Wärmerückgewinnung der Biogasgeneratoreinheit
Mainstream-Recyclingtechnologien und -geräte
Abgaswärmerückgewinnung
Abhitzekessel: Erzeugt Dampf mit 0,4–0,6 MPa und 150–170 Grad, der für Industriedampf, Heizung oder den Antrieb von Lithiumbromid-Kühlgeräten verwendet wird.
Rauchgaswärmetauscher: Der Hochtemperaturabschnitt verwendet Rippenrohr-/Wärmerohrwärmetauscher, um Warmwasser bei 90 -150 Grad zu erzeugen, während der Niedertemperaturabschnitt eine Platten-/Rohrbündelvorwärmung für Kesselspeisewasser oder Warmwasser nutzt.
Heatpipe-Technologie: Phasenwechsel-Selbstzirkulation, korrosionsbeständiges Material (Titanlegierung/Edelstahl) + Korrosionsschutzbeschichtung, geeignet für schwefelhaltiges Rauchgas, geeignet für Abgase bei 200–350 Grad.
Wärmerückgewinnung aus Zylinderlaufbuchsenwasser
Plattenwärmetauscher: effizienter Wärmeaustausch, der 60–80 Grad heißes Wasser erzeugt und zum Erhitzen von Gärtanks, zum Heizen oder für Warmwasser im Haushalt verwendet wird.
Wasser-Wasser-Wärmetauscher: einfache Struktur, geeignet für kleine und mittelgroße Einheiten, mit einem Rückgewinnungswirkungsgrad von etwa 60 % bis 75 %.
Fortgeschrittene Techniken
Zweistufige Korrektur der Temperaturdifferenz zur Stromerzeugung: Hochtemperaturabgas treibt die Stromerzeugung der ersten Stufe an, und wiedererwärmtes Kühlwasser treibt die Stromerzeugung der zweiten Stufe an. Es ist mit einem Phasenwechsel-Energiespeicher zur Stabilisierung der Last ausgestattet, mit einem Wirkungsgrad von 8 % bis 10 %.
Absorptionskühlung: Verwendung von Dampf/Heißwasser zum Antrieb von Lithiumbromid-Einheiten zur Kühlung, wodurch eine kombinierte Kühlung, Heizung und Stromversorgung erreicht wird.
3, Systemdesign und -prozess
Vorbehandlung: Biogasentschwefelung (H₂S<200ppm), dehydration (dew point<-20 ℃), pressure stabilization (5-10kPa), to reduce equipment corrosion and scaling.
Kaskadenrecyclingprozess
Hochtemperaturabgas → Abhitzekessel/Wärmerohrwärmetauscher → Dampferzeugung/Hochtemperatur-Warmwasser → wird für Industriedampf, Kühlung oder Heizung verwendet.
Nach dem Abkühlen Abgas → Economizer → Speisewasser vorheizen → Kesseleffizienz verbessern.
Zylinderinnenwasser → Plattenwärmetauscher → Mitteltemperaturwasser → Wird zum Erhitzen von Gärtanks, Warmwasser oder Heizung verwendet.
Wenn nicht genügend Abwärme vorhanden ist, muss die Hilfswärmeverteilung oder der Energiespeicher zum Spitzenausgleich genutzt werden.
Schlüsselparameter
Exhaust outlet temperature control>150 ℃ to avoid dew point corrosion; Cylinder liner water outlet temperature>50 Grad, um eine Überhitzung des Motors zu verhindern.
Der Gesamtwirkungsgrad der Anlage liegt bei über 85 %, pro Kubikmeter Biogas werden zusätzlich 0,6 kWh thermische Energie erzeugt.
5, Wichtige Designpunkte
Korrosionsschutz und Materialien: ND-Stahl/Edelstahl + Korrosionsschutzbeschichtung auf der Abgasseite; Die Wasserseite der Zylinderlaufbuchse besteht aus Titanplatte/Edelstahl 316L, um Korrosion durch saures Kondenswasser zu verhindern.
Optimization of heat transfer efficiency: increase the heat transfer area (fins/extended surface), increase the flow rate (Re>10 ⁴) und regeln die Temperaturdifferenz (Abgasseite Δ T größer oder gleich 30 Grad, wasserseitig Δ T größer oder gleich 10 Grad).
Kontrollstrategie
Temperature control: exhaust outlet>150 Grad, Wassertemperatur der Zylinderlaufbuchse 60-90 Grad.
Lastverfolgung: Bei wechselnden Betriebsbedingungen die Wärmeabgabe über Bypassventile/Energiespeicher stabilisieren.
Sicherheitsschutz: Übertemperatur-/Überdruckalarm, automatische Abschaltung, um Geräteschäden zu verhindern.
