1598005433-e56a4b827448586987c6a2104f124b32 (811215), страница 12
Текст из файла (страница 12)
марок ФРГ; Использование биогаза В связи мы не удем с тем, что в дальнейшем изложении .. б след ю д ь какие-либо данные по этому вопр у щие значения (л) среднего выхода бногаза из , у вопросу, примем 1 кг органического сухого вещества: навоза крупного рогатого скота свиного навоза птичьего помета 200 300 400 ! бе 87 оплата труда квалифицированного раб „„ ванную установну должен обслуживать толь ту специализи огь только специалист! гон р рок ФРГ; жс может обслуживать и биогазовую уста)о г ) 40 ~ вку) тыс. ма— затраты па энергию — около 0,05 марки ФРГ на 1 руемого газа; на и комприми— при полной загрузке компрессорной установки (около 375 тыс.
мз в год) стоимость 1 м' компримнрованного биогаза дополнительно возрастает примерно на 0,24 марки ФРГ при частвчной загрузке (200 тыс. м' в год) на 0,41 марки ФРГ прн частичной загрузке (100 тыс. и' в год) 0,77 од ва , марки Таких! образом, компримирование биогаза из-за слишком высоких затрат полностью нецелесообразно. Другой альтернативой можно было бы считать сжиженне оиогаза при достижении им критического состояния (4,7 МПа,— 82,5'С) или при нормальном давле нни ературе — 161 С, Соответствующая комплектная установка для сжижения природного газа (небольшая установка) с производительностью 200 з!з)ч, по данным промышленности, стоят 2,6 илн. марок ФРГ. При полной ее загрузке 1 мз газа обходится дороже на 0,35 марки ФРГ.
К недостаткам «собственной» (т. е. принадлежащей предприятию) компрессорной установки относятся также следующие: — дополнительная потребкость в площади; — чужеродность по отношению к сельскохозяйственному производству; — высокие расходы на предусмотренные законом испытания на безопасность — 500 марок ФРГ в сутки; — необходимость в квалифицированном обслуживак!щем персонале; — болыпие затраты на ремонт и запчасти; — необходимость аварийного резервирования во избежание значительного возможного ущерба в случае выхода установки нз строя; — дополнительные виды страхования. Таблица 11. Козффпцвепты полезного действия дополнительный ььиожитель при замене внергоносагеля биогазом Козооипиент полезного действия г Энергоноситель Длв отопительных целей (прк полной утилизации) Кокс, уголь, природный газ, бкогаз Светкльвый газ Электркческкй ток Котельное топливо Газ Дизельное топливо Бекзкн Электрический ток 0,73 1,0 1,16 0,95 1.0 1,13 0,9 3,04 0,6 0,82 0,95 0,78 0,28а 0,31 0,25 0,85 Длв привода зкерго- ыашнк * Фирма Неебах дает лли своах газовых двигателей зназеьне ч=о,аб, огнесеаное к низпьей теплоте' сгорания ьз Конечно, неполная загрузка потребителя существенно снижает общий коэффициент полезного действия.
Аналогичные значения этого коэффициента для процессов нагрева или охлаждения будут рассмотрены позднее, но они не столь существенно различаются между собой при использовании электроэнергии или газа и могут быть положены в основу расчета чистого содержания энергии. В принципе газовые приборы с точки зрения использования первичного энергоносителя значительно экономичнее, чем электроприборы (это обусловлено высокимн потерями преобразования при получении электрического тока). Кроме того, в настоящее время разрабатываются отопительные устройства, в которых выпускные газы конденсируются, в результате чего до- и количество энергии в 1 м' биогаза (содержащего около 60 % метана), равное 22 МДж. Поскольку речь идет о замене биогазом других энергоносителей, требуемое его количество не может быть просто рассчитано через приведенную величину удельной энергоемкости: в каждом конкретном случае применения газа необходимо учитывать различные коэффициенты полезного действия, Ниже приведены эти значения для типичных случаев использования газа (значительно совпадающие с данными Фельдмана 1281).
