ผู้ผลิตถังเก็บก๊าซชีวภาพขนาด 10,000 ลบ.ม.: การกำหนดขนาดบัฟเฟอร์ของโรงงาน

โรงงานผลิตก๊าซชีวภาพผลิตก๊าซในอัตราที่กำหนดโดยชีววิทยา และหน่วยผลิตความร้อนและไฟฟ้าแบบผสมผสาน หรือโรงงานปรับปรุงคุณภาพก๊าซ จะใช้ก๊าซในอัตราที่กำหนดโดยโครงข่ายไฟฟ้า ความต้องการความร้อน หรือสัญญาซื้อขาย อัตราทั้งสองนี้ไม่ตรงกันเป็นเวลานาน การจัดเก็บเป็นส่วนประกอบที่รองรับความไม่ตรงกัน และเมื่อมีขนาดเล็กเกินไป อาการจะถูกเข้าใจผิดว่าเป็นปัญหาของกระบวนการ: เครื่องยนต์จะหยุดทำงานในเวลากลางคืน เตาเผาจะทำงานในช่วงสุดสัปดาห์ หรือโรงงานปรับปรุงคุณภาพก๊าซจะลดกำลังการผลิตในช่วงเวลาที่อัตราค่าไฟฟ้าดีที่สุด ที่ปริมาตรหนึ่งหมื่นลูกบาศก์เมตร ถังเก็บจะไม่ใช่เพียงอุปกรณ์เสริมอีกต่อไป แต่เป็นส่วนประกอบที่ตัดสินว่าโรงงานสามารถส่งออกได้หรือไม่ หรือเพียงแค่ผลิตได้เท่านั้น

บริษัท Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) ผลิตถังเก็บและย่อยก๊าซชีวภาพแบบหลอมแก้วกับเหล็ก และได้ส่งมอบถังเก็บก๊าซเดี่ยวที่มีความจุสูงสุดถึง 32,000 ลูกบาศก์เมตร โดยมีสถิติถังขนาด 21,094 ลูกบาศก์เมตรที่ส่งมอบในปี 2020 ที่ขนาด 10,000 ลูกบาศก์เมตร คำถามที่สำคัญคือ ตรรกะในการกำหนดขนาด ประเภทของการจัดเก็บ ขอบเขตแรงดัน และหลักฐานจากผู้ผลิตว่ารูปทรงเรขาคณิตทำงานได้จริง

1. โรงงานต้องการพื้นที่จัดเก็บก๊าซชีวภาพเท่าใด?

ปริมาตรการจัดเก็บได้มาจากความไม่ตรงกันระหว่างการผลิตและการบริโภค ไม่ใช่จากขนาดโรงงานเพียงอย่างเดียว โรงงานที่ป้อนเครื่องยนต์แบบฐานโหลด (base-load engine) ต้องการบัฟเฟอร์ที่แตกต่างจากโรงงานที่ป้อนหน่วยผลิตความร้อนและไฟฟ้าแบบตอบสนองต่อโครงข่าย (grid-responsive CHP) หรือหน่วยปรับปรุงคุณภาพก๊าซชีวภาพที่มีสัญญาซื้อขายที่เข้มงวด

• การทำงานแบบฐานโหลด: หน่วยผลิตความร้อนและไฟฟ้าแบบผสมผสานที่ทำงานอย่างต่อเนื่องต้องการพื้นที่จัดเก็บเพียงพอที่จะรองรับการหยุดชะงักของการป้อนเชื้อเพลิงและช่วงเวลาการบำรุงรักษา โดยทั่วไปคือการผลิตก๊าซเป็นเวลาสองสามชั่วโมง
• การทำงานแบบตอบสนองต่อโครงข่าย: โรงงานที่เปลี่ยนการผลิตในช่วงเวลาที่มีอัตราค่าไฟฟ้าสูงสุดต้องการพื้นที่จัดเก็บที่กำหนดขนาดเพื่อกักเก็บก๊าซที่ผลิตขึ้นในช่วงเวลาที่พวกเขาจงใจไม่ผลิต ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะมีปริมาตรที่ใหญ่กว่ามาก
• การปรับปรุงคุณภาพและการฉีดเข้าโครงข่าย: ในกรณีที่ก๊าซถูกปรับปรุงคุณภาพเป็นก๊าซชีวภาพ (biomethane) สัญญาการฉีดเข้าโครงข่ายที่เข้มงวดสามารถทำให้การจัดเก็บเป็นตัวตัดสินระหว่างการฉีดอย่างต่อเนื่องและการลดกำลังการผลิตในช่วงที่ความต้องการลดลง
• การลดการเผาไหม้ทิ้ง: บัฟเฟอร์ที่เพียงพอเพื่อรองรับการหยุดชะงักของการบริโภคที่วางแผนไว้และไม่ได้วางแผนไว้ มักเป็นวิธีที่ถูกที่สุดในการลดการเผาไหม้ทิ้ง และการเผาไหม้ทิ้งกำลังถูกรายงานและลงโทษมากขึ้นเรื่อยๆ
• การผสมและการใช้ในกระบวนการ: โรงงานบางแห่งยังดึงก๊าซเพื่อใช้ในการผสมถังหมักหรือเพื่อการพาสเจอร์ไรส์ และความต้องการภายในนั้นควรถูกรวมอยู่ในการคำนวณบัฟเฟอร์ด้วย

2. ประเภทการจัดเก็บแบบใดที่เหมาะสมสำหรับขนาด 10,000 ลูกบาศก์เมตร?

