3.2 Оценка выработки биогаза из навоза
Зная массу навоза, можем определить количество биогаза, вырабатываемого из него:
;
(1)
где:
-
выход биогаза из 1 т. навоза, в м3/t;
(
м3/t)
м3/z
4 Конструкторская разработка
4.1 Выбор и расчет двс при сжигании биогаза
Биогаз предлагается сжигать в когенерационных установках. Для того чтобы определить мощность когенерационных установок, необходимо рассчитать количество биогаза, которое будет выработано за 365 дней . Данное количество биогаза зависит от количества навоза. Перевезено будет примерно 60 000 т. навоза. Рассчитаем примерное количество биогаза, которое может быть выработано с этого количества навоза по формуле (1):
м3.
А это примерно 0,36 м3/s (учитывая, что данное количество биогаза будет сжигаться за 365 суток).
Изучив рынок газопоршневых установок, было принято решение использовать в данном проекте когенерационные модули австрийской фирмы Jenbacчасer, так как данная фирма предлагает линейку установок, специально предназначенных для сжигания биогаза. Исходя из рассчитанного выше расхода топлива, было выбрано две когенерационные установки Jenbacчасer 420 GS-B.LC, Biogas 1416 кВт (Австрия), специально предназначенные для сжигания биогаза. На этих установках можно так же сжигать и природный газ. Характеристики установки представлены в Таблице 12.
Таблица 12. Характеристика установки Jenbacчасer 420 GS-B.LC, Biogas 1,416 кВт
|
Характеристики установки |
Значение |
Единицы
| |
|
1. |
Номинальная мощность установки |
1416 |
кВт |
|
2. |
Тепловая мощность |
1460 |
кВт |
|
3. |
Электрическй КПД |
42,0 |
% |
|
4. |
Термический КПД |
43,2 |
% |
|
5. |
Общий КПД установки |
85,2 |
% |
|
Характеристики мотора GE Jenbacчасer Gasмotor J 420 GS A21 | |||
|
6. |
Тип |
| |
|
7. |
Дизайн |
V 70° |
|
|
8. |
Количество цилиндров |
20 |
шт |
|
9. |
Диаметр поршня |
145 |
мм |
|
10. |
Ход поршня |
185 |
мм |
|
11. |
Частота вращения коленвала |
1500 |
об/мин |
|
12. |
Скорость поршня |
9,25 |
м/с |
|
13. |
Коэффициент сжатия |
12,5 |
|
|
14. |
Расход масла |
0,3 |
гр/кВт |
|
15 |
Расход топлива |
612 |
м3/час |
|
16. |
Сухой вес мотора |
6,600 |
kg |
|
Храктеристики генератора PE 734 F2 | |||
|
17. |
Модель |
|
|
|
18. |
КПД при cosφ=1,0 |
97,6 |
% |
|
19. |
КПД при cosφ=0,8 |
96,8 |
% |
|
20. |
Частота |
50 |
герц |
|
21. |
Напряжение |
400 |
V |
|
22. |
Масса |
3807 |
кг |
На данных установках биогаз будет сжигаться вне сезона работы сахарного завода. Во время же работы сахарного завода на ДВС будет сжигаться природный газ, с целью более полного использования его энергии. Электрическая энергия, будет продаваться в сеть, а тепловая использоваться для ГВС поселка и на нужды биогазового завода (когда необходимо).