Энергосберегающие когенерационные установки на биогазе
Современные когенерационные биогазовые установки. Оценка пригодности биогаза как топлива. Экономическая выгода от использования когенерационных установок. Окупаемость когенерационных установок. Использование теплоты в системе отопления, теплоснабжения.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.04.2019 |
| Размер файла | 14,0 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/
Энергосберегающие когенерационные установки на биогазе
Ильин Е. А., Болдин С. В., Пузиков Н.Т.
Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет
Нижний Новгород, Россия
Одним из направлений развития альтернативной энергетики являются когенерационные установки, использующие в качестве топлива генераторный газ или биогаз. Генераторный газ из древесных отходов производится в газогенераторах. Биогаз вырабатывают в специальных установках из бытовых и сельскохозяйственных отходов.
Когенерация позволяет получать электроэнергию и тепло от одного источника. Сама когенерационная установка представляет собой мини теплоэлектроцентраль, но с КПД от 85% до 90%.
Данные установки функционируют как на традиционном природном газе, так и на любом другом альтернативном газе, с содержанием метана 50-65 процентов, что делает их универсальными.
Современные 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 нашей стране, когенерационные установки многими воспринимаются, как нечто полезное, но необязательное для применения. 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 биогаза являются одним из главных параметров, которые влияют на пригодность его использования в качестве топлива для двигателя когенерационной установки. Hекоторые характеристики могут сделать невозможным его использование в качестве топлива. Вследствие чего к оценке биогаза следует приступать со всей ответственностью. При оценке его пригодности как топлива, важны следующие характеристики:
1. Содержание метана CH4
- нормальное содержание 55 - 65%. Mинимальной считается 50-процентная концентрация.
2. Давление биогаза
- давление газа при сжигании в когенерационной установке находится в пределах от 1,5 до 10 кПа.
3. Постоянство качества газа
- давление газа при сжигании в когенерационной установке находится в пределах от 1,5 до 10 кПа.
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 биогаза необходимо применять биоэнергетические установки с дополненными элементами очистки получаемого биогаза от углекислого газа и соединений серы до состояния практически чистого метана. Это одна из важнейших проблем в производстве биогаза.
Когенерационные установки используются не только в качестве резервных, вспомогательных источников тепло и электроэнергии, но и как независимые мини-ТЭЦ. 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.
Мощность еденичной 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 и холод, а ночью когда предприятие не функционирует, все системы предприятия пользуются централизованным электричеством, по дешевым ночным тарифам. Таким образом, достигается, высокая общая эффективность.
Как вывод, хочется отметить, экономическую выгоду от использования когенерационных установок:
- общая стоимость произведенной с помощью когенерации, электрической и тепловой энергии в 2-2.5 раза дешевле, централизованной поставки.
- окупаемость когенерационных установок 2.5 - 4 года.- срок эксплуатации когенерационных установок составляет примерно 25-30 лет, в течение которых они могут окупиться раз десять.
когенерационный установка биогаз отопление
Список литературы
1. Болдин, С.В. Экспериментальная установка для производства генераторных газов из древесных отходов / С.В. Болдин, Р.Т. Пузиков, А.С. Коробков // Приволжский научный журнал / Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т. - Н. Новгород, 2008. - № 1. - С.30-32
2. 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
3. Болдин, С. В. Газогенератор для производства газов из древесных отходов/ С. В. Болдин, Н. Т. Пузиков, А. С. Коробков//Великие реки 2008: тез. докл. науч.-техн. конф. - Нижний новгород Новгород. 2008. - С.389390
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 16.09.2010Понятие и химический состав биогаза, его главные свойства и характеристики, исторические корни и этапы технологии. Преимущества использования биогазовой установки, ее энергетическая эффективность и значение. Оценка пригодности субстрата для брожения.
реферат [39,2 K], добавлен 11.12.2013Экологические 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 17.02.2016Использование 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 11.03.2010Исследование и проектирование геотермальных установок, а также системы отопления, работающих на геотермальных источниках теплоснабжения. Расчет коэффициента эффективности для различных систем геотермального теплоснабжения. Подбор отопительных приборов.
