Les échangeurs de chaleur aident à transformer le biogaz des décharges en énergie
Les émissions de biogaz provenant des décharges peuvent constituer une source importante d’émissions de gaz à effet de serre (GES). Cependant, elles peuvent également être captées et utilisées pour la production d’énergie renouvelable.
Le client
LMS Energy (LMS) est la société de biogaz de décharge la plus importante et la plus expérimentée d’Australie. Elle exploite 60 sites de biogaz, produisant plus de 550 000 MW d’énergie de base chaque année et réduisant plus de 4 millions de tonnes de CO2, ce qui fait d’elle la plus grande entreprise de réduction des émissions d’Australie.
L’entreprise capte le méthane potentiellement nocif généré par la décomposition du contenu des décharges et le brûle dans des générateurs pour produire de l’électricité. Pour que le gaz puisse être brûlé, la teneur en eau doit être réduite d’une humidité relative de 100 % à environ 80 %. Dans le passé, LMS a construit ses propres modules de production qui incluaient le traitement des gaz à bord, y compris la déshumidification.
Le défi
En 2018, l’entreprise est passée à l’utilisation de groupes électrogènes conteneurisés de Jenbacher, qui ne disposaient pas de l’espace nécessaire pour le conditionnement du gaz à bord. L’entreprise avait donc besoin d’une nouvelle méthode pour déshumidifier le biogaz. « La solution a consisté à créer un skid de livraison de gaz contenant un ventilateur embarqué, un échangeur de chaleur (pour condenser l’eau) et un réservoir d’élimination des condensats« , explique Michael Lee, ingénieur mécanicien principal chez LMS.
Après avoir lu un article de HRS et fait quelques recherches supplémentaires, LMS a contacté HRS Heat Exchangers afin d’obtenir un devis pour la fourniture d’unités identiques d’élimination de l’humidité du biogaz (déshumidificateur ).
La solution
L’équipe d’ingénieurs de HRS a réalisé que la série K d’échangeurs de chaleur à calandre et à tubes en acier inoxydable était idéale pour cet usage, et que la technologie des tubes ondulés de HRS augmenterait le transfert de chaleur et l’efficacité par rapport aux conceptions de tubes lisses standard. Au cours du long processus de conception et d’approbation, HRS a entrepris un certain nombre de révisions de la conception afin de parvenir à une conception optimale sur mesure qui respecte les limites strictes en matière de dimensions et d’encombrement, tout en maintenant des vitesses et des coefficients de transfert de chaleur qui étaient en fait plus élevés que ceux spécifiés.
Les deux premières unités ont été installées et mises en service et ont rapidement prouvé leurs performances et leur fiabilité. Suite au succès de ces unités, HRS a fourni dix autres échangeurs de chaleur de la série K à LMS, les plus récents étant actuellement incorporés dans un skid de livraison de gaz pour une installation sur site dans le courant de l’année.
« En plus de rendre le biogaz adapté au groupe électrogène, la réduction de l’humidité permet également de prolonger la maintenance du moteur et la durée de vie des composants, d’espacer les vidanges d’huile et, de manière générale, de faciliter les opérations« , poursuit Michael. « Nous avons trouvé qu’il était très facile de traiter avec HRS et la communication a toujours été très professionnelle. Leurs dessins sont de très bonne qualité et nous n’avons jamais eu de problèmes pour installer les échangeurs de chaleur dans les patins de livraison de gaz. . »