Atvejo analizė: šilumos atgavimas iš biodujų jėgainės anaerobinei skilimo reaktorių izoliacijai

 

I. Projekto apžvalga

Šis projektas yra{0}}didelio masto gyvulių ir paukščių auginimo pramonės parke Bavarijoje, Vokietijoje. Jame įrengta vidutinio-dydžio biodujų elektrinė ir anaerobinės fermentacijos apdorojimo sistema, kurios pagrindinė funkcija yra valyti gyvulių ir paukščių mėšlą bei veisimosi nuotekas, susidarančias parke esančiuose dideliuose-ūkiuose. Biodujos gaminamos anaerobinės fermentacijos būdu energijos gamybai, kartu panaudojant atliekų išteklius ir laikantis aplinkosaugos reikalavimų. Bendra projekto valymo apimtis – 120 tonų gyvulių ir paukščių mėšlo bei 300 kubinių metrų veisimosi nuotekų per dieną, įrengti 2 100 kW galios biodujų generatorių komplektai ir 8 bioniniai žarnyno anaerobiniai pūdytuvai, kurių kiekvieno tūris po 2000 kubinių metrų. Fermentacijos žaliavos po išankstinio apdorojimo patenka į anaerobinius pūdytuvus, o per mikrobų metabolizmą atitinkamoje temperatūroje susidaro biodujos. Po gryninimo biodujos siunčiamos į generatorius elektros gamybai. Visa elektros energijos gamybos proceso metu susidariusi perteklinė šiluma yra atgaunama ir naudojama anaerobinių pūdytuvų pastovios temperatūros izoliacijai, suformuojant uždarą{15}}ciklo energijos panaudojimo sistemą „anaerobinei fermentacijai biodujų gamybai - biodujų energijos gamybai - atliekinės šilumos atgavimui izoliacijai - fermentacijos efektyvumo gerinimui“.

Prieš įgyvendinant projektą, anaerobinių pūdytuvų žiemos izoliacijai daugiausia buvo pritaikytas elektrinio šildymo metodas, padedamas garo katilo šildymas, dėl kurio kilo problemų dėl didelio energijos suvartojimo, nestabilaus izoliacijos efekto, didelių eksploatavimo išlaidų ir didelių energijos švaistymo problemų. Ypač šaltoje ir drėgnoje žiemos aplinkoje Bavarijoje anaerobinių pūdytuvų temperatūrą buvo sunku stabiliai palaikyti mezofilinei fermentacijai tinkamame diapazone, todėl atsirado dideli biodujų gamybos svyravimai ir turėjo įtakos energijos gamybos efektyvumui. Siekiant išspręsti pirmiau minėtus skaudulius, įgyvendinant projektą buvo įdiegta biodujų energijos gamybos atliekų šilumos atgavimo technologija ir specialiai pasirinkta Changzhou Vrcooler Refrigeration Co., Ltd. (VRCOOLER) - pirmaujanti pramoninės šilumos mainų įrangos gamintoja -, kuri suprojektavo ir gamina pagrindinius atliekų šilumos atgavimo įrenginius. Šie atliekų šilumos atgavimo įrenginiai turi briaunų vamzdžių struktūrą, kuri gali efektyviai išplėsti šilumos mainų plotą ir pagerinti šilumos atgavimo efektyvumą, užtikrinant efektyvų išmetamųjų dujų šilumos ir baliono gaubto vandens atliekų šilumos, susidariusios eksploatuojant generatorių, skirtus anaerobinių pūdytuvų izoliacijai, regeneravimą, realizuojant kaskadinį energijos panaudojimą, sumažinant eksploatavimo išlaidas ir gerinant sistemos stabilumą.

