Технологии использования генераторного газа в когенерационных установках
Характеристика основных свойств генераторного газа. Анализ особенностей внедрения когенерационных установок на генераторном газе, полученном из отходов производства. Характеристика особенностей расчёта мощности генераторной установки и объемов отходов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.03.2019 |
| Размер файла | 16,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕНЕРАТОРНОГО ГАЗА В КОГЕНЕРАЦИОННЫХ УСТАНОВКАХ
газ генераторный установка
Мясников М.С., Ахатов Р.Р., Болдин С.В.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно строительный университет» Нижний Новгород, Россия
THE TECHNOLOGIES OF USING GENERATING GAS IN COGENERATION INSTALLATIONS
Myasnikov M.S., Akhatov R.R., Boldin S.V.
Federal State Educational Establishment of Higher Education «Nizhny Novgorod State
University of Architecture and Civil Engineering»
Nizhny Novgorod, Russia
Когенерация является перспективным направлением развития энергетики. Когенерационная установка представляет собой минитеплоэлектроцентраль с турбиной противодавления или с двигателем внутреннего сгорания. Установка турбины противодавления в котельной в место редукционно-охладительной установки позволяет модернизировать существующую котельную и сделать её энергонезависимой. В качестве топлива может использоваться природный газ или генераторный газ, с содержанием метана до 65 процентов, что делает их универсальными.
Одним из направлений развития эффективной энергетики являются когенерационные установки, использующие в качестве топлива генераторный газ. Генераторный газ из углеродосодержащих отходов производится в газогенераторах или в биогазовых установках.
Когенерационные биогазовые установки обеспечивают производство электрической и тепловой энергии посредством утилизации отходов предприятий сельскохозяйственного сектора, а также городских мусорных свалок и канализации. В настоящее время данная технология является самой перспективной для использования во всех цивилизованных странах мира, так как предусматривает использование биогаза в качестве топлива для когенерационных установок. В России, когенерационные установки не получили широкого внедрения, однако на практике, такие установки могут значительно сократить расходы на тепло и электроэнергию, так как можно получать дорогую энергию из дешевого топлива.
Принцип действия когенерационной установки довольно простой. Газопоршневой двигатель, используя энергию при сгорании биогаза, вращает электрогенератор, вырабатывая электроэнергию, а оставшаяся теплота проходит через систему теплообменников. Отведенная теплота может использоваться в системе отопления, теплоснабжения и кондиционирования.
Когенерационные установки можно использовать в условиях нерегулярного объема подаваемого биогаза или биогаза плохого качества. В этом случае возможно обогащение биогаза смешением с природным газом, или полный перевод работы на природный газ.
Свойства генераторного газа являются одним из главных параметров, которые влияют на пригодность его использования в качестве топлива для двигателя когенерационной установки. Некоторые характеристики могут сделать невозможным его использование в качестве топлива. Вследствие чего к оценке генераторного газа следует приступать со всей ответственностью. При оценке его пригодности как топлива, важны следующие характеристики [1]:
1. Содержание метана CH4
- нормальное содержание 55 - 65%. Минимальной считается 50-процентная концентрация.
2. Давление генераторного газа
- давление газа при сжигании в когенерационной установке находится в пределах от 1,5 до 10 кПа.
3. Постоянство качества газа
4. Содержание вредных веществ (прежде всего соединения серы, фтора и хлора) - эти соединения могут вызвать коррозию компонентов всасывающего тракта и внутренних частей двигателя, соприкасающихся со смазочным маслом.
Поэтому, для выработки высокого качества генераторного газа необходимо применять установки с дополненными элементами очистки получаемого газа от негорючих примесей. Это одна из важнейших проблем в производстве генераторного газа.
