Тандем - 2, шлакоблочные станки, бетоносмесители


Производство оборудования и технологии
Рубрики

Аналіз схем біогазових установок

В даний час проблема підвищення якості і внаслідок цього ефективності використання біогазу поступово виходить на передній план розвитку відповідної техніки [2, 3, 350-375]. Розглянувши сти­сло в даній статті і надалі способи утворення біогазу, ми зупинимо­ся докладніше на шляхах і методах рішення підвищення отримання біогазу і ефективного використання отриманого біогазу.

Основними елементами біогазової установки є: камера збро­джування (реактор, метантенк); пристрої підтримки постійної тем­ператури в реакторі; пристрій, що забезпечує перемішування суб­страту в реакторі; пристрій накопичення і зберігання біогазу (газго­льдер). Характеристика цих елементів приведена в роботах [2, 300, 318]. Тому розглядаються найбільш широко використовувані і ре­комендовані схеми біогазових установок (БГУ). На рис. 6.19 наве­дено принципова схема установки, призначена для фермерських го­сподарств [2]

Рисунок. 6.19 — Схема фермерської біогазової установки [2]

Для крупніших господарств рекомендується схема біогазової установки (рисунок 6.20), яка впроваджена на базі виробничого тваринницького комплексу комбінату ВАТ «Запорожсталь».

Цей комбінат оснащено біогазовою установкою, спроектова­ною Датською компанією Joint Stock Company ”CLAUHAN ” (рис. 6.21), і детально описано у роботах [1, 127, 219]. В цієї установці біогаз може бути використаний так же як паливо для електростанції з двигуном внутрішнього згорання. Схемою передбачена установка для очищення біогазу від сірководню і двооксиду вуглецю. Подібна БГУ виробляє теплову і електричну енергію.

За допомогою лабораторних аналізів і експрес методик визна­чення складу газів були отримані елементарний склад отримувано­го біопалива на біогазовій установці ПЖК комбінату ВАТ «Запо — рожсталь», який наведено у таблиці 6.3:

Таблиця 6.3 — Елементарні складові компоненти палива

Вид

па­

лива

Складові палива, %

Розрахуй — кова теп­лотворна здатність палива, МДж/м3

СН4

с2н6

СзН8

С4Н10

С5Н12

n2

<N

О

и

о2

н2

СО

H2s

Біо­

газ

66,4

0,3

28,3

0,8

3,2

1,0

24,0

При­

род­

ний

газ

98,0

0,4

0,3

0,5

0,5

0,3

35,6

У крупних сільськогосподарських і птахівничих підприємст­вах, розташованих в районах, де доцільно користуватися енергією сонця і (або) вітру, рекомендується комбінована біогазова установ­ка, принципова схема якої наведено на рис. 6.22 [2, 300, 318].

Рисунок 6.22 — Схема енергокомплексу з біогазовою установкою і газо­компресорною станцією для крупних сільськогосподарських підприємств [41]

Більш універсальною є біоенергетична установка, зображена на рис. 6.23 [2, 300, 318]. Схемою передбачена наявність компре­сора, завдяки чому установка дозволяє накопичувати біогаз неза­лежно від його споживання. Такі установки зручніші в експлуата­ції, особливо при виробленні теплової і електричної енергії, графіки споживання яких можуть не співпадати в часі.

—а— трубопровід антифризу; —в—- трубопровід теплоносія; —г—- газопровід; —о—-

трубопровід гною; 1,9 — теплообмінників; 2 — метантенк; 3, 7, 8, 5 — насоси; 4 — запобіж­ний клапан; 6 — відстійник; 10 — казан; 11, 12, 13, 15- вентилі; 14 — регулюючий клапан; 16 — компресор; 17 — газгольдера; 18 — сонячний колектор; 19 — подачі гною; 20 — в атмос­феру; 21 — зброджений гній; 22 — до споживача біогазу; 23 — дизельна електростанція; 24 — електроенергія до споживача; 25 — вітродвигун;

Рисунок 6.23 — Сонячно-біогазова установка [318]

Інший можливий варіант біогазової установки показаний на рис. 6.24 [2, 300,318].

1 — ферма; 2 — насос; 3 — приймальна місткість гною; 4 — відцентровий насос з по­дрібненням НЦИ-Ф-100; 5 — віброгрохот ГБН-100; 6 — ємності; 7 — насоси ФГ-57,5/9,56; 8 — утримувач; 9 — реактор; 10 — газові клапани; 11 — воднокільцевий вакуум-насос ВВН — 1,5М; 12 — конденсатосбірник; 13 — компресор відбору газу УК-ЇМ; 14 — газолічильник барабанний ГСБ-400; 15 — гноєсховище

Перспективнішою є установка, в якій застосовується двоста — дійне бродіння субстрату. Вона призначена для підготовки почат­кової біомаси (подрібнення, гомогенізація, нагріваючи) до бродін­ня, бродіння аеробу (кислотного) і, нарешті, анаеробного (метано­вого) бродіння і складається з наступних основних блоків описаних нижче (рис. 6.25).

1 — ферма; 2 — навозоприймач; 3 — насос; 4 — метантенк; 5 — газгольдер; 6 — теплообмінник; 7 — котел; 8 — гноєсховище

Рисунок 6.25 — Технологічна схема виробництва біогазу [2, 300, 318]

Технологічна схема такої (рис. 6.25) біоенергетичної установ­ки, представленою на рис. 6.26, складається з наступних основних блоків: блок підготовки — він включає: приймач початкової біома­си, обладнаний подрібненням 1 довговолокнистих включень; теп- лообмінник-рекуператор 2 де знаходиться «початкова біомаса — зброджене добриво»;

Блок бродіння — він включає: видержувач 3 (реактор першої стадії — кислотною і реактор 7 другій стадії — метановою); теплооб­мінники 4 нагріви і компенсації тепловтрат маси;, насос-дозатор 5.

Енергоблок — він включає: котел газовий 9 і мотор-генератор 10 для отримання теплоти і електроенергії; компресор біогазу 16; очищувач біогазу 15; газгольдер 13, обладнаний перетворювачем тиску газу 11 і свічкою скидання надлишків біогазу 12; клапани 14 зворотні і для регулювання біогазу; датчики рівня, тиск і темпера­тури теплоносія, витратовимірювачі і іншу вимірювальну і старан­ну апаратуру; автоматична система управління (АСОВІ) 8.

Коротка технічна характеристика установки (базовою):

робочий об’єм реактора — 125 м3; число реакторів — 2; пропус­кна спроможність по гною, що переробляється, вологістю 86…96 %

з

— ЗО…50 м /добу; ступінь розкладання органічної речовини — до 40 %; вихід біогазу (розрахунковий) — до 750 м3/добу; об’єм біогазу, використовуваного на покриття енергетичних потреб господарства

з

— не меншого 250 м /добу.

Зробивши систематизацію існуючих схем біогазових устано­вок основною частиною, яких є біогазовий (анаеробний) реактор треба вивчили оптимізацію енергетичної ефективності його роботи.

Оставить комментарий