มีการจัดเรียงสามแบบที่พบได้ทั่วไปในขนาดนี้ และการเลือกขึ้นอยู่กับข้อกำหนดแรงดัน ความพร้อมของพื้นที่ ข้อจำกัดในการวางแผน และความคาดหวังด้านภาพลักษณ์และกลิ่นของพื้นที่โดยรอบ

• การจัดเก็บใต้หลังคาถังหมักแบบบูรณาการ: ก๊าซจะถูกจัดเก็บภายใต้หลังคาแบบสองชั้นบนถังหมักเอง นี่เป็นตัวเลือกที่กะทัดรัดที่สุดและเหมาะสำหรับโรงงานที่ปริมาตรถังหมักมีบัฟเฟอร์ที่จำเป็นอยู่แล้ว
• ถังเก็บแบบสองชั้นแยกต่างหาก: ถังเก็บเฉพาะบนฐานรากของตัวเอง จะแยกการจัดเก็บออกจากการย่อย ทำให้สามารถบำรุงรักษาได้อย่างอิสระ และทำให้ปริมาตรการจัดเก็บชัดเจนและง่ายต่อการขยายในภายหลัง
• ถังเก็บก๊าซแบบแข็งพร้อมโดมอะลูมิเนียม: ถังเหล็กแบบขันสกรูพร้อมโดมอะลูมิเนียมแบบทรงเรขาคณิตและเมมเบรนภายใน ให้การจัดเก็บก๊าซที่ป้องกันสภาพอากาศ มีอายุการใช้งานยาวนาน และมีลักษณะทางสายตาที่ต่ำ
• ขอบเขตแรงดัน: การจัดเก็บแรงดันต่ำส่วนใหญ่ทำงานในช่วงไม่กี่มิลลิบาร์ถึงประมาณ 30 มิลลิบาร์ แรงดันในการทำงานกำหนดข้อกำหนดของเมมเบรน อุปกรณ์ความปลอดภัย และภาระของฐานราก
• มาตรการความปลอดภัย: การระบายแรงดัน-สุญญากาศ ตัวดักจับเปลวไฟ การระบายน้ำกลั่นที่จุดต่ำสุด และการก่อสร้างที่ปิดสนิทเป็นสิ่งจำเป็น และระบบต้องทำงานได้อย่างปลอดภัยทั้งในสภาวะแรงดันเกินและสุญญากาศ

3. ผู้ผลิตต้องพิสูจน์อะไรบ้างในขนาดนี้?

ที่ปริมาตรหนึ่งหมื่นลูกบาศก์เมตร ช่องว่างสำหรับข้อผิดพลาดจะหายไป รูปทรงเรขาคณิตต้องได้รับการตรวจสอบเทียบกับภาระลมและแผ่นดินไหว ความคลาดเคลื่อนของฐานรากมีความสำคัญอย่างยิ่ง และบันทึกอ้างอิงของผู้ผลิตควรมีถังขนาดใกล้เคียงกัน แทนที่จะเป็นรายการถังขนาดเล็กจำนวนมาก

• การตรวจสอบโครงสร้าง: ภาระของเปลือก หลังคา และหัวฉีด ควรได้รับการตรวจสอบโดยการวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัด (finite element analysis) เทียบกับรหัสที่ใช้บังคับ โดยคำนึงถึงกรณีลมและแผ่นดินไหวสำหรับไซต์งานเฉพาะ แทนที่จะเป็นสมมติฐานทั่วไป
• ความคลาดเคลื่อนของฐานราก: ถังแบบขันสกรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่มีความทนทานต่อการทรุดตัวที่แตกต่างกันน้อยกว่าถังเชื่อมที่มีคานวงแหวนที่แข็งแรง ข้อกำหนดฐานรากและความคลาดเคลื่อนในการสำรวจเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบ
• หลักฐานการปิดสนิทของก๊าซ: เกรดของสลักภัณฑ์ ข้อกำหนดของสารปิดผนึก ลำดับการขัน และรายละเอียดการยึดเมมเบรน ควรได้รับการจัดทำเอกสารทั้งหมด เพราะในขนาดนี้ แม้แต่การรั่วไหลเล็กน้อยก็หมายถึงการสูญเสียมีเทนจำนวนมาก
• การอ้างอิงที่เปรียบเทียบได้: ขอถังที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและปริมาตรใกล้เคียงกันที่ใช้งานมาหลายปี และขอข้อมูลอ้างอิงที่สามารถติดต่อได้
• แผนการส่งมอบและการติดตั้ง: ในขนาดนี้ แผนโลจิสติกส์และลำดับการติดตั้งเป็นส่วนหนึ่งของผลงานทางวิศวกรรม ไม่ใช่สิ่งที่คิดทีหลังและมอบหมายให้ทีมงานภาคสนาม

