Бустер для биогазовых линий: подготовка газа к подаче в сеть

Биогаз с установок анаэробного сбраживания содержит метан, углекислый газ и следы сероводорода, а кроме того — насыщен водяным паром. Прежде чем подать его в газовую сеть или использовать как топливо, его необходимо очистить и сжать. Компрессия биогаза выполняется бустером, и к нему предъявляются требования, которых нет при работе с природным газом: влажный и агрессивный состав сказывается на сроке службы уплотнений и на теплообменнике.

Что происходит с газом до компрессии

Типовая подготовка включает охлаждение до температуры конденсации, отделение конденсата, осушку до остаточной влажности, приемлемой для компрессора, удаление сероводорода углём или иным адсорбентом и фильтрацию частиц. Точный состав операций и допустимые параметры влажности и примесей задаются производителем компрессора и подтверждаются при проектировании. Если эти операции пропущены, рискуют не только уплотнения: вода в сжатом газе при температуре нагнетания конденсируется в компрессорном блоке, и коррозия получает доступ к внутренним поверхностям.

Подбор производительности

Расход задаётся объёмом газа, вырабатываемого установкой: для небольшого хозяйственного комплекса это измеряется десятками кубометров в час, для промышленного биогазового завода — тысячами. Здесь действует правило: подача бустера должна покрывать пиковый расход, иначе избыточный биогаз сбрасывается на факел или в обход. Учитывайте также, что на входе может действовать давление, отличающееся от расчётного, и закладывайте диапазон входных параметров. Отдельно согласуйте наличие отдельного ресивера и места его установки — сглаживание колебаний поступающего газа продлевает ресурс компрессора.

Области применения

• Сельскохозяйственные комплексы с биогазовыми установками;
• Предприятия пищевой промышленности, работающие с отходами;
• Очистные сооружения с Anaerobic Digestion;
• Энергетические объекты, вырабатывающие газ из отходов.

Вопросы о биогазовых линиях

Можно ли сжимать биогаз без предварительной осушки?

Практическая работа без осушки сокращает ресурс оборудования и ухудшает теплообмен. Конкретные требования по влажности уточняются при подборе модели.

Какие материалы применяются?

Для сред с сероводородом и влажным газом подбирают уплотнения и материалы с соответствующей стойкостью. Состав узлов фиксируется в спецификации на заказ.

Как организовать работу при переменном расходе?

Бустер переводится в режим подхвата, а сглаживание обеспечивается ресивером и системой управления. Параметры регулирования задаются при наладке.

Обслуживание

Регулярно сливайте конденсат, меняйте фильтры и адсорбенты по наработке, контролируйте состояние теплообменника. Ведите журнал работы с фиксацией давления, температуры нагнетания и расхода — эти данные показывают отклонения состава газа раньше, чем появятся неисправности.

Что определяет ресурс компрессора при работе с биогазом

Основной фактор — присутствие влаги и сероводорода. Вода в сжатом газе конденсируется в межступенчатых сепараторах, и образовавшийся конденсат запускает коррозию внутренних поверхностей. Сероводород, даже в небольших концентрациях, воздействует на медь и на уплотнения. Отсюда правило: биогаз поступает на компрессию только после осушки и очистки, а параметры газа фиксируются в паспорте установки. Если состав меняется — например, при переходе на другой вид сырья, — это повод пересмотреть настройки и график обслуживания.

Организация работы при переменном расходе

• Ресивер перед компрессором для сглаживания колебаний поступающего газа;
• Режим подхвата с автоматикой по давлению в коллекторе;
• Контроль температуры нагнетания как признака отклонения режима;
• Периодический осмотр теплообменника и замена адсорбентов.

Второй аспект — согласование с газовой сетью. Биогаз, прошедший подготовку, обычно подключают к газопроводу через узел подключения с измерительными приборами и регулятором. Требования к качеству газа при этом задаются не только технологией, но и требованиями сети, а также договором с поставщиком. Компрессор в такой схеме работает в связке с узлом измерения расхода, и обе части требуют согласования по диапазону расходов и точности. При проектировании имеет смысл закладывать резерв по производительности не менее чем на текущий объём переработки плюс изменение в пределах плановых режимов — биогазовые установки работают сезонно, и объёмы меняются.