Обгрунтування структурних параметрів біогазових та когенераційних установок як альтернативного джерела енергії

Abstract

У статті увага приділяється енергетичному розрахунку біогазової установки, створенню екологічно чистих технологій переробки органічних відходів. Визначено параметри контролю та проведення дослідження стуктури біогазової установки, які є основою виробництва біологічного газу. Проаналізовано основні параметри контролю процесу виробництва біогазу, дана оцінка роботи біогазової установки у декількох режимах при роботі системи автоматизованого контролю температури у реакторі. Наведено блок-схему алгоритму роботи системи регулювання кількості виробленого тепла та електроенергії, що використовує декілька видів регулювання: регулювання частоти обертів агрегату, регулювання складу газоповітряної суміші, регулювання напруги в енергосистемі. Наведено структурну схему можливих газопоршневих когенераційних установок та блок-схему системи підключення споживачів при використанні заданого співвідношення споживання палива і повітря у цій суміші з оцінкою економічних витрат паливних ресурсів. На основі зіставлення, порівняння,узагальнення наукової інформації про біогазові та когенераційні установки, уточнено сутність технологій, переваги біогазового виробництва над іншими альтернативними джерелами енергії. Авторами конкретизовано технології установки, методи впровадження.

В статье внимание уделяется энергетическому расчету биогазовой установки, созданию экологически чистых технологий переработки органических отходов. Определены параметры контроля, проведены исследования структуры биогазовой установки, которые являются основой производства биологического газа, проанализированы основные параметры контроля процесса производства биогаза, дана оценка работы биогазовой установки в вариациях в нескольких режимах при работе системы атоматизированного контроля температуры в реакторе. По такой технологии могут использоваться разные отходы сельскохозяйственных культур. Также для переработки и получения биогаза могут использоваться отходы любых других производств пищевой промышленности. Приведена структура регуляции количества производства тепла и электроэнергии, которые используют несколько видов регулирования: регуляция частоты оборотов агрегата, регуляции состава газовоздушной смеси, регулирование напряжения в энергосистеме. На основе сопоставления, сравнения, обобщения научной информации о биогазе и когенерационных установок, уточняется сущность технологий, преимущества биогазового производства и его значения в уменьшении энергетической зависимости. Работа системы, создания новых рабочих мест, улучшение экологии, аспекты энергосбережения. Авторами конкретизированы технологии установки, методы внедрения.

In article the attention is paid to power calculation of biogas installation, creation of environmentally friendly technologies of processing of organic waste, control parameters are determined, researches of structure of biogas installation which are a basis of production of biological gas are conducted, key parameters of control of process of production of biogas are analysed, evaluation of the work of biogas installation in variations in several modes during the work of system of atomatizirovanny control of temperature in the reactor is given. On such technology different waste of crops can be used. Also for processing and receiving biogas waste of any other productions of the food industry can be used. The structure of regulation of number of production of heat and the electric power which use several types of regulation is given: regulation of frequency of turns of the unit, regulation of composition of air-gas mix, regulation of tension in a power supply system. Structure of gas-piston cogeneration installations, system of consumers when using a ratio of fuel and air in this mix, called by the toplivoprovodny relation, a ratio «gas-air» or «air-gas» that «air-fuel ratio» (AFR) with an assessment of an economical expenditure of resources, power independence answers the name accepted in foreign practice when using biogas installations. On the basis of comparison, comparison, synthesis of scientific information on biogas and the cogeneration installations, the essence of technologies, advantages of biogas production and its value in reduction of power dependence is specified. Work of system, creation of new workplaces, improvement of ecology, aspects of energy saving. Authors have concretized technologies of installation, introduction methods.