Когенерационные установки используются не только в качестве резервных, вспомогательных источников тепло и электроэнергии, но и как независимые мини-ТЭЦ [2]. Их можно строить вблизи от потребителя, поэтому нет необходимости в создании дорогостоящих линий электропередачи и подстанций. Применение подобных установок дает возможность отапливать довольно крупные промышленные объекты или группы жилых или общественных зданий, и снабжать их электроэнергией [3]. Мощность единичной когенерационной системы варьируется от 24 кВт до 2000 кВт. Рекомендуемая минимальная мощность для хорошей экономической эффективности, от 120 кВт.
На сегодняшний день в мире разработано и производится немало энергетического оборудования такого назначения, создавать когенерационные установки для автономного потребления дешевле, чем потреблять электроэнергию из центральной сети, т.к. позволяют получать более дешевую энергию, меньше загрязняют окружающую среду и безопаснее в эксплуатации.
Когенерационные установки наиболее выгодно эксплуатировать при трехсменной работе предприятия, утром, днем и вечером когенерационная установка производит электричество, тепло, а ночью когда предприятие не функционирует, все системы предприятия пользуются централизованным электричеством, по дешевым ночным тарифам. Таким образом, достигается, высокая общая эффективность.
Экономически целесообразно внедрение когенерационных установок на генераторном газе, полученном из отходов производства. При этом обязательным является бесперебойность снабжения установки отходами производства. Поэтому при проектировании установки необходимо согласовать расчётную мощность генераторной установки с объёмами отходов основного производства предприятия.
газ генераторный установка
Список литературы
1. Болдин, С.В. Анализ оптимальных режимов работы установки для производства генераторных газов из древесных отходов/ С.В. Болдин, Р.Т. Пузиков// Приволжский научный журнал / Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т. - Н. Новгород, 2015. № 1 (33). - С. 72-75.
2. Болдин, С.В. Энергосберегающие технологии использования генераторного газа в когенерационных установках/ С. В. Болдин, Н. Т. Пузиков, Е. А. Ильин //Великие реки 2015: тез. докл. науч.-техн. конф. - Труды конгресса 17-го Международного научнопромышленного форума: в 3-х томах. Нижегородский государственный архитектурностроительный университет. 2015. С. 71-73.
3. Болдин, С.В. Энергосберегающие технологии использования биогаза в когенерационных установках./ Болдин С.В. Пузиков Н.Т.//Вестник Нижегородского государственного инженерно-экономического института.- Княгинино, 2011. - Выпуск 2. - С.43-44
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Сущность когенерационной технологии и основные условия для ее успешного применения. Сферы применения когенерационных установок. Преимущества использования когенерации. Классификация когенерационных систем по типам основного двигателя и генератора.
реферат [455,4 K], добавлен 16.09.2010Анализ методов и перспектив использования твёрдых бытовых отходов в системах энергоснабжения. Добыча и утилизация свалочного газа. Технико-экономическое сопоставление вариантов энергоснабжения. Оптимизация работы установки по обогащению биогаза.
дипломная работа [719,7 K], добавлен 01.03.2009Экологические аспекты ветроэнергетики. Достоинства и недостатки солнечной, геотермальной, космической и водородной энергетики. Развитие биотопливной индустрии. Использование когенерационных установок малой и средней мощности для экономии топлива.
презентация [1,4 M], добавлен 17.02.2016Термодинамика как область физики, исследующая процессы преобразования теплоты в работу и другие виды энергии. Характеристика ключевых особенностей схемы газового термометра. Рассмотрение основных свойств идеального газа. Сущность понятия "теплоемкость".
презентация [73,1 K], добавлен 15.04.2014Рост потребления газа в городах. Определение низшей теплоты сгорания и плотности газа, численности населения. Расчет годового потребления газа. Потребление газа коммунальными и общественными предприятиями. Размещение газорегуляторных пунктов и установок.
курсовая работа [878,9 K], добавлен 28.12.2011Использование солнечной энергии в Республике Беларусь, тепловые гелиоустановки. Биомасса как аккумулятор солнечной энергии, получение энергии из когенерационных установок. Описание работы гидроэлектростанций. Принцип действия ветроэлектрических установок.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 11.03.2010Порядок и закономерности движения зарядов в газе, связанные с ним физические законы. Ионизация газа электронами путем отрыва одного электрона. Зависимости коэффициента ионизации газа электронами от напряженности электрического поля и давления неона.
