Солнечная электростанция 30кВт - бизнес под ключ за 27000$

15.08.2018 Солнце в сеть




Производство оборудования и технологии
Рубрики

Биогаз на основе возобновляемого сырья

Описание отдельных установок

2.1 Биогазовая установка 05

2.1.1 Описание установки

Биогазовая установка 05 (изображение 2-1) расположена на сви­нооткормочном предприятии в Бранденбурге с 2750 откормоч­ными местами. Площадь сельскохозяйственных угодий состав­ляет 1860 га пахотных земель и 249 га кормовых угодий. Из них 110 га используются для засева субстрата, который использует­ся в биогазовой установке.

Одноступенчатая установка (производитель: WELtec Bio Power GmbH) была введена в эксплуатацию в декабре 2004 г. и состоит из вертикально расположенной емкости из нержавею­щей стали (рабочий объем 903 м3). Предприятие уже имело два открытых резервуара для хранения навозной жижи (каждый об­ъемом 2070 м3), выполненных в виде прямоугольных баков из железобетона, которые теперь используются для хранения ос­татков переброженной массы (изображение 2-2).

Смесь субстрата состоит из свиного навоза (73,0 %), куку-

image003

Изображение 2-І: БГУ 05; слева расположен контейнер с сис­темой управления и насосной станцией рузного силоса (11,8 %), силоса из початков и стеблей кукуру­зы (9,1 %), а также ржаного шрота (6,1 %) (таблица 2-1). Все твер­дые компоненты взвешиваются в дозаторе с полезным объемом ок. 10 м3 (производитель: Awila). Сыпучий материал поступает через две расположенные в продольном направлении резервуа-

image004

ра дробилки в смонтированный также в продольном направле­нии и по горизонтали шнек. Смесь субстрата подается в фермен­тер по наклонному шнековому транспортеру и уплотнительно­му шнеку шесть раз в день. Свиной навоз закачивается в фер­ментер два раза в день из емкости для навозной жижи с помощ­ью погружного центробежного электронасоса (производитель: Stallkamp, 11 кВтэя).

Для перемешивания массы в ферментере используется пе­ремешивающее устройство с удлиненными осями (производи­тель: Stallkamp, 10 кВтэя), а также перемешивающее устройство с погружным двигателем (производитель: Stallkamp, 11 кВтэя).

Для промежуточного хранения вырабатываемого биогаза в ферментере служит пространство под воздухоопорным двой­ным пленочным покрытием, которое имеет объем ок. 290 м3. Обессеривание осуществляется биологическим спо­собом путем подачи воздуха в верхней части ферментера. На входе в блочную ТЭЦ для просушки газ проходит через про — тивоточный охладитель (производитель оборудования: Dreyer и Bosse).

Для получения электроэнергии из биогаза используется блочная ТЭЦ мощностью 180 кВтэя с газожидкостным двигате­лем (производитель: Dreyer и Bosse (Deutz)). В соответствии с законом EEG вырабатываемая электроэнергия подается в об­щественную электросеть. Получаемое тепло используется для обеспечения технологического процесса в ферментере необхо­димой тепловой энергией, а часть тепла поступает в сеть цент­рализованного теплоснабжения.

Оценка используемой измерительной техники

На установке смонтированы следующие средства измеритель­ной техники:

определение объема субстрата (весовой датчик для твердых компонентов; магнитно-индуктивный расходомер для на­возной жижи)

счетчик выработанной электроэнергии и счетчик рабочего времени

счетчик расхода запального топлива

определение количества газа: турбинный счетчик газа

(производитель: RMG)

определение температуры газа (измерение осуществляется вручную ежемесячно)

газоанализатор (портативный переносной прибор, произво­дитель: Drager): СН4 и H2S теплосчетчик для тепла, вырабатываемого ТЭЦ.

На установке не осуществляется определение расхода элект­ро — и тепловой энергии на собственные нужды. Также не регист­рируется использование тепловой энергии хозяйственными строениями.

Эксплуатация установки в период проведения исследований

В период проведения наблюдательных работ в эксплуатации ус­тановки были отмечены два случая возникновения неисправнос­тей. Сложности возникали в связи с текущим судебным разби­рательством с соответствующей энергоснабжающей организа­цией об оплате энергии в соответствии с законом EEC из-за вы­сокой доли топлива для предварительного зажигания при пуске установки, а также рядом серьезных сбоев в работе оборудова­ния в период проведения измерений. Непосредственно перед проведением измерений был отмечен четырехдневный сбой в связи с поломкой погружного двигателя перемешивающего уст­ройства в результате короткого замыкания. С 32 по 39 календар­ную неделю 2006 г. возник простой в результате выхода из строя с удлиненными осями в связи с поломкой вала. Для устранения неисправности необходимо было произвести полную разгрузку ферментера. В ходе 42 календарной недели 2006 г. была произ­ведена замена двигателя блочной ТЭЦ, так как дефект топлив­ного насоса вызвал проникновение топлива в моторное масло. В связи с недостаточным смазочным действием возникло пов­реждение кулачкового вала.