полнительно получается теплота испарения содержащейся в них воды 147), и, следовательно,при расчете баланса энергии можно вместо подставляемой обычно низшей теплоты сгорания Ян использовать значение высшей теплоты сгорания Яв. При получении электрического тока с помощью приводимого газовым двигателем генератора справедливо следующее соотношение: 1 м' биогаза дает 1,6 кВт-ч электроэнергии, Теплоту воды из системы охлаждения и теплоту, отводимую с выпускными газами, можно в конкретных случаях дополнительно утилизировать (см.
раздел 7.2). 7Л. Иепольауемые аппаратура и машины Средняя теплота сгорания биогаза, содержащего около 60% метана, равна 22 МДж/м'. Поскольку горючая часть биогаза состоит из метана, его можно причислить к семейству газов «Пз (природные газы). И без того очень низкая скорость распространения пламени в метано-воздушной смеси (примерно 43 см/с), характерная для природного газа, при использовании биогаза снижается еще больше из-за высокой доли СО, (эта скорость для смеси воздуха и светильного газа равна 65 см/с, для воздушно-водородной смеси — 265 см/с). Метан имеет также самую высокую — около 645'С вЂ” температуру воспламенения по сравнению с другими горючими газами.
Во всех сферах применения биогаз ведет себя аналогично природному газу, но дает несколько худшие показатели. В стандарте ФРГ ШЫ 3362 перечислены различные подвергаемые стандартным испытаниям газы, на которые ориентируется промышленность. Так, например, вся аппаратура, рассчитанная на применение любого газа, должна быть приспособлена к работе на перечисленных в стандарте газах илн образцовых газовых смесях. Собственно биогаз не входит в этот перечень. Ближе всего он подходит к образцовой газовой смеси 627, состоящей из 82% метана и 18% инертного Хз. Нижнее значение числа Воббе, которое служит для сравнения взаимозаменяемости газов, составляет для биогаза с теплотой сгорания 22 МДж/м' около 24,5. Газы с таким же числом Воббе и равным давлением истечения обычно могут использоваться один вместо другого без замены горелки или форсунки.
Правда, этот показатель не ох- 69 Свети- ПрггРоаны(г . ьный Биогаэ (на 1 ч') с содержавнеч СН теплота сгорагиа Ян (Л(дж на ед. отпуска) Эаекгри- ческий ток (иа ! квт ч) газ гиз (иа 1 и') Котевьное Котевьпое Дизельное топанао топливо топаиво ( на 1 д) (на ! кг) (па 1 д) Бензин (на 1 а) Кокс (на 1 кг) Пропан (иа 1 кг) Знергыгосите..ь бб ".: б)з ! 7;"г 1,19 1,32 1,48 !'99 0,60 0,66 0,75 1 0,8 0,88 1,34 О 91 1 1,13 1,52 1 1,11 1,25 1,68 20 МДж,гчэ 22,1 гмдг)к)мз 25 МДж(мэ 33 о й!Д гмз Бпогаз 56ауо СН„ То же, 62 "о » ' 70аг, Природный газ «Л» Свстильный газ П опаи 0,44 0,48 0,54 0,73 0,56 0,61 0,69 0,93 0,47 0,52 0,59 0,79 0,66 0,72 0,82 1,!О 0,56 О,б! 0,69 0,93 5 6,1 6,9 9,3 0,72 0,80 0,90 1,21 0,50 1,37 1.07 1,26 1,07 0,91 0,82 0,11 1 2,73 2,15 2,52 2,15 1,82 1,64 0,22 0,67 1,84 1,44 1,69 1,44 1,22 1,1 0,84 2,3 1,8 2,12 1,8 1,оЗ 1,38 0,18 0,76 2,08 1,63 1,91 1,63 1,38 1,25 0,16 16,8 МДж!»гз ,46 з!1Дж/кг 0,36 1 0,78 0,92 0,78 0,66 0 60 0,07 О 55 1,50 1,18 1,39 1,18 1 0,90 О,!2 0,47 1,28 1 1,17 1 0,85 0,77 0,1 0,40 1,09 0,85 1 О 85 0,72 0,65 0,08 0,47 1,28 1 1,17 1 0 Вчз 0,77 0,1 0,61 1,66 1,30 1,51 1,30 1,10 1 0,13 4,7 12,8 10,0 11,7 10,0 8,50 7,70 1 Котельз)ое топливо 36 51Дж/л То исе 42,3 МДж/кгг Днзельпое топливо,36 МДж/л Бензин '30,5 МДж(л Кокс 27,6 МДис)кг МДаг Электрический ток 3,6 0,14 70 71 Таблица 12.
