industriālajiem parkiem, biroju ēkām, slimnīcām un skolām; Sadzīves karstā ūdens apgāde viesnīcām un tirdzniecības centriem (mazgāšanai un virtuves lietošanai); Ziemas izolācija datu centriem (nomainot elektrisko apkuri).
(3) Enerģijas uzlabošana: atkritumsiltuma elektroenerģijas ražošana un saldēšana
Liela mēroga-biogāzes elektroenerģijas ražošanas projektos (instalētā jauda ir lielāka vai vienāda ar 1MW) enerģijas paaugstināšanu var panākt, izmantojot augstas klases atkritumu siltuma reģenerācijas sistēmas:
• Atkritumu siltumenerģijas ražošana: izmantojot organiskā Rankine cikla (ORC) tehnoloģiju, augstas -temperatūras izplūdes gāzes tiek izmantotas organisko darba šķidrumu (piemēram, R245fa) uzsildīšanai, liekot maziem turbīnu ģeneratoriem ražot elektroenerģiju, palielinot sistēmas kopējo enerģijas izmantošanas līmeni līdz vairāk nekā 80%.
Absorbcijas dzesēšana: izmantojot litija bromīda absorbcijas saldēšanas iekārtas, siltuma pārpalikums tiek pārveidots par dzesēšanas jaudu rūpnieciskās ražošanas dzesēšanai un ēku gaisa kondicionēšanas dzesēšanai, panākot vairāku enerģijas veidu komplementaritāti “vasaras dzesēšana, ziemas apkure un visa gada{0}}ūdens apgāde”.
Atkritumu siltuma reģenerācijas tehnoloģija ne tikai paplašina biogāzes enerģijas pielietojuma robežas, bet arī demonstrē vairākas priekšrocības ekonomikas, vides aizsardzības un tehnoloģiju ziņā, kļūstot par "spēcīgu instrumentu" biogāzes elektroenerģijas ražošanas projektiem:
(1) Uzlabot visaptverošu enerģijas izmantošanas līmeni un samazināt enerģijas izšķērdēšanu
Tradicionālie biogāzes elektroenerģijas ražošanas projekti koncentrējas tikai uz elektroenerģijas izlaidi, ar lielu daudzumu atkritumsiltuma tieši izvadot un enerģijas izmantošanas līmeni mazāku par 45%. Izmantojot siltumenerģijas reģenerāciju, sistēmas visaptverošo enerģijas izmantošanas līmeni var palielināt līdz 75% -90%, kas ir līdzvērtīgs faktiskās enerģijas izlaides vairāk nekā dubultošanai uz biogāzes kubikmetru. Ņemot par piemēru 1MW biogāzes ģeneratoru, vidējā dienas elektroenerģijas ražošana ir aptuveni 24 000 kilovatstundu, un reģenerētais siltuma pārpalikums var apmierināt pieprasījumu pēc 20 000 kvadrātmetru ēkas apkures vai 500 tonnām karstā ūdens dienā, pilnībā mainot vienoto režīmu "tikai elektrību ražojot, tērējot siltumu".
(2) Samaziniet darbības izmaksas un uzlabojiet projekta rentabilitāti
• Samaziniet degvielas patēriņu: ja siltuma pārpalikums tiek izmantots fermentācijas tvertņu sildīšanai, tas var aizstāt elektrisko apkuri un ogļu -/gāzes-kurināmos katlus, tādējādi samazinot papildu enerģijas izmaksas. Saskaņā ar datiem no 1,2 MW biogāzes projekta Ķīnas ziemeļos, fermentācijas tvertnes sildīšana ar siltuma pārpalikumu ziemā var ietaupīt vidēji 300 kubikmetrus dabasgāzes patēriņa dienā un ietaupīt aptuveni 600 000 juaņu ikgadējās izmaksās.
• Palielināt ieņēmumu avotus: lieko siltuma pārpalikumu var piegādāt ārēji (piemēram, apkuri/karsto ūdeni apkārtējiem uzņēmumiem un iedzīvotājiem), veidojot dubultieņēmumus "elektrība+siltums", saīsinot projekta investīciju atmaksāšanās laiku par 1-3 gadiem. Atsevišķu projektu siltumenerģijas ieņēmumi veido 30-40% no kopējiem ieņēmumiem, būtiski uzlabojot spēju pretoties riskiem.