Важной проблемой представляется отсутствие дополнитель­ной поверхности для колонизации серных бактерий в фермен­тере. Производитель предусматривает для этого поддержание небольшой плавающей корки, а это, в свою очередь, не всегда может быть обеспечено эксплуатирующим предприятием. Неод­нократно возникали проблемы в связи с пенообразованием в ферментере, что приводило к тому, что достаточное обессери­вание не могло быть обеспечено. При среднем показателе содер­жания сероводорода 262 ппм (таблица 2-1) были отмечены мак­симальные значения более 740 ппм.

В течение первых недель проведения измерений загрузка субстрата осуществлялась равномерно, объем загрузки состав­лял ок. 125 т сырой массы в неделю (изображение 2-3). Высокая доля использования субстрата на момент начала исследования была обусловлена повторным заполнением ферментера свиным навозом, уровень наполнения которого необходимо было сни­зить в связи с ремонтом погружного двигателя перемешиваю­щего устройства. Выход из строя перемешивающего устройст­ва с удлиненными осями в результате поломки вала в ходе 32 календарной недели 2006 г. привел к разгрузке ферментера на 39 календарной неделе 2006 г., об этом отчетливо свидетельст­вуют показания снижения подачи субстрата. С 01 по 03 кален­дарную неделю 2007 г. каждодневная подача свежего навоза не была обеспечена в связи с реконструкцией резервуаров для на­возной жижи.

Эксплуатация установки осуществлялась с нагрузкой 3,8 кг оСВ/(м3 рабочего объема в день) при максимальной нагрузке до

4,5 кг оСВ/(м3 рабочего объема в день) (таблица 2-1, изображе­ние 2-4). С 30 по 52 календарную неделю 2006 г. неоднократ­но возникало — и частично довольно сильное — пенообразование, что приводило к снижению увеличенной до того момента вре­мени нагрузки. Снижение подачи свиного навоза с 01 по 03

image005

Период проведения исследования [календ, нед. 2006/07]

 

I Ржаное зерно I Силос из початков и стеблей кукурузы ] Кукурузный силос I Свиная навозная жижа ■ Загрузка субстрата

 

 

Изображение 2-3: Временная характеристика изменения состава и объема загруженного субстрата

image006

Изображение 2-4: Временная, характеристика изменения общего времени гидравлического отстаивания, нагрузки по оСВ и выработки метана

В Использования мощности по выработке электроэнергии П Использования мощности по выработке тепловой энергии внешними потребителями

 

 

Биогазовая установка 05

Общие данные:

Проектировщик/производигель: WELtec BioPower GmbH Ввод в эксплуатацию: 12/04

Сельскохозяйственное предприятие:

Площадь пахотных земель:

1860 га Отрасль животноводства: свиноводство

Установка находится в ведении

Площадь кормовых угодий:

249 га Кол-во голов скота: 2750

одного предприятия

Площадь для выращивания возобновляемого

110га

сырья для БГУ:

Общая площадь внесения удобрений:

2109 га

Биогазовая установка / оборот субстрата:

Установка влажной ферментации

Состав субстрата:

1 ступень

Объем реактора

И

1049

Оборот: 7358 т/г

Рабочий объем

И

903

Соотношение высота / ширина

[]

0,31

Свиная навозная жижа

73,0 % СМ

вертикальное / горизонтальное расположение

В

Кукурузный силос

11,8% СМ

Температура

[°С]

39,5

Силос из початков и стеблей

pH

[]

8,1

кукурузы

9,1 %СМ

Свежий субстрат

[т/день]

20,2

Ржаное зерно

6,1 %СМ

Рециркуляция из хранилища остатков

[т/день]

0,0

ферментирующей массы

brocb субстрат

[кгоСВ/(м3раб. об. в день)]

3,8

Среднее качество субстрата:

в Ко СВ всего

[кгоСВ/(м3раб. об. в день)]

3,8

Время отстаивания

[Я]

46

СВ 19 % CM NH4-N

3,0 кг/т

Разложение оСВ

[%]

