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          隆安華僑管理區秸稈氣化清潔能源綜合利用工程項目開創性通過168性能測試

           

           
           

          2022年01月18日18:00,由德潤生物質開發(香港)有限公司投資建設,杭能環境負責EPC總承包的隆安華僑管理區秸稈氣化清潔能源綜合利用工程項目順利通過168小時性能測試。

           

           
           

          項目概況

           

          德潤生物質開發(香港)有限公司(以下簡稱:“德潤公司”)是華潤集團旗下專門從事生物質能開發利用的公司。德潤公司自2018年開始,先后在廣西、黑龍江投資建設了一批以秸稈等農業廢棄物為主要原料的生物質沼氣發電項目。作為廣西壯族自治區的示范項目,隆安華僑管理區秸稈氣化清潔能源綜合利用工程項目(以下簡稱:“隆安項目”)針對秸稈類廢棄物處理難、能源化和資源化利用率低的問題,以牛草、甘蔗青頭、甘蔗渣等農業廢棄物及農產品加工廢棄物為原料,引進國外先進的半干式高濃度厭氧發酵核心工藝技術,并結合國內生物質原料的特點及工況,進行工藝優化及設備升級,建成了年處理混合生物質原料9萬噸、年產沼氣760萬立方米、年發電量1,597萬度、年產固體有機肥1.9萬噸、液體有機肥3萬噸的標志性示范項目。
           
           
           
           

          核心工藝與設備

           

          原料及預處理單元

          收割后的牛草、甘蔗青頭等原料在場內青儲窖經過窖儲后,通過裝載機轉運至原料接收料倉,通過進料輸送設備送至厭氧罐內進行厭氧發酵,生產沼氣。

          青儲窖

          原料接收料倉

          進料輸送設備

           

          與歐洲同類項目相比,國內的非青儲秸稈類生物質原料降解困難,并且由于收割機械水平的差異,國內秸稈類生物質原料還具有粒徑長、含砂、含土、含雜量大等不利因素,對進料、厭氧系統的穩定性、可靠性提出了更高的要求。在德潤公司和杭能環境雙方共同努力下,針對性地采取了一系列改進優化措施,大幅提升了進料系統的可靠性和穩定性,整個進料環節實現自動化控制,減少人工操作,處理量達到20噸/小時(單條線),提高了生產效率。

          半干式高濃度厭氧發酵單元

          厭氧單元引進德國先進的半干式高濃度厭氧發酵技術,結合國內原料特點進行了具有開創性的創新改進提升,建設半干式厭氧發酵罐3座,單體容積5,600m3。創新的半干式厭氧發酵工藝發酵濃度高、溫度高,對工況復雜的纖維類生物質原料兼容性好,容積產氣率較傳統濕法厭氧工藝提升30%~50%,具有較高的生產效率。秸稈類原料的浮渣結殼問題是世界級難題,已經成為制約此類原料厭氧應用的根本因素。隆安項目進行針對性發明創造,從根本上解決了秸稈在厭氧罐內漂浮和結殼的技術難題,成功為秸稈類生物質沼氣項目摸索出一套成熟可靠的厭氧發酵工藝。

          厭氧罐(5,600m3×3座)

           

          厭氧罐攪拌系統在引進國外先進的半干式厭氧罐攪拌機的基礎上,結合項目原料的特性,對厭氧罐攪拌機的承重方式、導向結構、控制時序等多個關鍵環節進行改進及優化,有效減少了罐內沉砂對攪拌機的磨損,同時有效破除罐內浮渣和結殼,確保了運行的可靠性。通過時序控制的優化設計,系統運行能耗較傳統濕法工藝節省50%以上。半干式厭氧攪拌機可實現在線檢修,避免清罐,大大減少了項目的運維成本。作為半干式厭氧攪拌機在國內的落地轉化和首次應用,半干式厭氧攪拌機已完成科技成果評議及多項技術專利的申請。

          沼氣凈化及熱電聯產單元

          厭氧發酵產生的沼氣,采用生物脫硫工藝,將硫化氫濃度降至100 ppm以下。項目凈化后的沼氣進入熱電聯產發電機組,生產的電力并入電網。發電機組產生的余熱回收用于厭氧發酵反應裝置增溫,多余熱量可供場內其他生產生活熱量需求。

          生物脫硫系統

          (900m3/h)

          熱電聯產發電機組

          (1MW*2套)

           

           
           

          項目測試標準嚴格對標電力行業

           

          受行業普遍技術裝備工業水平制約,此前沼氣項目從未按照電力行業標準進行過全系統、滿負荷連續168小時性能測試。隆安項目由于在工藝上、裝備上具備了較高的可靠性水平,首次進行168小時性能測試,意義重大,將國內生物質沼氣行業的驗收和測試標準提升了一個臺階。整個168測試期間,平均日產沼氣24,031m3,平均日發電量達到48,242kW·h/d,達到設計值的110%以上,連續穩定可靠,未出現任何中斷因素。德潤公司和杭能公司現場人員統一協調行動,保證性能測試指標的真實性,確保測試過程井然有序、有條不紊的進行。在此期間,各崗位人員嚴格把控測試條件、及時調整設備參數,確保工藝可靠性和設備穩定性,對性能測試驗收期間的參數指標進行記錄,做好資料歸檔,為后期項目長期穩定運行提供重要依據。

           

           
           

          項目意義

           

          隆安項目順利通過168性能測試,標志著華潤集團投資的首批秸稈類生物質項目的成功運行,成功驗證了核心工藝和關鍵設備的可靠性,為后續項目的推進實施提供了重要參考。隆安項目通過厭氧核心技術提供清潔能源和有機肥料,助力“雙碳”目標實施。

          在項目建設過程中,德潤公司和杭能環境結合國內農業生物質原料的特性,采取一系列措施進行技術升級、設備優化,探索出一條適用于國產秸稈類生物質項目的高濃度半干式厭氧成套技術和裝備,實現了設備的標準化和集成化,為后續同類項目的多地實施提供了重要的技術和裝備保障。

          在性能測試過程中,隆安項目首次以電力行業的168性能測試標準進行農業生物質沼氣項目測試和驗收,提升了農業生物質項目驗收標準,為國內同類項目的建設和驗收提供了工藝技術、裝備和驗收標準等方面可借鑒的經驗,具有很好的示范作用。

           

           
           
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