контрольная работа [139,6 K], добавлен 19.02.2011Характеристика парогазовых установок. Выбор схемы и описание. Термодинамический расчет цикла газотурбинной установки. Технико-экономические показатели паротурбинной установки. Анализ результатов расчета по трем видам энергогенерирующих установок.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.04.2015Тепловой баланс, характеристика системы теплоснабжения предприятия. Расчет и подбор водоподогревателей систем отопления и горячего водоснабжения. Расчет установки по использованию теплоты пароконденсатной смеси для нужд горячего водоснабжения и отопления.
курсовая работа [194,9 K], добавлен 18.04.2012Проектирование электропитающих установок проводной связи. Расчет элементов электропитающей установки. Определение состава коммутирующих и выпрямительных устройств. Способы и системы дистанционного питания. Нормы напряжений для установок аппаратуры связи.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.09.2014Численный расчет тепловой части солнечного коллектора. Расчет установок солнечного горячего водоснабжения. Расчет солнечного коллектора горячего водоснабжения. Часовая производительность установки. Определение коэффициента полезного действия установки.
контрольная работа [139,6 K], добавлен 19.02.2011Определение тепловой мощности системы отопления. Выбор и обоснование схемного решения системы отопления. Выбор компрессора. Компоновка теплонасосной установки. Предохранительный клапан в контуре теплового насоса. Виброизоляция оборудования установки.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 25.12.2015Характеристика ядерных энергетических установок, преимущества их использования на морских судах. Первое гражданское атомное судно, схема энергетической установки ледокола. Разработка новой реакторной установки в связи с модернизацией транспортного флота.
контрольная работа [54,7 K], добавлен 04.03.2014Обоснование и выбор параметров газотурбинной энергетической установки. Расчёт на номинальной мощности и частичных нагрузках. Зависимость работы от степени повышения давления. Зависимость относительных расходов топлива установки от относительной мощности.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 25.11.2013Назначение, перечень узлов и принцип работы оборудования бойлерной установки. Анализ и оценка эффективности работы бойлерной установки турбины. Проект реконструкции бойлерной установки Конструкция и преимущества пластинчатых теплообменных аппаратов.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 07.03.2009Основные источники топлива и современные проблемы энергетики. Способы использования биомассы. Оборудование для производства биогаза. Биоконверсия растительного сырья. Методы газификации и типы газификаторов. Производственные схемы получения биогаза.
реферат [692,6 K], добавлен 25.04.2012Обоснование реконструкции насосных установок. Определение мощности электродвигателей, выбор системы регулирования электропривода центробежного насоса, расчет характеристик. Экономическая эффективность установки частотных тиристорных преобразователей.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 03.07.2011Термодинамический расчет простейшей теплофикационной паротурбинной установки, необходимый при проектировании теплоэнергетических установок. Отображение процессов в соответствующих диаграммах, анализ различных способов оптимизации данной установки.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 21.09.2014Состав и принцип работы компрессорной станции, предложения по реконструкции её системы отопления. Описание газотурбинной установки. Устройство, работа и техническое обслуживание теплообменника, его тепловой, аэродинамический и гидравлический расчёты.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 23.04.2016Примеры монтажа теплоотражающих экранов, изолирующих участки стен. Расчет объема тепловой энергии, сэкономленной за отопительный период после установки теплоотражателей в здании, оборудованном приборами отопления. Оценка срока окупаемости мероприятия.
контрольная работа [457,1 K], добавлен 30.03.2015Изучение особенностей использования ветроэнергетических установок в сельском хозяйстве. Анализ состояния российской энергетики, проблем энергосбережения. Расчет плоского солнечного коллектора и экономии топлива, биогазовой и ветродвигательной установок.
курсовая работа [261,7 K], добавлен 10.03.2013Классификация котельных установок в зависимости от характера потребителей, от масштаба теплоснабжения, их виды по роду вырабатываемого теплоносителя. Конструкции котлов и топочных устройств, устанавливаемых в отопительно–производственных котельных.
реферат [1,7 M], добавлен 12.04.2015