Соотношение значений теплоты сгорания разиык ватывает такой характеристики, как возможность обратного удара пламени. Наиболее исчерпывающие характеристики горючих газов можно найти в инструкции 11'(УС)'!1) С 260. В общем рабочее давление биогаза должно прибли:гсаться к нижней границе минимального давления, необходимого для работы аппаратуры, т, е. примерно к 0,7...1 кПа. Современные сети природного газа работают с давлением у газового прибора 2 кПа. Это означает, что бногаз по сравнению с природным газом обладает несколюсо худшей способностью к воспламеиеншо, меньшей устойчивостью пламени и поэтому представляет большие трудности при регулировании последнего, например при установке крана на «малый огонь» в кухонных плитах. Пламя в этом случае может срываться в сторону. Все это соответствует также более ранним исследованиям по использованию биогаза 1451.
Теплоту сгорания и рабочее давление можно без особых трудностей поддерживать на относительно постоянном уровне, например с помощью балластного груза в газгольдере или при слишком большом предварительном давлении газа путем включения в магистраль промежуточного газового регулятора. Следовательно, при переходе на биогаз необходимы лишь незначительные изменения в аппаратуре, энергоносителей (без учета коэфф!щнента полезного действия) чтобы приспособить ее к метану(например, замена форсунок), но в принципе не существует сколько-нибудь серьезных проблем при использовании биогаза в аппаратуре для природного газа. Первые переговоры с изготовителями газоаппаратуры подтвердили это мнение, несмотря даже на отсутствие опыта применения биогаза в традиционных газовых приборах.
В ближайшее время несколько фирм собираются провести испытания в целях подтверждения гипотез о горючих свойствах биогаза. Поэтому цены на биогазовую аппаратуру в значительной мере будут аналогичны ценам на приборы для природного газа. Из-за небольших переналадок и отсутствия крупносерийного выпуска они могут быть даже несколько более высокими.
Для сравнения биогаза с другими видами топлива по их теплоте сгорания и стоимости можно воспользоваться данными диаграммы (рис. 24) и таблицы 12124). Гели стоимость производства биогаза относится к удельной стоимости других энергоносителей так же, как соответствующие значения эНергии в единицах, принятых при ее отпуске, то цену биогаза можно считать приемлемой с экономической точки зрения. Коммуникации между газовыми приборами должны Устанавливать квалифицированные специалисты с учетом «Технических правил монтажа газопроводов» Прибад Втаплеиие ЬЗВ со ВВ 'В »~ ОВ Я В4 о , йг ,ь ь О ОО Оо ро о о о ооо' ОЕ Оо ооо б оо оо ООΠ— « ит Оо ом лелглазлел злелз ч зл ы ст ь о ,зле е гаа злезтаа' лет ч 3' ьоо,оо оо Оо !э «о ооо о ъ ОО оо т>'р,е ОО ооа ' мо о Е Гого из (ТГтСг1).
Газовые приборы должны удовлетворять требованиям «Закона о технических средствах труда> (закон о защитных устройствах для машин) с приложением А и В. Для большинства газовых приборов уже изданы стандарты Шрч или инструкции по эксплуатации ([УЪ'Сг% — 'тгГСг) . По поводу отдельных приборов, в которых можно использовать биогаз, необходимо сказать следующее. Горелка для отопительных установок. Используется в системе отопления жилых помещений как в виде обычных горелок с забором атмосферного воздуха, так и в виде горелки с дутьем, кроме того, для подогрева воздуха в различных сушилках, кондиционирования воздуха в помещениях и в винокуренном производстве. Некоторые предприниматели уже используют горелки на газе, получаемом при очистке сточных вод (например, для отопления общественных плавательных бассейнов) как с забором атмосферного воздуха, так и с подачей воздуха под давлением.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
