Визначення показника емісії при використанні біогазу
Дослідження екологічної ефективності енергетичних технологій припускає знання показників емісії, як основних видів викопного палива, так і біоенергетичних видів палив. У зв’язку з відсутністю необхідних даних у вітчизняній літературі, стосовно до умов України, у рамках роботи створена методика, що дозволяє оцінити показники емісії на основі системного підходу.
Аналіз залежності величини питомого зниження викидів пар
Як показує рівняння (9.17) величини питомого зниження викидів парникових газів визначається трьома величинами: відносинами показників емісії кБюГ, ККД енергетичних агрегатів А"1, а також абсолютною величиною показника емісії викопного палива kHJI.
З використанням розробленої методики визначені кількісні дані про зміну показників емісії парникових газів ксо для умов
України, які склали:
— при спалюванні бензину — 2188.. .2329 гС02-экв/(кг у. п.),
— при спалюванні мазуту — 2414.. .2552 гС02-экв/(кг у. п.),
— при спалюванні природного газу — 1712… 1910 гС02-экв/(кг у. п.),
— при спалюванні біогазу отриманого, при анаеробній переробці біомаси — 1037… 1253 гС02-экв/(кгу. п.).
На підставі розрахованих даних показника емісії парникових газів для основних видів викопного палива в Україні (табл. 9.5), і порівнюючи з величиною показників емісії спалювання біогазу відношення, k^/k^K змінюється в діапазоні 0,29…0,65. Для кожного виду натурального палива значення цього відношення наведено в табл. 9.6, та у [449].
Таблиця 9.5 — Значення показника емісії парникових газів для основних видів викопного палива в Україні ______________________________________
|
З огляду на, що відношення коефіцієнтів корисної дії в залежності (9.17) не сильно відрізняється від одиниці, можна затверджувати, що величина викидів парникових газів біомаси може змінювати кінцевий результат на 3… 7 %.
Таблиця 9.6 Значення відносин показників емісії біогазу від анаеробній переробці й натурального палива, кБюГ/кНП
|
Використовуючи отримані значення показників емісії (таблиці 9.5 та таблиці 9.6) для природного газу й біогазу отриманого при анаеробній переробці біомаси, були визначені значення питомої емісії парникових газів при виробництві теплової Р-кТЕП й електричної енергії Р кЕЕ в умовах України по наступних залежностях
P-kEE=k-bEE; Р • кТЕП = к • ЬТЕП, (9.18)
Значення питомих витрат палива для виробництва теплової енергії були використані паспортні показники котельного устаткування пропонованого на ринку України, а також дані з досвідчених зразків котло агрегатів переведених на біоенергетичне паливо (табл. 9.7), там же наведені значення питомої емісії.
Таблиця 9.7 — Характе] |
зистика водогрійних котлів |
||||
Теплова потужність |
Вид палива |
ККД |
Питома витрата палива, кг. у.п./Гкал |
Питома емісія парникових газів, Р-Т 1 14ТІЛІ 5 кг ССД-экв/Гкал |
|
До 10 кВт |
природный газ |
84…92 |
169. |
.152 |
322,1…260,4 |
До 10 кВт |
біогаз |
70…88 |
177. |
.159 |
232,8… 194,3 |
До 100 кВт |
уголь |
77…84 |
185. |
.170 |
804,7… 571,9 |
До 100 кВт |
природный газ |
84…92 |
170. |
.155 |
324,4…265,7 |
Ґрунтуючись на величинах ККД водогрійних котлів, що працюють на викопному паливі й біогазі отриманому при анаеробній переробці, були визначені значення питомої емісії парникових газів при виробництві теплової Р кТЕП в умовах України. Ґрунтуючись на величинах ККД водогрійних котлів потужністю до 10 кВт, що працюють на природному газі й біогазі отриманому при анаеробній
переробці (таблиця 4.7), треба, що відношення /ц^шТ може змінюватися від 0,833 до 0,956.
З отриманих даних видно, що ефективність роботи енергетичних агрегатів значно впливає на результат заміни викопного палива, біогазом отриманому при анаеробній переробці. Інтерес представляє аналіз спільного спалювання природного газу й біогазу
отриманому при анаеробній переробці. При частковій заміні природного газу на біогаз отриманий при анаеробній переробці показник емісії для суміші палив знижується пропорційно частки біогазу (рис. 9.3).
При моделюванні роботи котлів потужністю до 10 кВт із частковою заміною природного газу на біогаз отриманий при анаеробній переробці саме ці фактори були враховані. Результати розрахунків показали, що зміна ККД котлів виникає не істотне до 3 % (табл. 9.8). Реальний досвід спільного спалювання природного газу на біогазу отриманого при анаеробній переробці підтверджує отримані результати незначної зміни ККД котлів [449, 462].
Таблиця 9.8 — Показники роботи котлів при частковій заміні природно — го газу на біогазу отриманий від анаеробній переробці біомаси___________
|
Все перераховане вище показує актуальність питань по розвитку технології спалювання біоенергетичного палива отриманого при анаеробній переробці біомаси й подальших досліджень у цій області.