Резервуары для хранения биогаза: жизненно важный ресурс для устойчивой энергии

Резервуары для хранения биогаза: жизненно важный ресурс для устойчивой энергии

Биогазовые установки находятся в авангарде производства возобновляемой энергии, превращая органические отходы в ценный источник топлива.Резервуар биогаза, критически важный компонент, который преодолевает разрыв между колебанием производства газа и постоянным спросом на энергию.обеспечение постоянного поставок биогаза для производства электроэнергии, отопления или перехода на биометан.

Почему биогазовые баки необходимы?

Анаэробный процесс переваривания, хотя и эффективен, не всегда производит биогаз с постоянной скоростью, а потребление энергии часто варьируется в течение дня или недели.Резервуары для хранения биогаза решают эти проблемы,:

• Буферные колебания производства:Они хранят избыток биогаза, вырабатываемого во время пиковой активности, предотвращая сжигание (сжигание избыточного газа) и максимизируя восстановление энергии.

• Обеспечение постоянного снабжения:Сохраненный биогаз может быть использован в периоды снижения производства или увеличения спроса, обеспечивая стабильное и надежное энергоснабжение.

• Регулирование давления:Они помогают поддерживать оптимальное давление газа для оборудования, используемого ниже, например, комбинированных тепло-электростанций (КЭС), котлов или систем модернизации биогаза.

• Безопасность и охрана окружающей среды:Удерживая легковоспламеняющийся биогаз, они предотвращают его неконтролируемое выброс в атмосферу, уменьшая выбросы парниковых газов и снижая риск взрывов.

• Контроль запахов:Хорошо запечатанный резервуар для хранения эффективно удерживает любые запахи, связанные с содержанием биогаза или переваривателя.

Виды резервуаров для хранения биогаза: материальные вопросы

Выбор материала и конструкции для баков хранения биогаза имеет решающее значение, поскольку хранимый биогаз (смесь преимущественно метана и углекислого газа)часто с коррозионным сероводородом и влагой) может быть сложнымКлючевые соображения включают коррозионную стойкость, герметичность газа, долговечность и экономическую эффективность.

Вот наиболее распространенные виды:

1. Контейнеры из стекла, сплавленного в сталь:

   • Строительство:Это болтовые стальные резервуары, в которых стальные панели покрываются стеклянным эмалированным (стеклянным) слоем при высоких температурах, создавая химическую связь.

   • Преимущества:Исключительная коррозионная стойкость к суровым компонентам биогаза (особенно H2S), высокая инертность, гигиена, очень длительный срок службы (часто 30-50+ лет), низкое обслуживание и отличная герметичность газа.Их модульная конструкция позволяет относительно быстро собрать на месте.

   • Недостатки:Более высокие первоначальные капитальные затраты по сравнению с некоторыми альтернативами, а стеклянная подкладка может быть подвержена повреждению при ударе, если с ней не обращаться осторожно во время установки или эксплуатации.

2. Двойные мембранные газодержатели:

   • Строительство:Это гибкие, шарикообразные конструкции, изготовленные из высокопрочных газонепроницаемых мембран (обычно полиэфирной ткани, покрытой ПВХ).Они обычно состоят из внутренней мембраны, которая удерживает биогаз, и внешней мембраны, которая обеспечивает защиту от погодных условий и поддерживает положительное давление с помощью поддерживающего воздушного вентилятора..

   • Преимущества:Высокая гибкость, приспособленность к значительным изменениям объема, отличная герметичность газа, относительно низкая стоимость капитала, простая и быстрая установка и визуальное указание объема газа.Они также устойчивы ко многим коррозионным элементам в биогазе.

   • Недостатки:Уязвимы к физическим повреждениям (проколкам), имеют более короткий срок службы, чем жесткие резервуары, и могут подвергаться воздействию экстремальных погодных условий (например,сильный ветер или сильный снег, если он не спроектирован должным образом с внутренней поддержкой или управлением давлением воздуха).

3. Станки из стали, покрытые эпоксидом (FBE):

   • Строительство:Похожие на резервуары GFS в их конструкции болтовой стальной панели, но с термоустойчивым эпоксидным порошковым покрытием, нанесенным и отвержденным на заводе.

   • Преимущества:Хорошая коррозионная стойкость, более гибкая и устойчивая к ударам, чем стекло, легче восстанавливать незначительные повреждения в полевых условиях и, как правило, более экономически эффективная, чем резервуары GFS.

   • Недостатки:Устойчивость к химическим веществам не такая широкая, как у стекла, и их долгосрочная производительность в очень агрессивной среде биогаза может не соответствовать GFS. У них также есть ограничения температуры.

4. Танки из нержавеющей стали:

   • Строительство:Изготовлен полностью из панелей из нержавеющей стали, закрученных или сварных.

   • Преимущества:Отличная коррозионная устойчивость, высокая гигиена и очень длительный срок службы.

   • Недостатки:Наиболее высокая начальная стоимость капитала среди общих вариантов, что делает их менее распространенными для крупномасштабного хранения биогаза, если конкретные требования чистоты или высоко коррозионные условия не оправдывают инвестиции.

5. Конкретные резервуары с подкладкой:

   • Строительство:Традиционно используемые в качестве цистерн для переваривания, бетонные цистерны могут быть адаптированы для хранения биогаза, часто требуя специализированной герметичной облицовки или крышки.

   • Преимущества:Прочный, прочный и может быть построен на очень большие мощности.

   • Недостатки:Сам бетон по своей природе не герметичен для газов, поэтому требуется специальное и часто дорогое внутреннее покрытие или мембранное покрытие.Строительство, как правило, медленнее и более зависит от погоды, чем болтовые стальные резервуары.

Безопасность и нормативные соображения

Учитывая легковоспламеняющийся характер биогаза и присутствие токсичных компонентов, таких как сероводород, безопасность имеет первостепенное значение при проектировании, строительстве и эксплуатации баков хранения биогаза.Ключевые меры безопасности и нормативные соображения включают:

• Выявление утечки газа:Детекторы метана и H2S необходимы внутри и вокруг резервуара.

• Снижающие давление клапаны:Танки должны быть оборудованы предохранительными клапанами для предотвращения перенапряжения или вакуумных условий.

• Огнеупорные устройства:Чтобы не допустить воспоминаний в резервуаре.

• Правильная вентиляция:Особенно для внутренних установок или ограниченных пространств вокруг резервуара.

• Материалы, устойчивые к коррозии:Все трубопроводы и оборудование, контактирующие с биогазом, должны быть спроектированы таким образом, чтобы они выдерживали его коррозионные свойства.

• Планы реагирования на чрезвычайные ситуации:Необходимы четкие процедуры при утечках, пожарах и других чрезвычайных ситуациях.

• Соответствие стандартам:Соблюдение международных и местных стандартов, таких как AWWA D103 (для стальных резервуаров с болтами), API 650 (для сваренных резервуаров, часто ссылаются), стандарты ISO,и соответствующие национальные правила безопасности не подлежат обсуждению..

Будущее хранения биогаза

Поскольку мир все больше обращается к возобновляемым источникам энергии, биогазовые установки будут играть решающую роль в управлении отходами и устойчивом производстве энергии.особенно продвинутые опции из болтовой стали, такие как GFS и FBE, наряду с надежными мембранными держателями, будут продолжать развиваться, предлагая более эффективные, долговечные и экономически эффективные решения для использования полного потенциала этого ценного источника зеленой энергии.Правильное решение для хранения - это не просто контейнер; это стратегическая инвестиция в долгосрочный успех и безопасность любого биогазового объекта.