II. Pagrindinės technologijos ir procesų dizainas

(I)Pagrindinis techninis principas

Veikiant biodujų generatoriui tik 35-42% kuro deginimo metu pagamintos energijos paverčiama elektros energija, o likę 58-65% energijos išsklaido išmetamųjų dujų šilumos (temperatūra iki 600 laipsnių) ir baliono gaubto vandens atliekų šilumos (temperatūra apie 90 laipsnių) pavidalu. Tiesioginė emisija ne tik sukelia energijos švaistymą, bet ir didina aplinkos šiluminę taršą. Anaerobinio fermentacijos proceso metu mikrobų veikla yra jautri temperatūrai. Mezofilinės fermentacijos metu (35-40 laipsnių) metanogeno aktyvumas yra optimalus, o biodujų gamyba ir fermentacijos efektyvumas yra didžiausias. Tačiau žiemą aplinkos temperatūra yra žema, o anaerobiniai pūdytuvai greitai išsklaido šilumą, todėl norint palaikyti pastovią temperatūrą kaitinimo katiluose, reikia nuolat tiekti šilumą. Per atliekinės šilumos regeneravimo sistemą šis projektas atgauna ir keičia elektros energijos gamybos metu išsklaidytą atliekų šilumą, o vėliau ją transportuoja į anaerobinius pūdytuvus, kad būtų užtikrintas stabilus šilumos šaltinis, pakeičiant tradicinius elektrinio šildymo ir garo katilo šildymo būdus ir pasiekiami „energijos perdirbimo, sąnaudų mažinimo ir efektyvumo didinimo bei aplinkos apsaugos ir energijos taupymo“ tikslai.

(II) Proceso sistemos sudėtis

Šio projekto atliekų šilumos atgavimo ir anaerobinio pūdytuvo izoliacijos sistema daugiausia susideda iš 4 dalių, kurios veikia sinergiškai, kad užtikrintų efektyvų atliekų šilumos atgavimą, stabilų transportavimą ir tikslią anaerobinių pūdytuvų temperatūros kontrolę:

Biodujų energijos gamybos sistema: Priimami du 100 kW galios dujų generatoriai, kaip kurą naudojantys anaerobiniuose pūdytuvuose gaminamas biodujas. Po valymo procedūrų, tokių kaip desulfuravimas ir dehidratacija, biodujos siunčiamos į generatorius deginti ir gaminti energiją. Kiekvienas blokas sunaudoja 48 kubinius metrus biodujų per valandą, o elektros energijos gamybos efektyvumas yra 42 %, ir generuoja didelį atliekinės šilumos kiekį (maksimali vieno bloko atliekinė šiluma yra 286 kW), suteikdamas stabilų atliekinės šilumos atgavimo šaltinį. Generatorių komplektuose yra įrengti biodujų desulfuravimo įrenginiai, kurie gali efektyviai pašalinti sieros vandenilį iš biodujų, išvengti įrangos korozijos ir užtikrinti ilgalaikį stabilų sistemos veikimą.

Šilumos atkūrimo sistema: Į pagrindinę įrangą įeina išmetamųjų dujų šilumokaitis, cilindrinis vandens šilumokaitis ir cirkuliacinis siurblys, kuriuos visus suprojektavo ir gamina VRCOOLER (Changzhou Vrcooler Refrigeration Co., Ltd.), profesionali įmonė, turinti didelę šilumos mainų įrangos tyrimų ir plėtros bei gamybos patirtį, turinti ISO 9001 tarptautinį kokybės sistemos sertifikatą. Sistema naudoja „dvigubo -kilpinio šilumos mainų“ konstrukciją, o atliekų šilumos rekuperatorių šerdies šilumos mainų komponentai yra briaunuotų vamzdžių konstrukcijos - briaunoti vamzdžiai gaminami spirališkai apvyniojant juosteles aplink vamzdžio perimetrą, o išorinėje sienelėje yra gofruotųjų briaunų, kad žymiai padidintų šilumos mainų plotą ir pagerintų šilumos perdavimo efektyvumą. Viena vertus, aukštos temperatūros dūmų išmetamųjų dujų šiluma, išleidžiama iš generatorių, yra sugrąžinama per VRCOOLER vamzdinį dūmų dujų šilumokaitį, kaitinant cirkuliuojančią terpę (antifrizo ir vandens mišinį) iki maždaug 58 laipsnių; kita vertus, generatorių agregatų baliono apvalkalo vandens atliekų šiluma yra sugrąžinama per VRCOOLER vamzdinį cilindrinį apvalkalą vandens šilumokaitį, toliau didinant cirkuliuojančios terpės temperatūrą iki daugiau nei 65 laipsnių, užtikrinant, kad šilumos šaltinio temperatūra atitiktų anaerobinių pūdytuvų izoliacijos poreikius. VRCOOLER atliekų šilumos atgavimo sistemoje įrengtas išmanusis temperatūros valdymo įtaisas, galintis automatiškai reguliuoti šilumos mainų efektyvumą pagal išmetamųjų dujų temperatūrą ir cirkuliuojančios terpės temperatūrą, taip sumažinant perteklinės šilumos nuostolius. Testai rodo, kad sistemos atliekinės šilumos atgavimo efektyvumas yra daugiau nei 85 %, todėl dėl puikios briaunos vamzdžio konstrukcijos šilumos perdavimo efektyvumo ir profesionalaus VRCOOLER dizaino galima visiškai susigrąžinti elektros energijos gamybos metu susidariusius atliekų šilumos išteklius.

