Биогаз. Производство электроэнергии и его переработка

Существует возможность рекуперации тепла из выхлопных газов двигателя или охлаждающей воды для комбинированного производства тепла и электрической энергии. В работе биореактора охлаждающая вода двигателя обычно циркулирует через теплообменники, что позволяет контролировать его рабочую температуру, которая должна выдерживаться в диапазоне 95-100F или 130-140F, в зависимости от типа биореактора. Рекуперированное из выхлопных газов тепло также используется для нагрева воды или отопления предприятия. Развитие технологий позволит использовать выхлопные газы для вторичного энергетического цикла с 10% ростом производительности системы. Вследствие того, что свалки обычно расположены вдали от других предприятий, которые используют в своей работе энергию тепла, в таких системах получения электроэнергии из биогаза оборудование рекуперации тепла не используется. Утилизировать биогаз со свалок поможет компания www.conveco.ru.

Полученная электроэнергия может потребляться внутри предприятия, а также подаваться во внешнюю энергосистему. Предприятия отличаются друг от друга в части потребления производимой электроэнергии. Обычная станция по очистке сточных вод, с работающим септик-тенком, способна удовлетворить половину своих потребностей в электроэнергии, используя производимый биореактором биогаз. Большинство молочных хозяйств, на территории которых установлены навозные биореакторы, производят достаточное для покрытия собственных нужд количество электроэнергии, и поставляют ее излишки во внешнюю энергосистему. С другой стороны, свалки потребляют малое количество электроэнергии и большую ее часть экспортируют.

Основной двигатель является главный элементом всей системы. При производстве электроэнергии из биогаза используются различные типы двигателей. Наиболее широкое распространение в таких системах получили поршневые двигатели внутреннего сгорания. В настоящее время все большую популярность приобретает использование микротурбин, главным образом благодаря своей компактности, модульной компоновке и экономичности. Более крупные турбины внутреннего сгорания, применяемые на газотурбинных электростанциях, работающих на газе, могут также питаться и биогазом, однако это происходит редко из-за их большого размера, несоответствующего количеству получаемого на предприятии биогаза. Существующие технологии позволяют использовать также двигатели Стерлинга и топливные элементы.

Двигатели внутреннего сгорания работающие на биогазе используются уже очень давно и до сих пор являются наиболее распространенным типом основного двигателя в биогазовых системах. Эти двигатели аналогичны агрегатам, работающим на бензине, принцип их работы основан на газовом термодинамическом цикле Отто, при этом в их конструкцию внесены небольшие изменения, что позволяет им работать на биогазе. Их использование целесообразно в диапазоне 40кВт – 3МВт. Поршневые двигатели десятилетиями используются на станциях очистки сточных вод в качестве основного двигателя, работающего на биогазе, производимом септик-тенками.