バイオガス発生装置の熱回収
1、バイオガス発電機セットにおける廃熱回収の核となる応用
バイオガス発生装置セットの廃熱は主に 2 つの部分から発生します。エンジン排気 (温度 350-550 度、全廃熱の 60% ～ 70% を占める)、およびエンジンのシリンダー ライナーと潤滑油冷却システム (温度 80 ～ 120 度、全廃熱の 30% ～ 40% を占める) です。ターゲットを絞ったリサイクル システム設計を通じて、これらの廃熱は複数のシナリオで広く適用でき、「発電廃熱利用」のクローズド ループ エコロジーを形成します。
(1) 確実なバイオガス生成：原料の前処理と発酵加熱
これは廃熱回収の最も重要な利用方法であり、大規模なバイオガス プロジェクトの安定した運営に特に適しています。{0}}
発酵槽加熱：バイオガス発酵の最適温度は中温（30～38度）または高温（50～55度）です。低温環境（冬季や北部地域）では発酵効率が低下し、ガス発生量が急激に減少することがあります。回収した廃熱は、プレート式熱交換器を介して発酵ブロスを加熱したり、熱水循環システムを介して発酵タンクを恒温保護するために使用され、ガス生産量を20％〜30％増加させ、冬季ユニットへの安定した燃料供給を確保します。
• 原材料の前処理: 一部のバイオガス プロジェクトでは、わら、家畜糞尿、その他の原材料を使用しており、原材料の分解、加水分解、または滅菌を行うために加熱する必要があります。廃熱温水を原料の前処理工程に直接利用できるため、追加のエネルギー消費を削減します。
(2) 産業および商業シナリオ: 熱エネルギーの直接供給
廃熱回収によって生成される高温熱水（80-95 度）または蒸気（低圧、0.3～0.6MPa）は、工業生産や商業ビルの熱エネルギー需要に直接対応できます。
工業用熱: 食品加工、繊維の印刷と染色、化学薬品などの産業における洗浄、乾燥、加熱プロセス。飼育場での糞便処理（殺菌）とハウスでの定温栽培（土壌加温、空気加温）。
商業および建物の暖房: 工業団地、オフィスビル、病院、学校の冬季暖房。ホテルやショッピングモールへの家庭用給湯（洗濯用、厨房用）。データセンターの冬季断熱材（電気暖房の代替）。
(3) エネルギーアップグレード：廃熱発電と冷凍
大規模なバイオガス発電プロジェクト（設置容量 1MW 以上）の場合、ハイエンド廃熱回収システムを通じてエネルギー アップグレードを実現できます。-
• 廃熱発電: 有機ランキン サイクル (ORC) 技術を使用し、高温排ガスを使用して有機作動流体 (R245fa など) を加熱し、小型タービン発電機を駆動して発電し、システム全体のエネルギー利用率を 80% 以上に高めます。-
吸収冷凍: 臭化リチウム吸収冷凍ユニットを使用することで、廃熱が工業生産冷却およびビル空調冷却用の冷却能力に変換され、「夏の冷房、冬の暖房、年間を通じた給水」という複数のエネルギー補完を実現します。-
廃熱回収技術は、バイオガス エネルギーの応用範囲を拡大するだけでなく、経済性、環境保護、技術の面で複数の利点を発揮し、バイオガス発電プロジェクトの「強力なツール」となります。
(1) エネルギーの総合利用率の向上とエネルギーの無駄の削減
従来のバイオガス発電プロジェクトは発電量のみを重視しており、大量の廃熱が直接排出され、エネルギー利用率は45％未満でした。廃熱回収により、システムの総合的なエネルギー利用率を 75% ～ 90% に高めることができます。これは、バイオガス 1 立方メートルあたりの有効エネルギー出力の 2 倍以上に相当します。 1MWのバイオガス発電機セットを例にとると、1日あたりの平均発電量は約24000キロワット時で、回収された廃熱は1日当たり20000平方メートルの建物暖房または500トンの家庭用温水の需要を満たすことができ、「発電だけして熱を無駄にする」という単一モードを完全に変えます。
(2) 運営コストの削減とプロジェクトの収益性の向上
• 燃料消費量の削減: 廃熱を発酵タンクの加熱に使用すると、電気暖房や石炭火力/ガス火力ボイラーの代わりに使用できるため、補助エネルギー コストが削減されます。{0}中国北部の1.2MWバイオガスプロジェクトのデータによると、冬の間に廃熱で発酵タンクを加熱すると、1日あたり平均300立方メートルの天然ガス消費量を節約でき、年間コストを約60万元節約できるという。
• 収入源の増加：余剰廃熱を外部から供給（周辺企業や住民への暖房・給湯など）することができ、「電気＋熱」の二重収入となり、プロジェクトの投資回収期間が1～3年短縮されます。一部のプロジェクトの熱エネルギー収益は総収益の 30% ～ 40% を占めており、リスクへの抵抗力が大幅に強化されています。