Anaerobinė Digester izoliacijos sistema: Visi 8 anaerobiniai pūdytuvai turi konstrukcinį projektą „vidinis gyvatuko šildymas + išorinis izoliacijos sluoksnis“. Aukštai -temperatūrai ir korozijai-atsparios gyvatukai klojami aplink vidinę kaitinimo katilų sienelę, o cirkuliuojanti terpė keičia šilumą su fermentacijos skysčiu viryklėse per gyvatukus, kad kaitinimo katiluose būtų pasiektas vienodas temperatūros padidėjimas; ant išorinės pūdytuvų sienelės klojamas 15cm storio putplasčio cemento izoliacinis sluoksnis. Putų cementas pasižymi geromis šilumos izoliacijos savybėmis, kurios gali veiksmingai sumažinti šilumos nuostolius viryklėse. Remiantis skaitiniais modeliavimo skaičiavimais, pagal šią izoliacijos schemą bendras anaerobinių pūdytuvų šilumos nuostolis gali būti kontroliuojamas 428,24 MJ·d⁻¹, užtikrinant stabilų izoliacijos efektą. Tuo pačiu metu anaerobiniai pūdikliai priima bioninę žarnyno struktūrą, kuriai nereikia mechaninių maišymo įrenginių, turi paprastą struktūrą ir mažą energijos suvartojimą, gali dinamiškai atskirti kiekvieną fermentacijos etapą ir pagerinti fermentacijos efektyvumą.

Išmanioji valdymo sistema: PLC išmanioji valdymo sistema pritaikyta stebėti daugiau nei 200 indikatorių realiuoju laiku, pvz., fermentacijos skysčio temperatūrą anaerobiniuose pūdytuvuose, cirkuliuojančios terpės temperatūrą, išmetamųjų dujų temperatūrą ir generatorių agregatų veikimo parametrus. Cirkuliacinio siurblio greitis ir atliekų šilumos mainų efektyvumas yra automatiškai reguliuojami naudojant iš anksto nustatytas programas, siekiant užtikrinti, kad temperatūra anaerobinių pūdytuvų viduje būtų stabiliai palaikoma optimaliame 35±0,5 laipsnių fermentacijos diapazone. Kai temperatūra viryklų viduje yra žemesnė už iš anksto nustatytą vertę, sistema automatiškai padidina atliekinės šilumos tiekimo tūrį; kai temperatūra yra aukštesnė už iš anksto nustatytą vertę, ji automatiškai sumažina perteklinės šilumos kiekį. Tuo pačiu metu perteklinė perteklinė šiluma gali būti naudojama šildymui pirminio fermentacijos žaliavų apdorojimo etape, realizuojant kaskadinį atliekų šilumos panaudojimą ir gerinant energijos panaudojimo efektyvumą.

(III) Pagrindinių procesų optimizavimas

1. Atliekų šilumos mainų optimizavimas: taikant skaičiavimo skysčių dinamikos (Fluent) skaitmeninio modeliavimo metodą, modeliuojamas ir analizuojamas temperatūros laukas anaerobinio pūdytuvo viduje, optimizuojamas ritės išdėstymo tankis ir šilumos mainų kelias, kad būtų užtikrintas vienodas temperatūros pasiskirstymas kaitinimo kamerose, išvengiant per didelės arba nepakankamos vietinės temperatūros, turinčios įtakos mikrobų veiklai. Tuo pačiu metu nustatyta, kad izoliacijos efektas yra optimalus, kai tiekiamo karšto oro temperatūra yra 35 laipsniai.

