5000m3 Lục khí cầu khí sinh học hai màng được lắp đặt để lưu trữ methane

Bể chứa khí sinh học màng kép gắn trên mặt đất 5000m³ để lưu trữ metan

Tổng quan sản phẩm

Bể chứa khí Mondes Process Double Membrane là một cấu trúc được hỗ trợ bằng không khí chắc chắn, được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng lưu trữ khí sinh học. Thiết kế sáng tạo này cho phép chứa khí hiệu quả đồng thời giảm thiểu rủi ro rò rỉ, điều này rất quan trọng trong việc duy trì tính toàn vẹn của khí sinh học như một nguồn năng lượng. Thông thường, Bể chứa khí này được tích hợp vào các hệ thống phân hủy kỵ khí trong các cơ sở xử lý nước thải, các dự án phân hủy nông nghiệp, các bãi chôn lấp và các nhà máy nhiệt điện kết hợp sử dụng các vật liệu hữu cơ đã phân hủy để sản xuất khí sinh học làm nguồn năng lượng.

Trong các cơ sở xử lý nước thải, việc tích hợp Bể chứa khí giúp tăng cường hiệu quả hoạt động bằng cách cung cấp một phương pháp đáng tin cậy để lưu trữ metan được tạo ra trong quá trình phân hủy kỵ khí. Khí sinh học được lưu trữ có thể được sử dụng tại chỗ để cung cấp năng lượng cho máy phát điện hoặc hệ thống sưởi, do đó làm giảm sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng bên ngoài và đóng góp vào các mục tiêu bền vững tổng thể.

Trong môi trường nông nghiệp, các cấu trúc này tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lý chất thải hữu cơ từ các hoạt động chăn nuôi và tàn dư cây trồng. Bằng cách thu giữ và lưu trữ khí sinh học được tạo ra thông qua các quá trình lên men có kiểm soát, nông dân có thể chuyển đổi chất thải thành năng lượng tái tạo có giá trị đồng thời giảm thiểu phát thải khí nhà kính liên quan đến các phương pháp xử lý chất thải truyền thống.

Các bãi chôn lấp được hưởng lợi từ việc sử dụng Bể chứa khí màng kép bằng cách quản lý hiệu quả việc sản xuất khí bãi chôn lấp. Khi các vật liệu hữu cơ phân hủy trong các bãi chôn lấp theo thời gian, một lượng lớn metan được thải ra; việc sử dụng hệ thống Bể chứa khí giúp thu giữ loại khí nhà kính mạnh này để chuyển đổi thành năng lượng hữu ích thay vì để nó thoát ra ngoài khí quyển.

Hơn nữa, trong các nhà máy nhiệt điện kết hợp tận dụng các vật liệu hữu cơ đã phân hủy để phát điện và sản lượng nhiệt, việc kết hợp các giải pháp lưu trữ tiên tiến như vậy sẽ tối ưu hóa tỷ lệ sử dụng nhiên liệu. Khả năng lưu trữ khí sinh học dư thừa đảm bảo hoạt động nhất quán ngay cả khi nguồn cung cấp thay đổi hoặc trong thời gian nhu cầu cao.

Các thông số kỹ thuật chính

Lắp đặt điển hình

Bể chứa khí được lắp đặt giữa máy phân hủy và thiết bị tiêu thụ khí:

Việc lắp đặt Bể chứa khí điển hình được thiết kế để lưu trữ khoảng 20 giờ sản lượng khí. Khối lượng lưu trữ có thể được thiết kế để phù hợp với yêu cầu sản xuất và tiêu thụ của quy trình; Các đơn vị nhỏ hơn có thể được yêu cầu làm bộ đệm lưu trữ trên một nhà máy hoạt động liên tục, nhưng các đơn vị lưu trữ khí lớn hơn có thể được chỉ định để giữ khí để sử dụng trong thời gian yêu cầu công suất cao tại địa phương, khi năng lượng được sản xuất có thể được bán với giá tốt hơn.

Cấu trúc chính

Màng ngoài

Cấu trúc Bể chứa khí bao gồm hai màng hình cầu và một màng đáy phẳng được gắn trên tấm bê tông.

