2022年01月18日18:00,由德潤生物質(zhì)開發(fā)(香港)有限公司投資建設(shè),維爾利環(huán)保集團全資子公司杭能環(huán)境負責(zé)EPC總承包的隆安華僑管理區(qū)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(zhì)開發(fā)(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(zhì)能開發(fā)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(shè)了一批以秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物為主要原料的生物質(zhì)沼氣發(fā)電項目。作為廣西壯族自治區(qū)的示范項目,隆安華僑管理區(qū)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(nóng)業(yè)廢棄物及農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物為原料,引進半干式高濃度厭氧發(fā)酵核心工藝技術(shù),并結(jié)合國內(nèi)生物質(zhì)原料的特點及工況,進行工藝優(yōu)化及設(shè)備升級,建成了年處理混合生物質(zhì)原料9萬噸、年產(chǎn)沼氣760萬立方米、年發(fā)電量1,597萬度、年產(chǎn)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(shè)備
原料及預(yù)處理單元
收割后的牛草、甘蔗青頭等原料在場內(nèi)青儲窖經(jīng)過窖儲后,通過裝載機轉(zhuǎn)運至原料接收料倉,通過進料輸送設(shè)備送至厭氧罐內(nèi)進行厭氧發(fā)酵,生產(chǎn)沼氣。
青儲窖
原料接收料倉
進料輸送設(shè)備
與歐洲同類項目相比,國內(nèi)的非青儲秸稈類生物質(zhì)原料降解困難,并且由于收割機械水平的差異,國內(nèi)秸稈類生物質(zhì)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(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性提出了更高的要求。在德潤公司和杭能環(huán)境雙方共同努力下,針對性地采取了一系列改進優(yōu)化措施,大幅提升了進料系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,整個進料環(huán)節(jié)實現(xiàn)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(chǎn)效率。
半干式高濃度厭氧發(fā)酵單元
厭氧單元引進半干式高濃度厭氧發(fā)酵技術(shù),結(jié)合國內(nèi)原料特點進行了具有開創(chuàng)性的創(chuàng)新改進提升,建設(shè)半干式厭氧發(fā)酵罐3座,單體容積5,600m³。創(chuàng)新的半干式厭氧發(fā)酵工藝發(fā)酵濃度高、溫度高,對工況復(fù)雜的纖維類生物質(zhì)原料兼容性好,容積產(chǎn)氣率較傳統(tǒng)濕法厭氧工藝提升30%——50%,具有較高的生產(chǎn)效率。秸稈類原料的浮渣結(jié)殼問題是世界級難題,已經(jīng)成為制約此類原料厭氧應(yīng)用的根本因素。隆安項目進行針對性發(fā)明創(chuàng)造,從根本上解決了秸稈在厭氧罐內(nèi)漂浮和結(jié)殼的技術(shù)難題,成功為秸稈類生物質(zhì)沼氣項目摸索出一套成熟可靠的厭氧發(fā)酵工藝。
厭氧罐(5,600m3×3座)
厭氧罐攪拌系統(tǒng)在引進半干式厭氧罐攪拌機的基礎(chǔ)上,結(jié)合項目原料的特性,對厭氧罐攪拌機的承重方式、導(dǎo)向結(jié)構(gòu)、控制時序等多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行改進及優(yōu)化,有效減少了罐內(nèi)沉砂對攪拌機的磨損,同時有效破除罐內(nèi)浮渣和結(jié)殼,確保了運行的可靠性。通過時序控制的優(yōu)化設(shè)計,系統(tǒng)運行能耗較傳統(tǒng)濕法工藝節(jié)省50%以上。半干式厭氧攪拌機可實現(xiàn)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(nèi)的落地轉(zhuǎn)化和應(yīng)用,半干式厭氧攪拌機已完成科技成果評議及多項技術(shù)專利的申請。
沼氣凈化及熱電聯(lián)產(chǎn)單元
厭氧發(fā)酵產(chǎn)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(lián)產(chǎn)發(fā)電機組,生產(chǎn)的電力并入電網(wǎng)。發(fā)電機組產(chǎn)生的余熱回收用于厭氧發(fā)酵反應(yīng)裝置增溫,多余熱量可供場內(nèi)其他生產(chǎn)生活熱量需求。
生物脫硫系統(tǒng)(900m3/h)
熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機組(1MW*2套)
項目驗收標準嚴格對標電力行業(yè)
受行業(yè)普遍技術(shù)裝備工業(yè)水平制約,此前沼氣項目從未按照電力行業(yè)標準進行過全系統(tǒng)、滿負荷連續(xù)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,進行168小時性能測試,意義重大,將國內(nèi)生物質(zhì)沼氣行業(yè)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(chǎn)沼氣24,031m³,平均日發(fā)電量達到48,242kW·h/d,達到設(shè)計值的110%以上,連續(xù)穩(wěn)定可靠,未出現(xiàn)任何中斷因素。德潤公司和杭能公司現(xiàn)場人員統(tǒng)一協(xié)調(diào)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(diào)整設(shè)備參數(shù),確保工藝可靠性和設(shè)備穩(wěn)定性,對性能測試驗收期間的參數(shù)指標進行記錄,做好資料歸檔,為后期項目長期穩(wěn)定運行提供重要依據(jù)。
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(zhì)項目的成功運行,成功驗證了核心工藝和關(guān)鍵設(shè)備的可靠性,為后續(xù)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(shù)提供清潔能源和有機肥料,助力“雙碳”目標實施。
在項目建設(shè)過程中,德潤公司和杭能環(huán)境結(jié)合國內(nèi)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)原料的特性,采取一系列措施進行技術(shù)升級、設(shè)備優(yōu)化,探索出一條適用于國產(chǎn)秸稈類生物質(zhì)項目的高濃度半干式厭氧成套技術(shù)和裝備,實現(xiàn)了設(shè)備的標準化和集成化,為后續(xù)同類項目的多地實施提供了重要的技術(shù)和裝備保障。
在性能測試過程中,隆安項目以電力行業(yè)的168性能測試標準進行農(nóng)業(yè)生物質(zhì)沼氣項目測試和驗收,提升了農(nóng)業(yè)生物質(zhì)項目驗收標準,為國內(nèi)同類項目的建設(shè)和驗收提供了工藝技術(shù)、裝備和驗收標準等方面可借鑒的經(jīng)驗,具有很好的示范作用。
原標題:華潤隆安秸稈混合原料厭氧半干式2MW沼氣發(fā)電項目順利通過168性能測試驗收