Récupération de chaleur de l'unité de génération de biogaz

Technologies et dispositifs de recyclage généralisés
Récupération de chaleur d'échappement
Chaudière à chaleur résiduaire : produit de la vapeur à 0,4-0,6 MPa et 150-170 degrés, utilisée pour la vapeur industrielle, le chauffage ou la réfrigération au bromure de lithium.
Échangeur de chaleur des gaz de combustion : la section haute température utilise des échangeurs de chaleur à tubes à ailettes/caloducs pour produire de l'eau chaude à 90 -150 degrés, tandis que la section basse température utilise un préchauffage à plaques/tubes à coque pour l'eau d'alimentation de la chaudière ou l'eau chaude sanitaire.
Technologie de caloduc : auto-circulation à changement de phase, matériau résistant à la corrosion- (alliage de titane/acier inoxydable) + revêtement anti-corrosion, adapté aux gaz de combustion contenant du soufre-, adapté aux gaz d'échappement à 200-350 degrés.
Récupération de chaleur résiduelle des eaux de chemise de cylindre
Échangeur de chaleur à plaques : échange de chaleur efficace, produisant de l'eau chaude de 60 à 80 degrés, utilisé pour chauffer les cuves de fermentation, le chauffage ou l'eau chaude sanitaire.
Échangeur de chaleur eau-eau : structure simple, adaptée aux unités de petite et moyenne taille-, avec un rendement de récupération d'environ 60 % à 75 %.
Techniques avancées
Production d'énergie de différence de température de correction en deux étapes : les gaz d'échappement à haute température entraînent la production d'électricité du premier étage, et l'eau de refroidissement réchauffée entraîne la production d'énergie du deuxième étage. Il est équipé d'un stockage d'énergie à changement de phase pour stabiliser la charge, avec un rendement de 8 à 10 %.
Réfrigération par absorption : utilisation de vapeur/eau chaude pour faire fonctionner des unités de bromure de lithium pour la réfrigération, réalisant ainsi un refroidissement, un chauffage et une alimentation électrique combinés.

3, conception du système et processus
Prétraitement : Désulfuration du biogaz (H ₂ S<200ppm), dehydration (dew point<-20 ℃), pressure stabilization (5-10kPa), to reduce equipment corrosion and scaling.
Processus de recyclage en cascade
Échappement à haute température → chaudière à chaleur résiduelle/échangeur de chaleur à caloduc → production de vapeur/eau chaude à haute température - → utilisé pour la vapeur industrielle, la réfrigération ou le chauffage.
Après refroidissement, échappement → économiseur → préchauffer l'eau d'alimentation → améliorer l'efficacité de la chaudière.
Eau de chemise → Échangeur à plaques → Eau à température intermédiaire → Utilisé pour le chauffage des cuves de fermentation, de l'eau chaude sanitaire ou du chauffage.
Lorsqu'il n'y a pas suffisamment de chaleur résiduelle, le réservoir de chaleur auxiliaire de distribution ou de stockage d'énergie doit être utilisé pour l'écrêtage des pointes.
paramètres clés
Exhaust outlet temperature control>150 ℃ to avoid dew point corrosion; Cylinder liner water outlet temperature>50 degrés pour éviter la surchauffe du moteur.
L'objectif global d'efficacité du système est supérieur à 85 %, et 0,6 kWh supplémentaire d'énergie thermique est produit par mètre cube de biogaz.

5, points clés de conception
Prévention de la corrosion et matériaux : acier ND/acier inoxydable + revêtement anti-corrosion côté échappement ; Le côté eau de la chemise de cylindre est en plaque de titane/acier inoxydable 316L pour empêcher la corrosion due à l'eau condensée acide.
Optimization of heat transfer efficiency: increase the heat transfer area (fins/extended surface), increase the flow rate (Re>10 ⁴), et contrôler la différence de température (côté échappement Δ T supérieur ou égal à 30 degrés, côté eau Δ T supérieur ou égal à 10 degrés).
stratégie de contrôle
Temperature control: exhaust outlet>150 degrés, température de l'eau de chemise de cylindre 60-90 degrés.
Suivi de la charge : lorsque les conditions de fonctionnement changent, stabilisez la production de chaleur via des vannes de dérivation/réservoirs de stockage d'énergie.
Protection de sécurité : alarme de surchauffe/surpression, coupure automatique-pour éviter d'endommager l'équipement.