г. Пуховичи
Создание полигона по инженерно-техническому обеспечению исследований, разработке и испытаниям энерготехнического оборудования агро-промышленного комплекса, использующего местные виды топлива, а также возобновляемые и нетрадиционные источники энергии в д. Пережир Пуховичского района
| Год выпуска/ стадия проекта |
Наименование объекта и местонахождение |
Заказчик/ генпроектировщик/ калькодержатель |
Источник финансирования/ Вид строительства |
Главный инженер проекта/ Главный специалист |
Минск–2012 Шифр: 31/12 Ст. «С» |
Создание полигона по инженерно-техническому обеспечению исследований, разработке и испытаниям энерготехнического оборудования агропромышленного комплекса, использующего местные виды топлива, а также возобновляемые и нетрадиционные источники энергии Минская обл., |
Частное унитарное строительно-производственное предприятие «СоюзИнвестСтрой» ООО «КБМ» ООО «КБМ» |
Собственные средства/ Новое строительство |
В.Г.Мещеряков/ Е.М. Павловский |
О проекте
Проектом предусматривается:
- — установка системы установок по производству биогаза и ГПА;
- — газоснабжение биогазом когенерационной биогазовой установки.
Комплектация
- когенерационная биогазовая установка КГУ-250;
- когенерационная биогазовая установка ГПА-250 ОАО «ВИТЯЗЬ»;
- газовый двигатель внутреннего сгорания Е 2848 LE 322 «MAN», Германия:
- отсечной моторный клапан;
- фильтр газовый ФГ16-80-В DN80 с дифференциальным датчиком уровня загрязнения, ООО «ЭЛЬСТЕР Газэлектроника»;
- мультиблок газовый Dungs MBC 1200 SE S02/N арт.№254531;
- прибор контроля герметичности клапанов Dungs VPS504 S02 арт.№219877;
- датчик-реле давления DG150U-3 Kromschrőder, Германия;
- нулевой регулятор GIK50 R02-5 Kromschrőder, Германия;
- регулятор топливной смеси Woodward 8404-2022;
- контроль герметичности запорной арматуры Dungs VPS_504 S02;
- узел осушения газа компании «Selecta»:
- теплообменник газовый с водяной рубашкой охлаждения типа GSM-24-1,5-EG161-OSE-0;
- теплообменник газовый с водяной рубашкой подогрева типа GSL-5-1,5-EG251-OSO-0;
- водоохладитель CY031;
- конденсатоотводчик ø200 мм;
- трубопровод отвода конденсата;
- стационарный газоанализатор ДЭКОС;
- водонагреватель электрический ЭВАД 10/1,6;
- воздуходувка (компрессор) MAPRO 22/01;
- емкостной фильтр LAK- 200ES компании «Selecta» (для очистки биогаза от серы);
- двигатель J 208 GS-C21;
- счетчик учета газа БУГ-01;
- погружной насос в искрозащитном исполнении «AGROFERM», Германия;
- блок подготовки биогаза:
- охладитель биогаза (с 35°С на 10°С);
- подогреватель газа (с 10°С до 22°С);
- фильтр (абсорбер) очистки биогаза от серы (до 0,002 г/м³);
- компрессор повышения давления (с 0,0003МПа до 0,010 МПа);
- полиэтиленовые трубы ПЭ80 ГАЗ SDR 17.6 (225×12.8).
Общая характеристика
| Тип системы | система установок по производству биогаза и ГПА |
| Давление биогаза в трубопроводах | 3-5 Мбар |
| Топливо (для ГПА) | биогаз (QHp=5000 ккал/ м³) |
| Резервное топливо | не предусмотрено |
| Аварийное топливо | природный газ (QHp=8000 ккал/ м³) |
| Выработка биогаза установкой | 125 м³/ч |
| Метан (pH) | 7,2 – 7,9 |
| Расчетное потребляемое количество (для ГПА): — биогаза — природного газа |
125 м³/ч 72,9 м³/ч |
| Расход биогаза (на ГПА) — минимальный — максимальный |
80 м³/ч 125 м³/ч |
| Давление перед ГПА | 100 мбар |
| Температура (образования биогаза) | 40 – 55 °C |
| Общий КПД (КГУ-250) | 78,1 % |
| Тепловой КПД (КГУ-250) | 39,3 % |
| Электрический КПД (КГУ-250) | 38,7 % |
| Расчетная тепловая мощность | 256 кВт |
| Расчетная электрическая мощность | 250 кВт |
| Давление (в КГУ-250): — природного газа — биогаза |
2-10 кПа 5-10 кПа |
| Расход биогаза (при нормальных условиях) — минимальный (при 50% мощности) — максимальный (при 100% мощности) |
54 м³/ч 125 м³/ч |
| Расход природного газа (при нормальных условиях) — минимальный (при 50% мощности) — максимальный (при 100% мощности) |
39,6 м³/ч 72,9 м³/ч |
| J 208 GS-C21 | |
| Мощность двигателя | 330 кВт |
Затраты тепловой энергии по объекту и технико-экономические показатели
| Показатель | Значения | Единица измерения |
|---|---|---|
| Расчетная производительность ГПА | 0,250 (0,256) |
МВт (Гкал/ч) |
| Установленная производительность ГПА | 0,250 (0,256) |
МВт (Гкал/ч) |
| Годовая выработка теплоты | 2058,240 (8617,850) |
тыс. Гкал (тыс.ГДж) |
| Годовой отпуск теплоты потребителям | 2058,240 (8617,850) |