реферат [142,5 K], добавлен 14.11.2011Равновесное состояние идеального газа. Краткая характеристика главных особенностей распределения Максвелла. Барометрическая формула, распределение Больцмана. Микро- и нанозагрязнения. Понятие о термодинамическом равновесии. Внутренняя энергия системы.
презентация [106,8 K], добавлен 29.09.2013- Моделирование на ПЭВМ электрического поля и пробивного напряжения шарового измерительного разрядника
Изучение основных форм самостоятельного разряда в газе, влияние на электрическую прочность и электрическое поле разрядного промежутка основных свойств газа и геометрических характеристик. Использование данных закономерностей в электроэнергетике.
лабораторная работа [274,1 K], добавлен 22.04.2014 Назначение и порядок проведения энергетического обследования. Анализ мощности осветительных установок, времени использования и качества светильников, расчет расхода электроэнергии на освещение в здании. Пример модернизации осветительной установки.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 28.06.2011Информация о предприятии сахарного производства и описание ТЭЦ. Поверочный расчет и тепловой баланс котла. Технология выработки биогаза из жома. Определение процентного содержания природного газа, биогаза и смеси. Использование биогаза для когенерации.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 27.10.2011Уравнение состояния газа Ван-дер-Ваальса, его сущность и краткая характеристика. Влияние сил молекулярного притяжения на стенки сосуда. Уравнение Ван-дер-Ваальса для произвольного числа молей газа. Изотермы реального газа и правило фаз Максвелла.
реферат [47,0 K], добавлен 13.12.2011Характеристика города и потребителей газа. Ознакомление со свойствами газа. Расчет количества сетевых газорегуляторных пунктов, выявление зон их действия и расчет количества жителей в этих зонах. Определение расходов газа сосредоточенными потребителями.
курсовая работа [106,2 K], добавлен 02.04.2013Газовый разряд как электрический ток в газе. Переход тлеющего разряда в дуговой с ростом давления газа при меньшем напряжении и более высоких значениях тока. Теория формирования стимера. Кривые Пашена по теории электронных лавин и по теории стимеров.
реферат [96,4 K], добавлен 30.11.2011Средняя температура наружного воздуха, продолжительность отопительного периода. Характеристика газообразного топлива. Определение годовой потребности в газе. Бытовое потребление газа. Приготовление пищи в кварталах с горячим водоснабжением.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.02.2011Общие сведения о процессе сжижения газа, его преимущества. Программа строительства завода. Общая схема технологической установки по процессу Liquefin. Конструкция холодной камеры. План расположения оборудования. Оценка стоимости капиталовложений.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 13.08.2014Системы охлаждения транспортируемого газа на компрессорных станциях. Принцип работы АВО газа. Выбор способа прокладки проводов и кабелей. Монтаж осветительной сети насосной станции, оборудования и прокладка кабеля. Анализ опасности электроустановок.
курсовая работа [232,3 K], добавлен 07.06.2014Характеристики населенного пункта. Удельный вес и теплотворность газа. Бытовое и коммунально-бытовое газопотребление. Определение расхода газа по укрупненным показателям. Регулирование неравномерности потребления газа. Гидравлический расчет газовых сетей.
дипломная работа [737,1 K], добавлен 24.05.2012В реальных жидкостях присутствует не один, а множество пузырьков и свойства жидкостей зависят от особенностей взаимодействия между пузырьками. Взаимодействия двух радиально пульсирующих пузырьков газа в жидкости ранние выведенной математической модели.
курсовая работа [608,7 K], добавлен 05.03.2008Анализ потребления различных ресурсов в квартире. Изучение данных по оплате за энергопотребление с 2008 года по настоящее время. Исследование особенностей использования электроэнергии, воды и газа. Тепловой баланс и рекомендации по энергосбережению.
курсовая работа [417,8 K], добавлен 17.12.2014