76

оСВ 17 % CM N^-N

5,9 кг/т

Выработка СН4

[нм3СН4/(м3раб. об. в день)]

1,18

ХПК 240 кг/т Р04-Р

1,52 кг/т

Выработка биогаза

[нм3ВЄ/(м3раб. об. в день)]

2,23

Состав:

Хранилище остатков ферментирующей массы:

СВ

[%СМ]

6,2

Количество: 2

Емкость хранилища 4140 м3

оСВ

[%СМ]

4,7

nh4-n

[кг/т]

4,0

Покрытие:

1 хранилище: без покрытия

Мобщ-N

[кг/т]

6,1

2 хранилище: без покрытия

о.

•*fr

О

О-

[кг/т]

1,41

к

[кг/т]

3,2

Потенциал остаточного газа, протекание процесса на

Эквивалент уксусной кислоты

[г/т]

1530

последней ступени (через 60 дней):

FOS/TAC

[]

0,18

При о 7 С. 5,2 НМ СН4/т0£Л. этка перебродившей массы

Увеличение доли NH4: 19,8 % абс.

При 22 С. 2,6 НМ СН4/тостатка перебродившей массы

Утилизация газа:

среди, ставка оплаты за передачу энергии в сеть: 17,4 ценгов/кВт. чэл

Производство газа:

среди, стоимость запального топлива: 44,9 ценгов/л

Время хранения газа: 3,2 ч

БТЭЦ 1

Качество газа:

Тип двигателя:

Z

52,7 об. % СН4 величина 02

отсутствует

Эл. номинальная мощность:

[К&У

180

величина С02 отсутствует 262 ppm H2S

Тепловая номинальная мощность

[kBtJ

185

Производитель БТЭЦ

D & В

Выход газа нм3биогаза

нм3СН4

Производитель мотора:

Deutz

Число цилиадров:

6

в 1т субстрата 102

54

Паспортное значение H2S:

[ppm]

200

в 1т оСВ 593

313

Эл. мощность:

[кВгзп1

160

в 1тХПК 426

225

Доля запального топлива:

[%]

11

Расход запального топлива:

[л/день]

116

Выработка электроэнергии:

Коэффициент выработки злектрознергаи:

[кВг. Чзл/нм^иогаза]

1,6

Электрический КПД*:

[%]

31,2

3679 кВтч/день

Коэффициент использования мощности

187 кВт. ч/т субстрата

по выработке электроэнергии:

[%]

85

Годовое число часов работы

[ч/г]

8278

Затраты труда:

Теор. число часов работы на полную мощность

[ч/г]

7440

рутинные работы

13,3ч/неделю

‘без определения по DIN 6280

Устранение неисправностей:

4,0 ч/неделю

Электроэнергия на

Утилизация тепла:

собственные нужды

учет тепловой энергии на собственные нужды не ведется Внешние потребители

учет электроэнергии на собст­

Потребление тепла 5737 кБг. ч/неделю

венные нужды не ведется

Тепловая мощность 34,2 кВттм

Теор. козф. исп. мощности 18,5%

БГУ05 — 903 м3раб. об

180 кВт

ЭЛ

Капиталовложения:

Общие капиталовложения: это соответствует 639 €/м3раб. об 3.206 €/кВт. л Субсидии 29 % от суммы капиталовлож.

Собственный капитал 27 % от суммы капиталовлож.

Заемный капитал 44 % от суммы капиталовлож.

577.108 €

169.636 € 155.700 € 251.772 €

Ежегодная производительность в стоимостном выражении:

Доход от сбыта электроэнергии (86,6 %) Ставка оплаты переданной в сеть электроэнергии: 17,4 центов/кВт/чзд Доход от сбыта тепловой энергии (2,3 %)

Экономия теплоносителей (0,0 %)

Продажа остатков брожения (0,0 %)

Значение ценности удобрений (11,2 %)

230.456 С/г

6.000 €/г

29.752 €/г

Итого:

266.207 С/г

Ежегодные затраты:

Расходы го содержанию установки (19,1 %}

Амортизация (63,5 %)

Договоры на техническое обслуживание (4,9 %) Ремонт: Запасные части (15,7 %)

50.907 С/г

32.318 С/г 2.500 С/г 8.000 С/г

Проценты по капиталовложениям в установку (15,9 %)

8.088 С/г

Расходы го содержанию и эксплуатации зданий и земельных участков (6,0 %}

Амортизация (60,3 %)

16.001 С/г

9.645 С/г

Проценты по капиталовложениям в здания (39,7 %)

