Производитель резервуаров для хранения биогаза объемом 10 000 м³: Определение размера буфера установки

Биогазовый реактор производит газ со скоростью, определяемой биологическими процессами, а установка комбинированного производства тепла и электроэнергии или установка очистки потребляет его со скоростью, определяемой сетью, потребностью в тепле или контрактом на отбор. Эти две скорости никогда не совпадают надолго. Хранилище — это компонент, который поглощает несоответствие, и когда оно недостаточно велико, симптомы ошибочно принимаются за проблемы процесса: двигатель отключается ночью, факел работает по выходным, или установка очистки снижает производительность в те часы, когда тариф наиболее выгоден. При объеме десять тысяч кубических метров резервуар перестает быть аксессуаром; он становится компонентом, который определяет, является ли установка управляемой или просто продуктивной.

Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) производит резервуары для хранения биогаза и реакторы из стеклоэмалированной стали и поставила отдельные резервуары объемом до 32 000 кубических метров, причем рекордный резервуар объемом 21 094 кубических метра был поставлен в 2020 году. При масштабе 10 000 кубических метров важными вопросами являются логика определения размера, тип хранения, диапазон давления и доказательства производителя того, что геометрия работает.

1. Сколько биогаза нужно хранить установке?

Объем хранения определяется несоответствием между производством и потреблением, а не только размером установки. Установка, питающая базовый двигатель, нуждается в другом буфере, чем установка, питающая реактивную на сеть установку комбинированного производства тепла и электроэнергии или установку очистки биометана с жестким контрактом на отбор.

• Работа в базовом режиме: Непрерывно работающая установка комбинированного производства тепла и электроэнергии нуждается в достаточном хранении для преодоления перебоев в подаче и окон обслуживания, обычно в течение нескольких часов производства.
• Работа в режиме реагирования на сеть: Установки, которые смещают генерацию в окна пиковых тарифов, нуждаются в хранилище, рассчитанном на накопление газа, произведенного в часы, когда они намеренно не генерируют, что обычно является значительно большим объемом.
• Очистка и подача в сеть: Где газ очищается до биометана, жесткий контракт на подачу может сделать хранение разницей между непрерывной подачей и ограничением во время спада спроса.
• Минимизация сжигания на факеле: Достаточный буфер для поглощения плановых и внеплановых простоев потребления часто является самым дешевым способом сокращения сжигания на факеле, а сжигание на факеле все чаще регистрируется и наказывается.
• Перемешивание и технологическое использование: Некоторые установки также отбирают газ для перемешивания в реакторе или для пастеризации, и этот внутренний спрос должен быть включен в расчет буфера.

2. Какой тип хранения подходит для 10 000 кубических метров?

На этом масштабе распространены три конфигурации, и выбор определяется требованиями к давлению, доступностью земли, ограничениями планирования и ожиданиями окружающей среды в отношении внешнего вида и запаха.

• Интегрированное хранение на крыше реактора: Газ хранится под двухмембранной крышей на самом реакторе. Это самый компактный вариант и подходит для установок, где объем реактора уже обеспечивает необходимый буфер.
• Отдельный двухмембранный резервуар: Выделенный резервуар на собственном фундаменте отделяет хранение от реактора, позволяет проводить независимое обслуживание и делает объем хранения явным и легко расширяемым в дальнейшем.
• Жесткий газовый резервуар с алюминиевым куполом: Сборный стальной резервуар с геодезическим алюминиевым куполом и внутренней мембраной обеспечивает защищенное от непогоды, долговечное хранилище газа с низким визуальным профилем.
• Диапазон давления: Большинство низконапорных хранилищ работают в диапазоне от нескольких миллибар до примерно 30 мбар. Рабочее давление определяет спецификацию мембраны, устройства безопасности и нагрузки на фундамент.
• Меры безопасности: Сброс давления/вакуума, пламегасители, дренаж конденсата в низких точках и герметичная конструкция являются обязательными, и система должна быть безопасной как при избыточном давлении, так и при вакууме.

