Varmegenvinding af biogasgeneratorenhed

1, Kerneanvendelse af spildvarmegenvinding i biogasgeneratorsæt

Spildvarmen fra biogasgeneratorsæt kommer hovedsageligt fra to dele: motorens udstødning (temperatur 350-550 grader, svarende til 60% -70% af den samlede spildvarme), og motorens cylinderforing og smøreoliekølesystemet (temperatur 80-120 grader, tegner sig for 30% -40% af den samlede spildvarme). Gennem målrettet genbrugssystemdesign kan denne spildvarme anvendes bredt i flere scenarier, der danner en lukket kredsløbs-økologi af "energigenerering af spildvarmeudnyttelse":

(1) Sikring af biogasproduktion: råvareforbehandling og fermenteringsopvarmning

Dette er den mest essentielle anvendelse af spildvarmegenvinding, især velegnet til stabil drift af store-biogasprojekter.

Opvarmning af gæringstank: Den optimale temperatur for biogasgæring er medium temperatur (30-38 grader) eller høj temperatur (50-55 grader). Miljøer med lav temperatur (vinter eller nordlige områder) kan føre til et fald i gæringseffektiviteten og en kraftig reduktion i gasproduktionen. Den genvundne spildvarme bruges til at opvarme gæringsbouillonen gennem pladevarmevekslere eller til at give konstant temperaturbeskyttelse af gæringstanken gennem et varmtvandscirkulationssystem, hvilket øger gasproduktionen med 20% -30% og sikrer stabil brændstofforsyning til vinterenheden.

• Råvareforbehandling: Nogle biogasprojekter anvender halm, husdyrgødning og andre råvarer, som skal opvarmes for at opnå nedbrydning, hydrolyse eller sterilisering af råvarerne. Spildvarme varmt vand kan bruges direkte til råvareforbehandlingsprocessen, hvilket reducerer yderligere energiforbrug.

(2) Industrielle og kommercielle scenarier: Direkte forsyning af termisk energi

Det varme vand med høj-temperatur (80-95 grader) eller damp (lavtryk, 0,3-0,6 MPa), der genereres ved genvinding af spildvarme, kan direkte opfylde behovene for termisk energi i industriel produktion og kommercielle bygninger:

Industriel varme: rengøring, tørring og opvarmningsprocesser i industrier som fødevareforarbejdning, tekstiltryk og farvning, kemiske lægemidler osv. Fækal behandling i avlsbrug (pasteurisering) og konstant temperatur dyrkning i drivhuse (jordvarme, luftvarme).

Kommerciel og bygningsopvarmning: vinteropvarmning til industriparker, kontorbygninger, hospitaler og skoler; Varmt brugsvand til hoteller og indkøbscentre (til vask og køkkenbrug); Vinterisolering til datacentre (erstatter elvarme).

(3) Energiopgradering: Affaldsvarmeproduktion og -køling

For store-projekter til energiproduktion af biogas (installeret kapacitet større end eller lig med 1MW) kan energiopgradering opnås gennem avancerede-affaldsvarmegenvindingssystemer:

• Generering af spildvarmestrøm: Ved hjælp af organisk Rankine cycle (ORC) teknologi bruges høj-temperaturudstødningsgas til at opvarme organiske arbejdsvæsker (såsom R245fa), hvilket driver små turbinegeneratorer til at generere elektricitet, hvilket øger systemets samlede energiudnyttelsesgrad til over 80 %.

Absorptionskøling: Ved at bruge lithiumbromidabsorptionskøleenheder omdannes spildvarme til kølekapacitet til industriel produktionskøling og bygningsklimakøling, hvilket opnår multienergikomplementaritet af "sommerkøling, vinteropvarmning og-vandforsyning året rundt".

Teknologi til genvinding af spildvarme udvider ikke kun anvendelsesgrænserne for biogasenergi, men demonstrerer også adskillige fordele med hensyn til økonomi, miljøbeskyttelse og teknologi, og bliver et "kraftigt værktøj" til biogasenergiproduktionsprojekter:

(1) Forbedre den omfattende udnyttelsesgrad af energi og reducere energispild

Traditionelle elproduktionsprojekter for biogas fokuserer kun på elproduktion, med en stor mængde spildvarme, der udledes direkte og en energiudnyttelsesgrad på mindre end 45 %. Gennem spildvarmegenvinding kan systemets omfattende energiudnyttelsesgrad øges til 75 % -90 %, hvilket svarer til mere end en fordobling af den effektive energiproduktion pr. kubikmeter biogas. Tager man 1MW biogasgeneratorsættet som et eksempel, er den gennemsnitlige daglige elproduktion omkring 24.000 kilowatt-timer, og den genvundne spildvarme kan imødekomme efterspørgslen efter 20.000 kvadratmeter bygningsopvarmning eller 500 tons varmt brugsvand om dagen, hvilket fuldstændigt ændrer den enkelte tilstand med "kun at generere elektricitet, spilde varme".

(2) Reducer driftsomkostningerne og forbedre projektets rentabilitet

• Reducer brændstofforbruget: Når spildvarme bruges til opvarmning af gæringstanke, kan det erstatte elektrisk opvarmning og kul-/gas-fyrede kedler, hvilket reducerer omkostningerne til hjælpeenergi. Ifølge data fra et 1,2MW biogasprojekt i det nordlige Kina kan opvarmning af gæringstanken med spildvarme om vinteren spare et gennemsnit på 300 kubikmeter naturgasforbrug om dagen og spare cirka 600000 yuan i årlige omkostninger.

• Øge indtægtskilderne: Overskydende spildvarme kan tilføres eksternt (såsom varme/varmt vand til omkringliggende virksomheder og beboere), hvilket danner en dobbeltindkomst af "el+varme", hvilket forkorter projektets tilbagebetalingsperiode for investeringer med 1-3 år. Indtægterne fra termisk energi i nogle projekter udgør 30% -40% af den samlede omsætning, hvilket væsentligt forbedrer evnen til at modstå risici.