6.355 С/г

Расходы го содержанию машин и оборудования (1,0 %)

2.550 С/г

Обслуживание машин и оборудования (100,0 %)

2.550 С/г

Производственные затраты (17,7 %}

Страхование (11,8%)

Потребность в электроэнергии на собственные нужды (12,3%) Расходы на пусковое топливо (40,0 %)

Расходный материал (3,6 %)

Персонал (привлеченный) (30,0 %)

Персонал (собственный) (0,0 %)

Расходы на аналитические исследования (2,2 %)

13,7 центов/кВт/чзд

47.258 С/г

5.600 С/г 5.800 С/г ‘4 18.908 С/г 1.700 С/г 14.200 С/г

1.050 С/г

Прямые расходы (48,5 %}

Затраты на возобновляемое сырье (78,8 %) Ржаной шрот

Кукурузный силос

Силос из початков и стеблей кукурузы

102 €/т 36 €/т 36 €/т

149.776 С/г

46.308 С/г 31.464 С/г 23.976 С/г

Расходы на прочие виды субстрата (4,5 %)

Вещества, способствующие брожению (0,0 %)

Вода (0,0%)

Расходы на внесение удобрений (16,0 %)

Проценты по оборотным средствам (расчетная процентная ставка 1,5 %) (0,7 %)

5.840 С/г

20.646 С/г 962 С/г

Взносы и платежи Прочее

700 С/г 19.880 С/г

Общие затраты Выращивание возобновляемого сырья: 38 % Амортизация: 16 %

266.491 С/г

Издержки на производство электроэнергии 20,1 центов/кВт. ч

Баланс:

Доход без прямых издержек 152 €/м3раб. об Амортизация

761 С/кВт._л

137.011 С/г 13,8 г

Расчетный отраслевой результат хозяйственной деятельности 0 €/м3ра6. об

-2 С/кВт._л

-284 С/г

*1 расходы на субстрат рассчитаны (2-ой период программы)

*2 расходы на содержание персонала согласно данным в производственном журнале

*3 данные эксплуатирующей организации ввиду отсутствия данных по ставкам оплаты передаваемой электроэнергии

календарную неделю 2007 г. привело к кратковременному уве­личению расчетного времени отстаивания до макс. 90 дней. Среднее время отстаивания в процессе эксплуатации установки составляло 46 дней.

В связи с описанными выше сбоями в эксплуатации обору­дования блочная ТЭЦ работала в рассматриваемый период все­го на 85 % от установленной мощности по производству элект­роэнергии (таблица 2-1). Если перед сбоем устройства для пе­ремешивания и выходом двигателя из строя коэффициент ис­пользования мощности блочной ТЭЦ был в среднем очень высоким и составлял 96 %, то после неполадок коэффициент сос­тавлял всего ок. 84% с сильными колебаниями (изображение 2- 5).

Использование тепловой энергии в летний период года бы­ло незначительным, тогда как в зимний период можно было ис­пользовать ок. 30% от теоретического потенциала выработки тепловой энергии. Таким образом, теоретический коэффициент использования мощности для выработки тепловой энергии в пе­риод проведения измерений составлял 18,5 % (таблица 2-1).

Прежде всего, в летний период года использование мощнос­ти по выработке тепловой энергии является неудовлетворитель­ным. Однако следует обратить внимание на тот факт, что здесь не учтено использование тепла в хозяйственных постройках предприятия, что привело бы к увеличению теплопроизводи — тельности установки. По сравнению с другими биогазовыми ус­тановками оборот субстрата, рассчитанный по величине удель­ной выработки электроэнергии составляет 950 кВт. ч/тоСВ, и на­
ходится, таким образом, скорее в диапазоне низких значений.

Анализ экономической эффективности установки (табли­ца 2-2) указывает на негативный результат хозяйственной дея­тельности за 2006 год, что помимо прочего является следствием недостаточного использования мощности по выработке элект­роэнергии в связи с описанными выше сбоями в работе обору­дования. При исправной и бесперебойной эксплуатации уста­новки представляется возможным достигнуть значительно куш­итах показателей. Кроме того, газонепроницаемое покрытие хра­нилища остатков ферментирующей массы и увеличенное время отстаивания смогли бы привести к увеличению коэффициента использования субстрата.

Биогазовая установка 20

2.2.1 Описание установки

Сельскохозяйственная биогазовая установка БГУ 20 (изображе­ние 2-7) находится в Нижней Саксонии, ее эксплуатацией зани­маются два предприятия, имеющие в своем хозяйстве в общей сложности 730 га пахотных земель и 12 га кормовых угодий. Из них 220 га используются для выращивания возобновляемого ор­ганического сырья.