Màng ngoài là một cấu trúc dệt được bơm phồng vĩnh viễn. Màng được bơm phồng bằng cách sử dụng quạt gió vận hành bằng điện – thường được chỉ định theo cặp phù hợp cho chu kỳ Duty/Standby. Van một chiều được lắp trong đường cấp khí để cách ly từng quạt gió khi ở chế độ chờ. Van điều chỉnh được lắp trên ống xả màng ngoài.

Màng ngoài được thiết kế theo tất cả các mã quốc tế thích hợp cho các cấu trúc được hỗ trợ bằng không khí. Màng dệt được thiết kế để chịu được các lực áp suất không khí bên trong cũng như các lực động bên ngoài từ gió và tuyết. MONDES sử dụng một loạt các vật liệu màng lên đến 1.011 lbf/2 inch (9.000 N/5cm độ bền kéo) – màng dệt mạnh nhất hiện có trên thị trường. Các màng được sản xuất từ sợi polyester với lớp phủ PVC+PVDF. Lớp phủ được áp dụng theo thông số kỹ thuật của chúng tôi với các chất phụ gia và xử lý để bảo vệ chống lại lưu huỳnh và các thành phần khác có trong khí sinh học. Màng được chỉ định có độ thấm metan thấp là 167-ml/m²/ngày/áp suất bar. Màng ngoài nhận được các chất phụ gia bổ sung để tăng cường bảo vệ khỏi bức xạ cực tím. Tuổi thọ dự kiến điển hình của màng ngoài là 20 năm ở vị trí tiếp xúc với tia UV cao. Thời gian dài hơn có thể được mong đợi ở các quốc gia có mức UV giảm. Trong suốt vòng đời của cấu trúc, màng ngoài sẽ trở nên giòn và bắt đầu nứt ra, lộ ra các sợi polyester. Khi hết tuổi thọ, màng ngoài có thể dễ dàng thay thế. Màng trong (xem thảo luận sau) không bị quá trình lão hóa UV tương tự và sẽ tồn tại lâu hơn màng ngoài với hệ số tối thiểu là 2:1. Mỗi cuộn vật liệu màng được kiểm tra 100% bằng cả kỹ thuật kiểm tra trực quan bằng máy tính và con người.

Hình dạng màng được sản xuất theo kích thước tiêu chuẩn để sử dụng tiết kiệm nhất chiều rộng vật liệu cơ bản tiêu chuẩn. Có thể sản xuất các kích thước cụ thể thay thế, nhưng có thể không có lợi thế thương mại khi làm như vậy.

Hình dạng màng đạt được bằng cách cắt chính xác cuộn dệt theo các mẫu thiết kế chính xác. Các mẫu này dựa trên hơn 20 năm kinh nghiệm về hành vi của hàng dệt dưới áp suất, và đã trở thành một hình dạng rất chuyên biệt để đảm bảo phân bố ứng suất đều trên toàn bộ cấu trúc. Các mối nối chồng lên nhau giữa các thành phần được hàn tần số cao trong điều kiện kiểm soát theo ISO.9001. Khả năng truy xuất nguồn gốc hoàn toàn được duy trì cho mọi mét mối hàn màng cho hồ sơ chất lượng của chúng tôi. Các mối hàn thử nghiệm được tạo ra trước khi mỗi cuộn vải mới được thiết lập trên máy hàn và cứ 82 feet (25m) mối hàn trong suốt quá trình xây dựng màng hàn.

Các phụ kiện xuyên qua màng, chẳng hạn như cổng xem, vương miện, cửa hút và cửa xả, và khớp ngoại vi đáy được gia cố bằng dây thừng bằng thép không gỉ được bọc kín. Mỗi sợi dây thừng được sản xuất theo kích thước chính xác cần thiết cho từng dự án riêng lẻ:

Màng trong

Màng trong tạo thành thể tích chứa khí thay đổi bên trong màng ngoài. Màng trong và màng đáy được bịt kín bằng một lớp đệm nén kín khí xung quanh chu vi của cấu trúc trên nền bê tông. Khi thể tích khí được lưu trữ tăng lên, màng trong sẽ dâng lên để chứa nó. Áp suất bên trong vùng chứa khí, và do đó là đường ống dẫn khí, được duy trì bởi áp suất không khí bên trong màng ngoài tác dụng lên bề mặt của màng trong. Chênh lệch áp suất trên vùng chứa không khí bên ngoài và vùng chứa khí bên trong là tối thiểu – chỉ do trọng lượng của màng trong (áp suất chứa khí cao hơn 0,145 – 0,022psi (1 đến 1,5 mBar)).

