Дипломная работа: Когенераційні установки для роботи з низькокалорійними газами (біогаз)

В качестве главного вида топлива для когенерационных установок, как правило, используется природный газ. В последнее время все чаще находят применение и альтернативные виды топлива – низкокалорийные газы.

На плакате 3 представлены низкокалорийные газы и проблемы их использования.

К низкокалорийным газам относятся все виды горючих газов, кроме природного. На диаграмме газы расположены в порядке возрастания их теплотворной способности:

- газ химической промышленности;

- пиролизный газ;

- коксовый газ;

- газ мусорных свалок;

- биогаз;

- газ сточных вод;

- факельный газ;

- пропан;

- бутан.

К основным проблемам использования низкокалорийных газов в КУ относятся:

- неустойчивость давления газа;

- переменное содержание метана;

- загрязнение газов;

- высокая влажность.

Это может привести к: увеличению содержания вредных веществ в отработанных газах, колебанию выходной мощности КУ, отключению оборудования, неполному сгоранию топлива, коррозии двигателя и оборудования для регенерации теплоты.

В дипломном проекте рассмотрено использование низкокалорийных газов в когенерационных установках на примере биогаза.

На плакате 4 представлен расчет энергоустановки, которая проектируется на небольшом фермермерском хозяйстве в Харьковской области. На ферме находится 150 голов крупного рогатого скота. Общая мощность потребителей электроэнергии 72 кВт. После внедрения энергоустановки, сумарная мощность потребителей электроэнергии, с учетом собственных нужд установки, снизится до 63 кВт, за счет использования тепловой энергии, которая вырабатывается в когенерационной установке.

Средняя электрическая нагрузка с учетом коефициента одновременности, равного 0,35, составит

63*0,35=22,05 кВт

Из практических данных, для выработки 1кВт*ч электроэнергии с учетом КПД когенерационной установки необходимо 0,439 м³ биогаза.

Т.о.суточная необходимость в биогазе составит

22,05*0,439*24=232,32 м³

Продуктивность биосырья от 1 КРС в сутки составляет в среднем 30кг.

Выход биогаза из 1 тонны сырья от КРС составляет 50 м³ .

Суточный выход биогаза из сырья от 150 КРС составит

150*0,03*50=225 м³