Двухступенчатая биогазовая установка (производитель: UTEC GmbH) состоит из вертикально расположенного фермен­тера (рабочий объем 2000 м3) с железобетонным покрытием и

W = Отбор пробы субстрата — = Линии движения субстрата

© = Объемный расход ® = Температура ® = Учет количества сОз = Объем тепла = Газопровод — = Отопление

 

image007

image008

Изображение 2- 7: БГУ 20; производственное здание, позади него расположен ферментер, рядом — бак для дображивания

газонепроницаемого бака для дображивания (рабочий объем 1000 м3) с пленочным покрытием, а также хранилища для остатков ферментирующей массы (4950 м3) и цистерны для дождевой и фильтрационной воды (рабочий объем 100 м3) (изображение 2- 6). Все емкости выполнены из железобетона. Данная биогазовая установка была введена в эксплуатацию в ноябре 2005 г.

Органическое сырье (ср. данные в таблице 2-3) подается 20 раз в день через устройство для загрузки твердых компонен­тов со смонтированным весовым датчиком (производитель: Schauer), обладающее вместимостью ок. 50 м3, по горизонталь­но расположенному шнеку и с проходом через устройство для прессования непосредственно в ферментер. Бункер для хране­ния субстрата имеет подвижный пол, который способствует пе­ремещению материала вперед, к транспортировочному шнеку. Шнек подает материал к нагнетающем)’ поршню, который прес­сует массу и загружает в ферментер.

После установленного времени отстаивания сбраживаемая масса поступает через перепускное устройство в бак для добра­живания (2 фаза). С помощью естественного перелива бак вто­рой фазы также связан с хранилищем остатков ферментирую­щей массы, где переброженная масса храниться до разгрузки. Также можно использовать сбраживаемую массу в качестве ре — циркулята и содержание цистерны перекачивать в любую ем­кость с помощью роторного насоса (производитель: Vogelsang,

4 кВтэя)’

Для перемешивания сбраживаемой массы на дне емкости 1 фазы смонтировано центральное устройство для перемешива­ния (производитель: Stamo, 15 кВтэя). Емкость 2 фазы имеет два устройства для перемешивания с удлиненными осями (произво­дитель: Stamo, 15 кВтэя). Интервалы перемешивания массы в ем­кости 2 фазы составляют ок. 18 мин/ч. Для перемешивания ма­териала в хранилище остатков ферментирующей массы приме­няются два устройства для перемешивания с погружными дви­гателями (производитель: Becker; 20 кВтэя); перемешивание осуществляется по мере необходимости.

Хранение выработанного биогаза (емкость ок. 240 м3) осу­ществляется только в емкости 2 фазы под газонепроницаемым пленочным покрытием (из зтиленпропиленового каучука) и ус­тановленным поверх него воздухоопорным покрытием из спе­циальной пленки (ПВХ). Полученный биогаз обессеривается биологическим способом путем подачи воздуха в верхней час­ти емкости 2 фазы и поступает на газовый двигатель мощност­ью 500 кВтэя (производитель: Рго2, двигатель: для выработки электро — и тепловой энергии. В соответствии с законом EEG вы­рабатываемая электроэнергия подается в общественную элект­росеть.

Получаемое при выработке электроэнергии тепло исполь­зуется для обеспечения технологического процесса и направ­ляется для отопления расположенного рядом общественного уч­реждения.

Оценка используемой измерительной техники

На установке смонтированы следующие средства измеритель­ной техники:

определение объема субстрата (весовой датчик для твердых компонентов; массовый расходомер для навозной жижи и рециркулята)

счетчик выработанной электроэнергии и счетчик рабочего времени

image009

image010

Изображение 2-9: Временная характеристика изменения общего времени гидравлического отстаивания, нагрузки по оСВ (без рецир­куляции) и выработки метана

счетчик расхода запального топлива

определение количества газа (производитель: Elster и АВВ)

газоанализатор: СН4, 02 и H2S

теплосчетчик для внешних потребителей теплознертии (об­щественное учреждение)

счетчик расхода электроэнергии на собственные нужды.

В целом остановка в удовлетворительной степени оснаще­на приборами и средствами измерительной техники. Только лишь учет расхода тепловой энергии на собственные нужды не осуществляется предприятием.

Эксплуатация установки в период проведения исследований

В качестве сырья для БГУ использовался, прежде всего, куку­рузный силос, а в начале периода проведения исследований — на­воз КРС и пшеница (злаковый силос с целого растения) (изоб­ражение 2-8).