Màng trong được làm từ cùng một loại vải dệt như màng ngoài. Màng trong có khả năng chống tia UV giảm vì nó không tiếp xúc với bức xạ này, nhưng có một lớp phủ chống tĩnh điện bổ sung để loại bỏ khả năng tĩnh điện do chuyển động của màng trong quá trình vận hành. Mặc dù điều kiện phục vụ không bị căng thẳng của màng trong, nó luôn được chỉ định có độ bền tương đương với màng ngoài. Trong trường hợp hiếm khi màng ngoài bị hỏng, màng trong sẽ duy trì tính toàn vẹn về cấu trúc trước mọi điều kiện tải (áp suất bên trong và môi trường).

Đường ống dẫn khí & Van giảm áp

Với hơn 20 năm phát triển và một loạt các cài đặt trên khắp thế giới, chúng tôi tin rằng hệ thống này là sự sắp xếp tối ưu của đường ống dẫn khí và van giảm áp.

Điều quan trọng là khí phải được cung cấp bằng một đường ống và tiêu thụ thông qua một đường ống thứ hai – ngay cả trong một hệ thống nơi bể chứa khí được sử dụng làm bộ đệm đơn giản. Khí sinh học là hỗn hợp của metan và carbon dioxide, và hỗn hợp này có thể lắng xuống trong thời gian trì trệ. Với hệ thống hai đường ống, khí bên trong vùng chứa liên tục chuyển động – ngay cả trong thời gian sản xuất và tiêu thụ tương đương nhau.

Các đường ống cung cấp và tiêu thụ khí được định tuyến bên dưới tấm nền đến trung tâm của nền. Các đường ống và màng được bịt kín bằng mặt bích bịt kín nén bằng bu lông. Vì mục đích sơ đồ bên dưới, hai đường ống được hiển thị đối diện nhau. Trong thực tế, hai đường ống này sẽ chạy song song với nhau, theo hướng xuyên tâm trên nền. Đường ống phải được chỉ định đúng kích thước để chứa tốc độ dòng chảy và áp suất của từng yêu cầu của nhà máy.

Van giảm áp thủy lực phải luôn được lắp đặt trên đường cấp khí cho Bể chứa khí màng kép. Khi được lắp đặt trên đường cấp, van sẽ bảo vệ cấu trúc màng khỏi áp suất quá cao bên trong cũng như các tình huống áp suất quá cao do sự tăng đột ngột trong sản xuất khí. Mỗi van được sản xuất riêng lẻ theo kích thước cố định để cung cấp khả năng giảm áp cần thiết cho sự kết hợp áp suất và tốc độ dòng chảy của từng lần lắp đặt. Van được chế tạo từ thép không gỉ loại 304 và sử dụng chất lỏng chống đông glycol 100% bên trong để duy trì bẫy áp suất. Van an toàn hoạt động theo nguyên tắc đơn giản của chênh lệch áp suất thủy lực. Van phải được bảo trì và kiểm tra thường xuyên về mức chất lỏng bên trong. Trong trường hợp xảy ra tình huống thổi ra, độ ẩm lơ lửng trong khí sinh học sẽ ngưng tụ trong chất lỏng van lạnh hơn và mức sẽ tăng lên. Thân van được cung cấp hoàn chỉnh với cửa sổ xem mức, vòi xả van bi và phích cắm mức nạp.

Cả đường ống cung cấp và tiêu thụ phải được đặt để rơi để bất kỳ chất ngưng tụ nào hình thành bên trong đường ống đều thoát ra. Bẫy ngưng tụ phải được lắp gần bể chứa khí để tạo điều kiện cho việc loại bỏ chất ngưng tụ. Thông thường, các bẫy ngưng tụ được lắp đặt trong một hố ngay bên ngoài tấm nền bể

Thiết bị điều khiển

Phạm vi cung cấp tiêu chuẩn cho Bể chứa khí màng kép bao gồm:

1) Đầu dò và thiết bị mức siêu âm.

2) Đầu dò và thiết bị phát hiện khí.