2. Izoliacinės medžiagos parinkimas: Palyginus įvairių izoliacinių medžiagų charakteristikas, anaerobinių pūdytuvų išoriniam izoliaciniam sluoksniui parenkamas putų cementas. Šios medžiagos pranašumai yra geras izoliacijos efektas, maža kaina, atsparumas korozijai, aplinkos apsauga ir netoksiškumas. Palyginti su tradicinėmis poliuretano izoliacinėmis medžiagomis, ji gali sumažinti izoliacijos išlaidas daugiau nei 15% ir sumažinti poveikį aplinkai.

3. Cirkuliacijos sistemos optimizavimas: taikoma uždaro ciklo cirkuliacijos sistema, o cirkuliacinė terpė gali būti pakartotinai naudojama siekiant sumažinti vandens išteklių suvartojimą. Tuo pačiu metu cirkuliaciniame vamzdyne įrengiami filtrai ir kalkių šalinimo įrenginiai, siekiant išvengti vamzdyno užsikimšimo ir nuosėdų susidarymo, pailginti įrangos tarnavimo laiką, sumažinti eksploatacijos ir priežiūros išlaidas.

 

III. Projekto įgyvendinimo procesas

(I) Parengiamasis etapas (1–2 mėnesiai)

Buvo suburta techninė komanda, kuri{0}}svetainėje atliko projekto tyrimą. Kartu su anaerobinių pūdytuvų mastu, generatorių agregatų parametrais ir vietinėmis Bavarijos klimato sąlygomis, bendradarbiaujant su VRCOOLER technine komanda buvo optimizuota atliekų šilumos rekuperavimo sistemos projektavimo schema, nustatytas VRCOOLER briaunuotų vamzdžių šilumokaičių modelis, gyvatukų išdėstymo schema, izoliacinės medžiagos specifikacijos ir išmaniosios valdymo sistemos parametrai; Buvo nupirkta pagrindinė įranga, pvz., VRCOOLER vamzdiniai dūmų dujų šilumokaičiai, VRCOOLER cilindriniai vandens šilumokaičiai, cirkuliaciniai siurbliai, putplasčio cemento izoliacinės medžiagos ir pažangūs temperatūros reguliavimo instrumentai, siekiant užtikrinti, kad įrangos kokybė atitiktų inžinerinius reikalavimus - VRCOOLER šilumokaičiuose naudojamos aukštos-kokybės medžiagos, atsparios nerūdijančiam plienui ir aliuminiui, nerūdijančiam plienui ir aliuminiui. atsparumas aukštai-temperatūrai, prisitaikantis prie atšiaurių darbo sąlygų, kuriose yra aukštos-temperatūros dūmų dujos ir baliono apvalkalo vanduo; statybos personalui buvo surengti techniniai mokymai, siekiant išsiaiškinti statybos procesą, saugos specifikacijas ir kokybės standartus, daugiausia dėmesio skiriant VRCOOLER briaunuotų vamzdžių atliekų šilumos atgavimo sistemos montavimo įgūdžiams ir anaerobinių pūdytuvų izoliacijos konstrukcijai.

(II) Įrangos montavimo ir konstravimo etapas (3–4 mėnesiai)

1. Panaudotos šilumos rekuperavimo sistemos įrengimas: pirma, VRCOOLER vamzdinis dūmų dujų šilumokaitis ir VRCOOLER vamzdinio cilindrinio apvalkalo vandens šilumokaitis buvo stacionariai sumontuoti pagal gamintojo specifikacijas ir{1}}vietinio projektavimo reikalavimus. Dūmų dujotiekis ir baliono gaubto vandens vamzdynas tarp šilumokaičių ir generatoriaus buvo sujungti, o vamzdyno sandarinimas atliktas siekiant išvengti šilumos nutekėjimo - VRCOOLER briaunuotų vamzdžių šilumokaičiuose sumontuotos korozijai -atsparios dengtos gyvatukai, kurie gali veiksmingai atsispirti korozijai ilgalaikėje {rūgštinių dujų pėdsakų veikloje. Tada buvo sumontuotas cirkuliacinis siurblys ir cirkuliacinis vamzdynas, išmanusis temperatūros valdymo prietaisas buvo prijungtas prie PLC valdymo sistemos, o įrangos paleidimas buvo baigtas kartu su VRCOOLER techninės priežiūros komanda po{7}}, siekiant užtikrinti normalų atliekų šilumos atgavimo sistemos veikimą ir visapusiškai išnaudoti pjūklinio vamzdžio konstrukcijos šilumos perdavimo pranašumus.