Вплоть до 39 календарной недели 2007 г., за исключением 2 календарной недели 2008 г., использовался только кукурузный силос. Хотя данная БГУ была введена в эксплуатацию еще в ноябре 2005 года, непосредственно в ходе первых недель иссле­дования были установлены высокие показатели FOS/TAC, пре­вышающие 1,0 в первой фазе выработки биогаза, что указыва­ло на повышенную кислотность. Поэтому вплоть до 32 кален­дарной недели 2007 г. наблюдалось постоянное снижение объе­мов загрузки сырья. Для поддержки имеющейся биологической

image011

Период проведения исследования [календ, нед. 2007/08]

 

 

Биогазовая установка 20

Общие данные:

Проектировщик/производитель: UTEC GmbH

Ввод в эксплуатацию: 09/05

Сельскохозя йственное предп риятие:

Площадь пахотных земель:

730 га П ред приятие зан и ма ется исключител ьно возделыва ни ем зе-

мель, сельскохозяйственные животные отсутствуют

Установка совместного пользования

Площадь кормовых угодий:

12 га

двумя предприятиями

Площадь для выращивания возобновляемого

сырья для БГУ:

220 га

Общая площадь внесения удобрений:

742 га

Биогазовая установка / оборот субстрата:

Установка влажной ферментации

Состав субстрата:

1 ступень

2 ступень

Всего

Объем реактора [м3]

2150

1075

3225

Оборот: 8419 т/г

Рабочий объем [м3]

2000

1000

3000

Высота /ширина

Кукурузный силос 93,7 % СМ

вертикальное / горизонтальное расположение

в

в

Пшеница (злаковый силос

Температура [°С]

39,2

38,1

с целого растения) 2,9 % СМ

рн []

7,3

7,7

Навозная жижа КРС 3,4 % СМ

Свежий субстрат [т/день]

23,1

23,1

Рециркуляция в 1 ступень из

[т/день]

25,7

Перелив в [т/день]

44,7

BRoCB субстрат [кгоСВ/(м3раб. об. в день)]

3,2

0,0

2,2

Среднее качество субстрата:

brocb всего [кгоСВ/(м3раб. об. в день)]

3,9

2,8

Время отстаивания [д]

42

23

146*

СВ 29% CM NH4-N 0,7 кг/т

Разложение оСВ [%]

62

14

83

оСВ 27% CM N^-N 4,7 кг/т

Выработка СН4 [нм3СН4/(м3раб. об. вдень)]

0,93

0,64

0,83

ХПК 407 кг/т Р04-Р 0,71 кг/т

Выработка биогаза [нм3ВЄ/(м3раб. об. в день)]

1,62

1,11

1,4

” Время отстаивания субстрата (без рециркуляции)

Состав:

Хранилище остатков ферментирующей массы:

СВ [%СМ]

7,6

7,0

оСВ [%СМ]

6,3

5,6

Количество: 1

Емкость хранилища 4950 м3

NH4-N [кг/т]

1,7

1,8

Мобщ — N [кг/т]

4,3

4,4

Покрытие:

без покрытия

Р04-Р [кг/т]

0,58

К [кг/т]

3,0

Потенциал остаточного газа, протекание процесса на последней сту-

Эквивалент уксусной

пени (через 60 дней):

кислоты [г/т]

3855

1050

При о7 С. 7,0 НМ СН^Тф^^ побродившей массы

FOS/TAC []

0,73

0,25

при 20 (J. 1,/ нм^Н^т^^^^д^^д^ц

Увеличение доли NH4: 27,0 % абс.

Утилизация газа:

среди, ставка оплаты за передачу энергии в сеть.

Производство газа:

16,1 ценгов/кВт. чэл

Время хранения газа: 1,3 ч

БТЭЦ 1

Качество газа:

Тип двигателя:

G

57,5 об. % СН4 0,06 об. % 02

Эл. номинальная мощность:

[kBtJ

500

величина С02 отсутствует 123 ppm H2S

Тепловая номинальная мощность

[kBtJ

600

Производитель БТЭЦ

Рго2

Выход газа нм3биогаза нм3СН4

Производитель мотора:

Deutz

Число цилиндров:

12

в 1т субстрата 199 114

Паспортное значение H2S

[ppm]

200

в 1 т оСВ 759 437

Эл. мощность:

[кВТзпІ

408

в 1т ХПК 497 286

Доля запального топлива:

[%]