3. Что должен доказать производитель в этом масштабе?

При объеме десять тысяч кубических метров запас прочности исчезает. Геометрия должна быть проверена на ветровые и сейсмические нагрузки, допуск фундамента становится критически важным, а референсный послужной список производителя должен включать резервуары сопоставимого масштаба, а не длинный список меньших резервуаров.

• Структурная проверка: Нагрузки на оболочку, крышу и патрубки должны быть проверены методом конечных элементов в соответствии с применимым кодексом, с учетом ветровых и сейсмических случаев для конкретного объекта, а не общих предположений.
• Допуск фундамента: Большие по диаметру сборные резервуары гораздо менее терпимы к дифференциальному оседанию, чем сварные резервуары с жестким кольцевым поясом. Спецификация фундамента и допуск на обследование являются частью проекта.
• Доказательство герметичности: Класс болтов, спецификация герметика, последовательность затяжки и деталь крепления мембраны должны быть задокументированы, поскольку в этом масштабе даже небольшая скорость утечки представляет собой большую потерю метана.
• Сравнительные ссылки: Запросите резервуары аналогичного диаметра и объема, которые находятся в эксплуатации несколько лет, и запросите контактную ссылку.
• План доставки и монтажа: В этом масштабе план логистики и последовательность монтажа являются частью инженерной документации, а не второстепенной задачей, переданной монтажной бригаде.

Инженерное обеспечение и поддержка проекта

Каждый резервуар, поставляемый Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel), спроектирован в соответствии с AWWA D103-09 и EN 1090 с проверкой методом конечных элементов нагрузок на оболочку, крышу и патрубки, покрыт эмалью при температуре 820-930°C под контролем ISO 9001 и ISO 45001, протестирован на наличие дефектов покрытия (holiday test) при 1500 В на всей поверхности и собран с болтами класса 8.8 и сертифицированным производителем герметиком. Резервуары для хранения биогаза спроектированы в соответствии с AWWA D103-09 и EN 1090 с проверкой методом конечных элементов нагрузок на оболочку, крышу и патрубки для конкретных ветровых и сейсмических условий объекта, изготовлены из пластин, покрытых эмалью при температуре 820-930 градусов Цельсия, и протестированы на наличие дефектов покрытия (holiday test) при 1500 В, и поставляются с мембранными системами, устройствами сброса давления/вакуума, пламегасителями, дренажом конденсата и поддержкой при вводе в эксплуатацию.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Сколько газа может фактически вместить накопительный резервуар объемом 10 000 м³?

Геометрический объем составляет десять тысяч кубических метров, но полезный буфер зависит от рабочего диапазона давления. Низконапорный мембранный резервуар использует меньшую долю своего геометрического объема, чем высоконапорный жесткий резервуар, поэтому полезный буфер следует подтверждать по рабочему диапазону давления, а не предполагать по размеру резервуара.

Можно ли добавить хранилище к существующей установке?

Да, и это одно из преимуществ сборной конструкции. Отдельный резервуар или дополнительный сосуд может быть установлен на новом фундаменте и подключен к существующей газовой системе с кратковременным отключением, поскольку на действующей установке не требуется сварка или горячие работы.

Что происходит с качеством газа во время хранения?

Само по себе хранение не изменяет значительно содержание метана, но в низких точках будет образовываться конденсат, который необходимо сливать, а присутствующий сероводород остается в газе. Дренаж конденсата и, при необходимости, десульфуризация должны быть частью конструкции газовой системы.

Может ли накопительный резервуар быть сконфигурирован в соответствии с нашим профилем производства?

Да. Объем, диапазон давления, мембранная или жесткая конструкция, устройства безопасности, система обработки конденсата и приборы — все это настраивается под установку. Предоставьте почасовые профили производства и потребления, и буфер будет рассчитан на фактическое несоответствие.