2. Anaerobinių pūdytuvų izoliacinė konstrukcija: Pirmiausia buvo nuvalyta ir nuvalyta išorinė anaerobinių pūdytuvų sienelė, po to paklotas putplasčio cemento izoliacinis sluoksnis, siekiant užtikrinti, kad izoliacijos sluoksnis būtų vienodo storio, nepažeistas ir įdubęs; Aukštai-temperatūrai ir korozijai{2}}atsparūs gyvatukai buvo pakloti ant viryklų vidinės sienelės, sujungtos su cirkuliaciniu vamzdynu, atliktas vandens slėgio bandymas, siekiant užtikrinti, kad gyvatukai nenutekėtų; Virtuvėse buvo sumontuoti temperatūros jutikliai ir prijungti prie išmaniosios valdymo sistemos, kad būtų galima stebėti temperatūrą realiuoju laiku.

3. Sistemos sujungimo paleidimas: baigus montuoti visą įrangą, buvo atliktas sistemos prijungimo paleidimas, siekiant imituoti visą generatoriaus agregato veikimo procesą, atliekų šilumos atgavimą ir anaerobinio pūdytuvo izoliaciją, derinimo parametrus, tokius kaip temperatūros valdymo tikslumas, cirkuliacinio siurblio greitis ir šilumos mainų efektyvumas, išspręsti tokias problemas kaip vamzdyno nuotėkis ir netiksli temperatūros kontrolė paleidimo metu ir užtikrinti, kad sistema atitiktų visus jungiklio reikalavimus ir užtikrintų, kad sistema veiktų tinkamai.

(III) Bandomasis veikimo ir priėmimo etapas (1 mėnuo)

Po to, kai sistemos sujungimo paleidimas buvo kvalifikuotas, jis įėjo į bandomojo veikimo etapą. Bandomosios eksploatacijos metu realiuoju laiku buvo stebimi tokie rodikliai kaip temperatūros stabilumas anaerobinių pūdytuvų viduje, atliekų šilumos atgavimo efektyvumas ir generatorių agregatų veikimo būsena, registruojami atitinkami duomenys, optimizuojami ir koreguojami valdymo sistemos parametrai; po bandomosios eksploatacijos buvo suburta profesionali komanda, kuri atliko projektų priėmimą, daugiausia dėmesio skiriant atliekų šilumos atgavimo efektyvumui, anaerobinių pūdytuvų izoliacijos poveikiui ir įrangos veikimo stabilumui tikrinti. Kvalifikavus priėmimą, projektas buvo oficialiai pradėtas eksploatuoti.

IV. Projekto veikimo efekto ir naudos analizė

(I) Operacijos efektas

Oficialiai pradėjus eksploatuoti projektą, buvo realizuotas efektyvus biodujų energijos gamybos atliekinės šilumos atgavimas ir anaerobinių pūdytuvų pastovios temperatūros izoliacija, pasižyminti puikiu eksploataciniu poveikiu, konkrečiai atsispindinčiais šiais aspektais:

Stabili temperatūros kontrolė: Dėl intelektualios valdymo sistemos ir atliekų šilumos atgavimo sistemos sinergetinio poveikio anaerobinių pūdytuvų temperatūra stabiliai palaikoma optimaliame 35±0,5 laipsnių fermentacijos diapazone. Net ir žiemos metu aplinkos temperatūrai nukritus žemiau 0 laipsnių, temperatūros svyravimai pūdyklų viduje neviršija ±1 laipsnio, o tai visiškai išsprendžia nestabilios temperatūros problemą tradiciniu šiltinimo būdu ir sukuria tinkamą aplinką metanogenams augti.