Расход запального топлива:

[л/день]

Выработка электроэнергии:

Коэффициент выработки электроэнергии:

[кВт. Чз^нм^иогаза]

2,2

Электрический КПД*:

[%]

37,5

9280 кВт. ч/день

Коэффициент использования мощности по

427 кВт. ч/тсу6страта

выработке электрознергаи:

[%]

77

Годовое число часов работы

[ч/г]

8246

Затраты труда:

Теор. число часов работы на полную мощность [ч/г]

6756

рутинные работы 15,0 ч/неделю

‘без определения по DIN 6280

Устранение неисправностей: 0,6 ч/неделю

Электроэнергия на собствен­

Утилизация тепла:

ные нужды

учет тепловой энергии на собственные нужды не ведется Внешние потребители

(37,5 к Вт. ч / т^ ^ т )

Потребление тепла 53286 кВт. ч/неделю

Тепловая мощность 317,0 кВттц

Всего для БГУ: 8,9% от выработки

Теор. коэф. исп. мощности 52,8%

БГУ 20 — 3.000 м3раб. об — 500 кВтзл

Капиталовложения:

Общие капиталовложения: это соответствует 700 €/м3раб. об 4.200 €/кВтл Субсидии Без субсидий Собственный капитал 19 % от суммы капиталовлож.

Заемный капитал 81 % от суммы капиталовлож.

2.100.000 €

400.000 € 1.700.000 €

Ежегодная производительность в стоимостном выражении:

Доход от сбыта электроэнергии (77,5 %) Ставка оплаты переданной в сеть электроэнергии: Доход от сбыта тепловой энергии (20,2 %) Продажная цена теплоэнергии: Экономия теплоносителей (0,0 %)

Продажа остатков брожения (0,0 %)

Значение ценности удобрений (2,3 %)

16,1 центов/кВт/ч._л 2,0 центов/кВт/ч1П

538.387 €/г 140.000 €/г

16.130 €/г

Итого:

694.517 €/г

Ежегодные затраты:

Расходы го содержанию установки (30,5 %}

Амортизация (60,4 %)

Договоры на техническое обслуживание (0,0 %) Ремонт: Запасные части (28,1%)

178.124 €/г

107.600 €/г

50.000 €/г

Проценты по капиталовложениям в установку (11,5 %)

20.524 €/г

Расходы го содержанию и эксплуатации зданий и земельных участков (10,3 %}

Амортизация (60,8 %)

Аренда / наем (9,9 %)

60.325 €/г

36.700 €/г 6.000 €/г

Проценты по капиталовложениям в здания (29,2 %)

17.625 €/г

Расходы го содержанию машин и оборудования (2,3 %}

Амортизация (62,5 %)

Обслуживание машин и оборудования (37,5 %)

13.333 €/г

8.333 €/г 5.000 €/г

Производственные затраты (14,2 %}

Страхование (9,6 %)

Потребность в электроэнергии на собственные нужды (38,5 %) Расходы на пусковое топливо (0,0 %)

Расходный материал (6,0 %)

Персонал (привлеченный) (7,2 %)

Персонал (собственный) (36,2 %)

Расходы на аналитические исследования (2,4 %)

10,6 центов/кВт/чзд

82.963 €/г

8.0 €/г

31.963 €/г

5.0 €/г

6.0 €/г 30.000 €/г

2.0 €/г

Прямые расходы (40,2 %}

Затраты на возобновляемое сырье (90,0 %) Кукурузный силос

Пшеница (злаковый силос с целого растения)

26 €/т 25 €/т ч

249.803 €/г

205.192 €/г 6.050 €/г

Расходы на прочие виды субстрата (0,0 %)

Вещества, способствующие брожению (0,0 %)

Вода (0,4%)

Расходы на внесение удобрений (8,9 %)

Проценты по оборотным средствам (расчетная процентная ставка 1,5%) (0,7 %)

1.000 €/г 20.813 €/г 1.748 €/г

Взносы и платежи

15.000 €/г

Общие затраты Выращивание возобновляемого сырья: 36 % Амортизация: 26 %

584.547 €/г

Издержки на производство электроэнергии 17,5 центов/кВт. ч

Баланс:

Доход без прямых издержек 153 €/м3раб. об Амортизация

919 €/кВт._л

459.714 €/г 8,0 г

Расчетный отраслевой результат хозяйственной деятельности 37 €/м3ра6. об

220 €/кВт._л

109.969 €/г

*1 расходы на субстрат рассчитаны (2-ой период программы)