тыс. Гкал (тыс.ГДж) |
| Годовой расход топлива — натурального (природный газ)(на 120 дней пуска) — условного |
210 241 |
тыс. м³ тыс. т.у.т. |
| Годовой расход топлива — натурального (биогаз) — условного |
1005 628 |
тыс. м³ тыс. т.у.т. |
| Удельный расход топлива | 305 | кг.у.т/Гкал |
| Установленная мощность токоприемников | 529,03 | кВт |
| Годовое число часов использования установленной производительности ГПА на биогазе |
8040 | час |
| Годовое число часов использования установленной производительности ГПА на природном газе |
2880 | час |
| Годовая выработка электроэнергии | 203,2 | тыс.кВтч |
| Годовой расход воды | — | тыс. м³ |
| Численность персонала | 9 | чел |
Краткое описание технологии
Когенерационная установка (ГПА) предназначена для получения электрической и тепловой энергии. Тепловая и электрическая энергия КГУ-250 будет использована для существующих систем электро- и теплоснабжения экспериментальной базы.
Технологическим циклом предусмотрено, что первичный пуск или пуск после длительной остановки (более суток) выполняется по схеме с использованием природного газа. Использование природного газа происходит до образования биологического газа в схеме ферментер-дображиватель-газгольдер в объеме и с давлением достаточным для запуска системы биогазового тракта. Далее по штатному технологическому режиму происходит переключение системы когенерации с природного газа на биогаз.
Биогаз образуется в ферментаторе в строго анаэробных условиях без доступа кислорода при температуре 40 – 55 °C. Заполнение ферментатора осуществляется постоянно около 20 раз в сутки автоматически из гидролизёра ровными частями.
Благодаря непрерывной подпитке ферментатора уже подготовленным субстратом метанобразующие бактерии в более благоприятных для них условиях немедленно начинают процесс образования метана. В результате образуется биогаз. Он состоит из метана (CH4), ок. 55%, двуокиси углерода (CO2) — 44%, сероводорода – 0,1-0,7 % и других газов. Этот биогаз накапливается в пленочном газохранилище. Для интенсивного расщепления биомассы в получении метана необходима продолжительность пребывания от около 20 до 30 дней.
С этого момента, при наличии устойчивого давления в газгольдере, начинается процесс перехода когенерационной установки в режим работы на биогазе. Перевод в этот режим осуществляется вручную: в соответствии с режимной технологической картой, отключается линия природного газа и подключается (запускается) линия биогаза.
Так как процесс получения биогаза не обратим, то для обеспечения безопасности предусмотрены устройства безопасности: аварийный факел и сбросной клапан.
Все штатные и не штатные режимы работы биогазового комплекса фиксируются у оператора биогазового комплекса автоматически и требуют вмешательства служб эксплуатации.
На газопроводе биогаза предусматривается специальное техническое устройство: блок подготовки биогаза. Для работы ГПА на нужном давлении, на газопроводе биогаза устанавливается блок подготовки биогаза с угольным фильтром и компрессором. Оно должно содержать обязательные технические системы, обеспечивающие удаление влаги и очистку биогаза от серы. Предложенная проектом схема блока подготовки последовательно содержит: охладитель биогаза; подогреватель газа; фильтр (абсорбер) очистки биогаза от серы; компрессор повышения давления.
Биогаз, понуждаемый к движению воздуходувкой, проходит через все системы блока подготовки. На первом этапе он охлаждается и проходит через точку росы (энтальпия газа) — влага отделяется и попадает в конденсатосборник. На следующем этапе газ следует очистить от серы. Процесс осаждения серы на угольном фильтре лучше протекает при положительных температурах, для этого газ нагревают в специальном подогревателе и самом фильтре, имеющем теплую рубашку.
Для сжигания излишков биогаза, без утилизации, на территории предусматривается факельная установка, к которой подводится трубопровод биогаза подземно из полиэтиленовых труб с выходом у факельной установки из земли и переходом на трубопровод из нержавеющей стали.
Проектом предусматривается отвод конденсата от блока подготовки биогаза в конденсатный колодец. Трубопровод биогаза проложен на глубине не менее 1.0 м от уровня земли из полиэтиленовых труб с уклоном 2% в сторону шахты сбора конденсата, в которой установлен погружной насос в искрозащитном исполнении.