Pagerintas fermentacijos efektyvumas: Stabilios pastovios temperatūros aplinka žymiai pagerina anaerobinės fermentacijos efektyvumą, o bioninių žarnyno anaerobinių pūdytuvų privalumai yra visiškai išnaudojami. Fermentacijos ciklas sutrumpinamas nuo 28 dienos iki 21 dienos, biodujų gamyba padidinama daugiau nei 25%, paros biodujų gamyba padidinama nuo 1200 kubinių metrų iki 1500 kubinių metrų, o biodujų grynumas (metano kiekis) stabiliai palaikomas 60% -65%, suteikiant pakankamai kuro elektros gamybai.

Efektyvus panaudotos šilumos atgavimas: Sistemos atliekinės šilumos atgavimo efektyvumas yra daugiau nei 85%, o per parą 2 generatorių atgaunama perteklinė šiluma gali patenkinti visus 8 anaerobinių pūdytuvų izoliacijos poreikius, visiškai pakeičiant tradicinius elektrinio šildymo ir garo katilo šildymo būdus, realizuojant atliekinės šilumos išteklių panaudojimą ir mažinant energijos švaistymą.

Stabilus sistemos veikimas: Visa sistema turi aukštą automatizavimo laipsnį, o intelektuali valdymo sistema gali veikti be priežiūros, labai sumažindama eksploatavimo ir priežiūros darbo krūvį. Nuo bandomosios eksploatacijos įrangos gedimų dažnis buvo mažesnis nei 3%, sistemos stabilumas yra geras, o eksploatavimo ir priežiūros išlaidos buvo efektyviai sumažintos.

(II)naudos analizė

1. Ekonominė nauda

Įgyvendinus projektą, ekonominė nauda yra reikšminga, daugiausia atsispindi trimis aspektais: pirma, šildymo išlaidų taupymas. Pakeitus tradicinį elektrinį šildymą ir šildymą garo katilu galima sutaupyti apie 1200 Eur elektros ir kuro sąnaudų per dieną, o per metus – daugiau nei 430 000 Eur eksploatacijos išlaidų; antra, didėjančios pajamos iš elektros energijos gamybos. Biodujų gamyba padidinama 25 proc., per dieną pagaminama apie 900 kWh daugiau elektros energijos. Pagal vietinę elektros energijos kainą tinkle 0,65 euro/kWh, metinės papildomos elektros energijos gamybos pajamos yra apie 210 000 eurų; trečia, sumažinti eksploatavimo ir priežiūros išlaidas. Sistema veikia automatiškai, sumažinant 2 eksploatacinius ir techninės priežiūros personalus, sutaupant apie 120 000 Eur per metus darbo sąnaudų. Išsamus skaičiavimas rodo, kad projektas prideda apie 760 000 eurų metinės ekonominės naudos, o investicijų atsipirkimo laikotarpis yra tik 2,5 metų. Tuo pačiu metu metinės pajamos iš elektros energijos pardavimo gali siekti 20 281 eurą, o metinė savikaina – tik 4 047 eurus, o tai rodo ryškius ekonominius pranašumus.

2. Nauda aplinkai

Pirma, sumažinti energijos suvartojimą. Atgaunant ir panaudojant biodujų energijos gamybos atliekų šilumą per metus galima sutaupyti apie 120 tonų standartinės anglies, sumažinant anglies deginimo sukeliamą oro taršą; antra, sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Tradicinius šildymo būdus pakeitus panaudotos šilumos regeneravimu, anglies dvideginio emisija gali sumažėti maždaug 8000 tonų per metus, o tai padeda pasiekti „dvigubos anglies“ tikslą; trečia, realizuoti atliekų išteklių panaudojimą. Gyvulių ir paukščių mėšlą ir veisimo nuotekas paverčiant biodujomis ir organinėmis trąšomis, sumažėja atliekų išmetimas, gerinama supančios aplinkos kokybė, „atliekos paverčiamos lobiu“.