*2 расходы на содержание персонала согласно данным в производственном журнале

*3 цена закупки внешней анергии рассчитана с помощью среднего значения для всех установок

*4 данные эксплуатирующей организации ввиду отсутствия в базе данных значений по потреблению электроэнергии на собственные нужды

image012

среды загружался навоз КРС. В дальнейшем было установле­но, что в 1 фазе масса перемешивалась в недостаточной степе­ни. И в этом случае ситуация была существенно улучшена бла­годаря добавке навоза КРС, что, в свою очередь, в значительной степени поддержало процесс разложения субстрата. Начиная с 36 календарной недели 2007 г. показатели FOS/TAC вновь ус­тановились на среднем уровне ок. 0,4 и объем загрузки сырья в установку был вновь увеличен. Позднее в период проведения исследования возник ряд неполадок механизма загрузки твер­дых компонентов и нагнетающего поршня, что вновь привело к снижению объемов загрузки. В ходе 10 календарной недели 2008 г. вновь отмечалось стремительное увеличение показателя FOS/TAC, вследствие чего объекты загрузки снизились.

В связи с описанными выше проблемами наблюдалось вре­менное поступенчатое снижение нагрузки ферментера (изобра­жение 2-9) с 27 по 37 календарную недели 2007 г. и с 10 по 15 календарную неделю 2008 г. Средний показатель нагрузки ус­тановки составлял 2,2 кг оСВ/ (м3 рабочего объема в день). Сред­нее время гидравлического отстаивания субстрата составляло 146 дней. Увеличение времени гидравлического отстаивания в периоды с 25 по 37 календарную неделю 2007 г. и с 10 по 15 календарную неделю 2008 г., как и снижение значений наг­рузки установки, было обусловлено описанными выше сбоями в работе оборудования.

Средний показатель выработки метана составляет 0,83 нм3 СН4/(м3 рабочего объема в день) (ср. данные в таблице 2-3). Такой показатель также отображает значительное влияние ус­тановленных нарушений биологической среды в ферментере и проведенных ремонтных работ. В целом показатель выработ­ки метана, начиная с 33 календарной недели, очень стабилен и составляет ок. 0,93 нм3 СН4/(м3 рабочего объема в день); замена субстрата также не оказала негативного влияния. В конце исс­ледуемого периода показатель выработки метана снизился до величины 0,53 нм3 СН4/(м3 рабочего объема в день) в связи с воз­никшим нарушением технологического процесса.

Изображение 2-10 наглядно демонстрирует, что вплоть до 32 календарной недели 2007 г. установка работала на ок. 77 % от общей мощности по производству электроэнергии, что обус­ловлено имевшими место техническими неисправностями. На­рушения биологической среды привело к значительном)’ умень­шению коэффициента использования мощности по выработке электроэнергии, который на 29 и 32 календарных неделях 2007 года был зафиксирован на уровне 48 %. Только после регенера­ции технологического процесса, добавления навоза КРС и пос­тепенного увеличения объемов загрузки субстрата было отме­чено увеличения коэффициента до 87%. На 10 календарной не­дели 2008 года коэффициент использования мощности по выра­ботке электроэнергии упал до величины 16%. В связи с неудовлетворительными биологическими характеристиками и техническими проблемами средняя величина коэффициента ис­пользования мощности по выработке электроэнергии блочной ТЭЦ в целом составляла всего 77 % (ср. данные в таблице 2-3).

Потребность в электроэнергии на собственные нужды для всей БГУ (устройства для перемешивания, насосы, блочная ТЭЦ

Изображение 2-11: БГУ 26; ферментер с газовым хранилищем, устройством для перемешивания и предохранителем избыточ­ного давления и т. д.) составляла в исследуемый период 8,9 % от объема вы­рабатываемой электроэнергии (таблица 2-3).

Данные по использованию тепловой энергии внешними пот­ребителями, также представленные на изображении 2-7, де­монстрируют достижение сравнительно высокого коэффициен­та использования тепловой энергии, составляющего ок. 52,8%, что позволяет сделать вывод о том, что на предприятии дейст­вует удачная концепция по использованию теплоэнертии. Нес­мотря на небольшую величину коэффициента использования мощности по выработке электроэнергии на БГУ был достигнут положительный результат хозяйственной деятельности (табли­ца 2-4). При исправной эксплуатации установки без неполадок механизма загрузки твердых компонентов и стабильных харак­теристиках биологической среды представляется возможным достигнуть значительно лучших показателей по использованию мощности для выработки электроэнергии и экономической эф­фективности установки в целом.

Оставить комментарий