การรับประกันทางวิศวกรรมและการสนับสนุนโครงการ

ถังทุกใบที่ส่งมอบโดยบริษัท Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) ได้รับการออกแบบตามมาตรฐาน AWWA D103-09 และ EN 1090 พร้อมการตรวจสอบองค์ประกอบจำกัดสำหรับภาระของเปลือก หลังคา และหัวฉีด หลอมที่อุณหภูมิ 820-930°C ภายใต้การควบคุม ISO 9001 และ ISO 45001 ทดสอบการรั่วไหลที่ 1500 V ทั่วทั้งพื้นผิว และประกอบด้วยสลักเกรด 8.8 และสารปิดผนึกที่ได้รับการรับรองจากผู้ผลิต ถังเก็บก๊าซชีวภาพได้รับการออกแบบตามมาตรฐาน AWWA D103-09 และ EN 1090 พร้อมการตรวจสอบองค์ประกอบจำกัดสำหรับภาระของเปลือก หลังคา และหัวฉีดสำหรับกรณีลมและแผ่นดินไหวเฉพาะไซต์งาน สร้างจากแผ่นที่หลอมที่อุณหภูมิ 820-930 องศาเซลเซียส และทดสอบการรั่วไหลที่ 1500 V และจัดส่งพร้อมระบบเมมเบรน อุปกรณ์ระบายแรงดัน-สุญญากาศ ตัวดักจับเปลวไฟ การระบายน้ำกลั่น และการสนับสนุนการติดตั้ง

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

ถังเก็บก๊าซชีวภาพขนาด 10,000 ลบ.ม. สามารถเก็บก๊าซได้จริงเท่าใด?

ปริมาตรทางเรขาคณิตคือหนึ่งหมื่นลูกบาศก์เมตร แต่บัฟเฟอร์ที่ใช้งานได้ขึ้นอยู่กับช่วงแรงดันในการทำงาน ถังเก็บแบบเมมเบรนแรงดันต่ำใช้สัดส่วนของปริมาตรทางเรขาคณิตน้อยกว่าถังเก็บแบบแข็งแรงดันสูง ดังนั้นบัฟเฟอร์ที่ใช้งานได้ควรได้รับการยืนยันเทียบกับขอบเขตแรงดันในการทำงาน แทนที่จะสันนิษฐานจากขนาดถัง

สามารถเพิ่มพื้นที่จัดเก็บให้กับโรงงานที่มีอยู่ได้หรือไม่?

ได้ และนี่คือข้อดีอย่างหนึ่งของการก่อสร้างแบบขันสกรู ถังเก็บแยกต่างหากหรือถังเพิ่มเติมสามารถติดตั้งบนฐานรากใหม่และเชื่อมต่อกับระบบก๊าซที่มีอยู่โดยมีการปิดระบบสั้นๆ เนื่องจากไม่มีการเชื่อมหรือการทำงานที่ใช้ความร้อนกับโรงงานที่กำลังทำงานอยู่

คุณภาพก๊าซจะเป็นอย่างไรระหว่างการจัดเก็บ?

การจัดเก็บเองไม่ได้เปลี่ยนแปลงปริมาณมีเทนอย่างมีนัยสำคัญ แต่จะเกิดการควบแน่นที่จุดต่ำสุดและต้องระบายออก และไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่มีอยู่จะยังคงอยู่ในก๊าซ การระบายน้ำกลั่น และในกรณีที่จำเป็น การกำจัดซัลไฟด์ ควรเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบระบบก๊าซ

สามารถกำหนดค่าถังเก็บให้เข้ากับโปรไฟล์การผลิตของเราได้หรือไม่?

ได้ ปริมาตร ขอบเขตแรงดัน การก่อสร้างแบบเมมเบรนหรือแบบแข็ง อุปกรณ์ความปลอดภัย การจัดการน้ำกลั่น และเครื่องมือวัด ทั้งหมดจะถูกกำหนดค่าให้เข้ากับโรงงาน โปรดระบุโปรไฟล์การผลิตและการบริโภครายชั่วโมง และบัฟเฟอร์จะถูกกำหนดขนาดให้เข้ากับความไม่ตรงกันที่แท้จริง