3. Socialinės pašalpos

Pirma, sprendžiama gyvulių ir paukščių veisimo atliekų tvarkymo problema, išvengiama dirvožemio, vandens ir oro taršos mėšlu ir nuotekomis, gerinama vietos ekologinė aplinka; antra, ji tiekia švarią elektros energiją, papildo vietinį elektros tiekimą ir mažina regioninį energijos trūkumą; trečia, jis skatina žemės ūkio atliekų išteklių naudojimo pramonės plėtrą, yra atskaitos pavyzdys, kaip panaudoti atliekinę šilumą ir panaudoti panašias biodujų jėgaines, skatina naujų energetikos projektų plėtrą aplinkinėse teritorijose ir skatina ekologišką ir tvarią žemės ūkio plėtrą.

 

V. Projekto santrauka ir perspektyva

(I)Projekto santrauka

Diegiant biodujų energijos gamybos atliekinės šilumos regeneravimo technologiją, šiame projekte atgaunama perteklinė šiluma, išsklaidyta veikiant anaerobinių pūdytuvų izoliacijos generatorių agregatams, suformuojant uždarą{0}}ciklo energijos panaudojimo sistemą „anaerobinės fermentacijos - biodujų energijos gamybos - atliekinės šilumos atgavimo - pastovios temperatūros izoliacijai“. Jis visiškai pašalina tradicinės anaerobinės viryklės izoliacijos problemas dėl didelio energijos suvartojimo, nestabilios temperatūros ir didelių eksploatavimo išlaidų. Įgyvendinus projektą, ne tik pagerinamas anaerobinės fermentacijos efektyvumas ir biodujų gamyba, realizuojamas atliekinės šilumos išteklių panaudojimas, bet ir pasiekiama didelė ekonominė, aplinkosauginė ir socialinė nauda. Tai patvirtina biodujų energijos gamybos atliekinės šilumos panaudojimo anaerobiniam pūdytuvo izoliavimui pagrįstumą ir pranašumą bei pateikia praktinę ir įmanomą schemą, skirtą energiją taupančiam vidutinio dydžio- biodujų jėgainių transformavimui.

Sėkmingo projekto įgyvendinimo raktas yra bioninių žarnyno anaerobinių pūdytuvų struktūrinių charakteristikų derinimas, šilumos mainų ir izoliacijos parametrų optimizavimas skaitmeniniu modeliavimu, tinkamų izoliacinių medžiagų parinkimas ir VRCOOLER vamzdelių atliekinės šilumos atgavimo įranga - šilumokaičių briaunų vamzdžių konstrukcija pagerina šilumokaičių atkūrimo efektyvumą, efektyviai padidina šilumos mainų plotą 4-6 kartus. Su VRCOOLER profesionaliomis projektavimo ir gamybos galimybėmis bei suderinimu su išmaniąja valdymo sistema pasiekiama tiksli temperatūros kontrolė ir efektyvus perteklinės šilumos panaudojimas, išvengiant atliekinės šilumos atliekų ir temperatūros svyravimų įtakos fermentacijos efektyvumui.

(II) Ateities perspektyvos

Ateityje, remdamiesi šio projekto įgyvendinimo patirtimi, toliau optimizuosime perteklinės šilumos regeneravimo sistemą, gerinsime perteklinės šilumos regeneravimo efektyvumą, tirsime kaskadinį perteklinės šilumos panaudojimo režimą, o perteklinę šilumą naudosime veisimo parko šildymui ir fermentacijos žaliavų pirminiam apdorojimui, kad toliau gerintume energijos panaudojimo efektyvumą; tuo pat metu įdiegti skaitmeninę dvynių technologiją, kad būtų sukurtas skaitmeninis dvigubas anaerobinės fermentacijos ir atliekinės šilumos atgavimo sistemos modelis, vykdomas stebėjimas realiuoju laiku, išankstinis įspėjimas apie gedimus ir sistemos veikimo būsenos parametrų optimizavimas bei pagerintas sistemos intelekto lygis; be to, reklamuoti šio projekto techninę schemą biodujų elektrinėse kitose srityse, pvz., gyvulių ir paukščių auginimo ir maisto atliekų apdorojimo, padėti daugiau naujų energetikos projektų taupyti energiją ir sumažinti anglies dioksido kiekį bei skatinti kokybišką žaliosios energijos pramonės plėtrą.