Pemulihan Panas Unit Pembangkit Biogas
1, Aplikasi inti pemulihan panas limbah di genset biogas
Panas buangan genset biogas terutama berasal dari dua bagian: knalpot mesin (suhu 350-550 derajat, menyumbang 60% -70% dari total panas buangan), dan lapisan silinder mesin serta sistem pendingin oli pelumas (suhu 80-120 derajat, menyumbang 30% -40% dari total panas buangan). Melalui desain sistem daur ulang yang ditargetkan, limbah panas ini dapat diterapkan secara luas dalam berbagai skenario, membentuk ekologi loop tertutup dari "pemanfaatan limbah panas pembangkit listrik":
(1) Memastikan produksi biogas: perlakuan awal bahan mentah dan pemanasan fermentasi
Ini adalah penggunaan pemulihan panas limbah yang paling penting, terutama cocok untuk pengoperasian proyek biogas skala besar yang stabil.
Pemanasan tangki fermentasi: Suhu optimal untuk fermentasi biogas adalah suhu sedang (30-38 derajat ) atau suhu tinggi (50-55 derajat ). Lingkungan bersuhu rendah (musim dingin atau wilayah utara) dapat menyebabkan penurunan efisiensi fermentasi dan penurunan tajam produksi gas. Panas limbah yang diperoleh kembali digunakan untuk memanaskan kaldu fermentasi melalui penukar panas pelat atau untuk memberikan perlindungan suhu konstan untuk tangki fermentasi melalui sistem sirkulasi air panas, meningkatkan produksi gas sebesar 20% -30% dan memastikan pasokan bahan bakar yang stabil untuk unit musim dingin.
• Perlakuan awal bahan mentah: Beberapa proyek biogas menggunakan jerami, kotoran ternak, dan bahan mentah lainnya, yang perlu dipanaskan untuk mencapai dekomposisi, hidrolisis, atau sterilisasi bahan mentah. Air panas limbah panas dapat langsung digunakan untuk proses pretreatment bahan mentah, sehingga mengurangi konsumsi energi tambahan.
(2) Skenario Industri dan Komersial: Pasokan Langsung Energi Panas
Air panas-bersuhu tinggi (80-95 derajat ) atau uap (tekanan rendah, 0,3-0,6MPa) yang dihasilkan oleh pemanfaatan kembali limbah panas dapat secara langsung memenuhi kebutuhan energi panas produksi industri dan bangunan komersial:
Panas industri: proses pembersihan, pengeringan, dan pemanasan dalam industri seperti pengolahan makanan, pencetakan dan pewarnaan tekstil, obat-obatan kimia, dll; Pengolahan tinja di peternakan (pasteurisasi) dan budidaya suhu konstan di rumah kaca (pemanasan tanah, pemanasan udara).
Pemanasan komersial dan bangunan: pemanasan musim dingin untuk kawasan industri, gedung perkantoran, rumah sakit, dan sekolah; Pasokan air panas domestik untuk hotel dan pusat perbelanjaan (untuk mencuci dan keperluan dapur); Isolasi musim dingin untuk pusat data (menggantikan pemanas listrik).
(3) Peningkatan Energi: Pembangkit Listrik dan Pendinginan Limbah Panas
Untuk-proyek pembangkit listrik biogas skala besar (kapasitas terpasang Lebih besar dari atau sama dengan 1MW), peningkatan energi dapat dicapai melalui sistem pemulihan panas limbah kelas atas:
• Pembangkit listrik limbah panas: Menggunakan teknologi siklus Rankine organik (ORC),-gas buang bersuhu tinggi digunakan untuk memanaskan fluida kerja organik (seperti R245fa), menggerakkan generator turbin kecil untuk menghasilkan listrik, sehingga meningkatkan tingkat pemanfaatan energi keseluruhan sistem hingga lebih dari 80%.
Pendinginan absorpsi: Dengan menggunakan unit pendingin absorpsi litium bromida, panas limbah diubah menjadi kapasitas pendinginan untuk pendinginan produksi industri dan pendinginan AC gedung, sehingga mencapai multienergi yang saling melengkapi dari "pendinginan musim panas, pemanasan musim dingin, dan-pasokan air sepanjang tahun".
Teknologi pemulihan panas limbah tidak hanya memperluas batasan penerapan energi biogas, namun juga menunjukkan berbagai keunggulan dalam hal ekonomi, perlindungan lingkungan, dan teknologi, sehingga menjadi "alat yang ampuh" untuk proyek pembangkit listrik biogas:
(1) Meningkatkan tingkat pemanfaatan energi secara menyeluruh dan mengurangi pemborosan energi
Proyek pembangkit listrik biogas tradisional hanya berfokus pada keluaran listrik, dengan sejumlah besar limbah panas yang langsung dibuang dan tingkat pemanfaatan energi kurang dari 45%. Melalui pemulihan limbah panas, tingkat pemanfaatan energi komprehensif sistem dapat ditingkatkan hingga 75% -90%, yang setara dengan dua kali lipat keluaran energi efektif per meter kubik biogas. Dengan menggunakan generator biogas berkapasitas 1MW sebagai contoh, rata-rata pembangkitan listrik harian adalah sekitar 24.000 kilowatt-jam, dan limbah panas yang diperoleh kembali dapat memenuhi kebutuhan pemanas gedung seluas 20.000 meter persegi atau 500 ton air panas rumah tangga per hari, sepenuhnya mengubah mode tunggal "hanya menghasilkan listrik, membuang-buang panas".
(2) Mengurangi biaya operasional dan meningkatkan profitabilitas proyek
• Mengurangi konsumsi bahan bakar: Jika panas buangan digunakan untuk memanaskan tangki fermentasi, hal ini dapat menggantikan pemanas listrik dan boiler berbahan bakar batu bara-berbahan bakar/gas-sehingga mengurangi biaya energi tambahan. Menurut data dari proyek biogas 1,2 MW di Tiongkok utara, memanaskan tangki fermentasi dengan limbah panas selama musim dingin dapat menghemat rata-rata 300 meter kubik konsumsi gas alam per hari dan menghemat biaya tahunan sekitar 600.000 yuan.
• Meningkatkan sumber pendapatan: Kelebihan limbah panas dapat disuplai secara eksternal (seperti pemanas/air panas ke perusahaan dan penduduk sekitar), menghasilkan pendapatan ganda yaitu “listrik+panas”, sehingga memperpendek periode pengembalian investasi proyek sebesar 1-3 tahun. Pendapatan energi panas dari beberapa proyek menyumbang 30% -40% dari total pendapatan, sehingga secara signifikan meningkatkan kemampuan untuk menahan risiko.