• Đầu dò mức siêu âm nằm trong một vỏ ở đỉnh của màng ngoài. Đầu dò được nối cứng trở lại thiết bị từ đó có thể đọc các chỉ số và tín hiệu điều khiển được cung cấp thông qua giao diện mạch điều khiển 4-24mA cho các thiết bị điều khiển PLC khác. Thiết bị cung cấp tối đa sáu rơ le để chuyển mạch các mạch điều khiển, ví dụ, cho khởi động đầu đốt khí thải khi việc lưu trữ khí gần đạt mức tối đa, v.v.

• Đầu dò phát hiện khí được gắn trong van điều chỉnh áp suất màng ngoài. Thiết bị này phục vụ để duy trì việc kiểm tra liên tục rò rỉ metan vào màng ngoài chứa không khí. Đầu dò phải được nối cứng trở lại thiết bị cung cấp cho báo động và chuyển mạch rơ le. Thiết bị thường được cấu hình để cung cấp báo động ở mức 20%, 40% và 60% của LEL (Giới hạn nổ thấp hơn) đối với metan trong không khí. Trong trường hợp thứ ba điều kiện báo động, hệ thống điều khiển phải tắt nhà máy để báo động có thể được điều tra trước khi bất kỳ rò rỉ nào đạt đến nồng độ metan dễ cháy trong chứa.

Xem xét thiết kế hệ thống/nhà máy

Như đã lưu ý ở trên, Bể chứa khí duy trì áp suất trong toàn bộ hệ thống sản xuất và tiêu thụ khí. Điều quan trọng là phải xác định áp suất vận hành cần thiết của Bể chứa khí ở giai đoạn đầu của thiết kế nhà máy và quy trình để có thể cung cấp báo giá chính xác ngay từ đầu.

Trong bất kỳ hệ thống nào liên quan đến dòng khí hoặc chất lỏng, đều có sự sụt áp do ma sát của chất lỏng chuyển động với thành ống, qua van và phụ kiện, v.v. Trong một hệ thống như nhà máy phân hủy khí sinh học và NHÀ MÁY ĐIỆN, áp suất sẽ không giống nhau tại bất kỳ điểm nào trong khi khí đang chảy. Nhà máy sẽ có một hồ sơ áp suất liên quan trực tiếp đến thiết kế của đường ống, van và các hạng mục nhà máy liên quan:

Như có thể thấy trong sơ đồ trên, áp suất tại Bể chứa khí nhỏ hơn tại máy phân hủy, nhưng lớn hơn tại bất kỳ điểm nào trong quá trình phân phối tiêu thụ khí. Độ sụt áp trên mỗi phần của nhà máy liên quan trực tiếp đến kích thước và chiều dài của đường ống liên quan, và số lượng van và các phụ kiện khác mà khí phải chảy qua.

Trong ví dụ đơn giản được cung cấp, áp suất thực tế cần thiết tại máy phân hủy và bể chứa khí phải được tính ngược lại thông qua hệ thống từ các thông số kỹ thuật và yêu cầu tại NHÀ MÁY ĐIỆN. Tùy thuộc vào độ dài và độ phức tạp của hệ thống, áp suất tại máy phân hủy có thể cao hơn đáng kể so với áp suất cần thiết tại NHÀ MÁY ĐIỆN để hệ thống nói chung có thể cho khí chảy ở thể tích và áp suất yêu cầu.

Việc sử dụng bộ tăng áp khí nằm trước NHÀ MÁY ĐIỆN luôn đáng được xem xét. Bộ tăng áp có thể cung cấp áp suất cần thiết tại thiết bị tiêu thụ trong khi cho phép phần còn lại của hệ thống thượng nguồn được cấu hình để giảm áp suất vận hành. Việc đưa bộ tăng áp khí vào có thể có tác động đáng kể đến việc giảm chi phí đầu tư tổng thể của nhà máy vì cả bể chứa khí và máy phân hủy sẽ trở nên rẻ hơn khi được thiết kế cho áp suất vận hành thấp hơn. Chi phí vận hành bổ sung của bộ tăng áp khí thường được cân bằng khá tốt so với chi phí vận hành giảm của các quạt gió nhỏ hơn cần thiết để duy trì áp suất tại bể chứa khí. Ngoài ra, bộ tăng áp khí sẽ chỉ cần hoạt động khi có nhu cầu ở phía tiêu thụ, do đó góp phần hơn nữa vào việc cân bằng chi phí vận hành.
 

Trưng bày sản phẩm