биогаз на основе возобновляемого сырья
.pdf
Описание отдельных установок
Состав субстрата [%] |
Загрузка субстрата [т/неделю] |
|
Период проведения исследования [календ. нед. 2006/07] |
Ржаное зерно
Силос из початков и стеблей кукурузы
Кукурузный силос
Свиная навозная жижа Загрузка субстрата
Изображение 2-3: Временная характеристика изменения состава и объема загруженного субстрата |
|
|
|
Время отстаивания |
в день)] |
день)] |
|
Нагрузка ферментера |
|||
Выработка CH4 |
|||
/(м³раб.об. |
/(м³раб.об.в |
||
[д] |
|||
Время отстаивания |
оСВ |
4 |
|
Нагрузкаферментера [кг |
[нм³CH |
||
4 |
|||
Выработка CH |
|||
Период проведения исследования [календ. нед. 2006/07] |
|
|
|
Изображение 2-4: Временная характеристика изменения общего времени гидравлического отстаивания, нагрузки по оСВ и |
|
|
|
выработки метана |
|
|
Использования мощности по выработке электроэнергии |
Использования мощности по выработке тепловой энергии внешними потребителями |
Нагрузка, всего [%] |
|
Период проведения исследования [календ. нед. 2006/07] |
|
Изображение 2-5: Временная характеристика использования мощности по выработке электроэнергии и теоретической мощности по |
|
выработке тепловой энергии для внешних потребителей |
|
10
Описание отдельных установок
Биогазовая установка 05
Общие данные: |
Проектировщик/производитель: WELtec BioPower GmbH |
Ввод в эксплуатацию: 12/04 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
Сельскохозяйственное предприятие: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Площадь пахотных земель: |
|
1860 га |
Отрасль животноводства: |
свиноводство |
|||||||
Установка находится в ведении |
Площадь кормовых угодий: |
|
249 га |
Кол-во голов скота: |
2750 |
|
||||||||||
одного предприятия |
Площадь для выращивания возобновляемого |
110 га |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
сырья для БГУ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Общая площадь внесения удобрений: |
2109 га |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Биогазовая установка / оборот субстрата: |
Установка влажной ферментации |
Состав субстрата: |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 ступень |
|
|
|
|
|
|
|
|
Объем реактора |
[м3] |
|
|
1049 |
|
|
Оборот: 7358 т/г |
|
|
|||||||
Рабочий объем |
[м3] |
|
|
903 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Соотношение высота / ширина |
[ ] |
|
|
0,31 |
|
|
Свиная навозная жижа |
73,0 % СМ |
||||||||
вертикальное / горизонтальное расположение |
|
|
в |
|
|
Кукурузный силос |
|
11,8 % СМ |
||||||||
Температура |
|
[°C] |
|
|
39,5 |
|
|
Силос из початков и стеблей |
|
|||||||
pH |
|
|
[ ] |
|
|
8,1 |
|
|
кукурузы |
|
9,1 % СМ |
|||||
Свежий субстрат |
[т/день] |
|
20,2 |
|
|
Ржаное зерно |
|
6,1 % СМ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Рециркуляция из хранилища остатков |
[т/день] |
|
0,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
ферментирующей массы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее качество субстрата: |
|||||||
B |
RоСВ |
субстрат |
[кг |
/(м3раб. об. в день)] |
3,8 |
|
|
|||||||||
|
|
|
оСВ |
/(м3раб. об. в день)] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
B |
RоСВ |
всего |
|
[кг |
3,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
оСВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Время отстаивания |
[д] |
|
|
46 |
|
|
СВ |
|
19 % СМ |
NH4-N |
3,0 кг/т |
|||||
Разложение оСВ |
[%] |
|
|
76 |
|
|
оСВ |
17 % СМ |
Nобщ.-N |
5,9 кг/т |
||||||
Выработка CH |
4 |
[нм3CH |
/(м3раб. об. в день)] |
1,18 |
|
|
ХПК |
240 кг/т |
PO -P |
1,52 кг/т |
||||||
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
Выработка биогаза |
[нм3BG/(м3раб. об. в день)] |
2,23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Состав: |
|
|
|
|
|
Хранилище остатков ферментирующей массы: |
||||||||||
СВ |
|
|
[%СМ] |
|
6,2 |
Количество: 2 |
|
|
|
Емкость хранилища 4140 м3 |
|
|||||
оСВ |
|
|
[%СМ] |
|
4,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
NH4-N |
|
[кг/т] |
|
4,0 |
Покрытие: |
|
|
|
1 хранилище: без покрытия |
|
||||||
Nобщ.-N |
|
[кг/т] |
|
6,1 |
|
|
|
|
|
2 хранилище: без покрытия |
|
|||||
PO4-P |
|
[кг/т] |
|
1,41 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
K |
|
|
[кг/т] |
|
3,2 |
Потенциал остаточного газа, протекание процесса на |
|
|||||||||
Эквивалент уксусной кислоты |
[г/т] |
|
|
1530 |
последней ступени (через 60 дней): |
|
|
|||||||||
FOS/TAC |
|
[ ] |
|
|
0,18 |
при 37°C: 5,2 нм3CH |
/т |
остатка перебродившей массы |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|||
Увеличение доли NH : 19,8 % абс. |
|
|
|
|
при 22°C: 2,6 нм3CH |
/т |
остатка перебродившей массы |
|
||||||||
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||||||||||
Утилизация газа: |
средн. ставка оплаты за передачу энергии в сеть: 17,4 центов/кВт.чэл |
Производство газа: |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
средн. стоимость запального топлива: 44,9 центов/л |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Время хранения газа: 3,2 ч |
|
|
|
БТЭЦ 1 |
|
|
Качество газа: |
|
|
|||||||
Тип двигателя: |
|
Z |
|
|
|
|
|
52,7 об. % CH4 |
величина O2 отсутствует |
|||||||
Эл. номинальная мощность: |
[кВтэл] |
|
180 |
|
|
величина CO2 отсутствует 262 ppm H2S |
|
|||||||||
Тепловая номинальная мощность |
[кВттм] |
|
185 |
|
|
|
|
|
|
нм3биогаза |
нм3CH |
|||||
Производитель БТЭЦ |
|
|
|
D & B |
|
|
Выход газа |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Производитель мотора: |
|
|
|
Deutz |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Число цилиндров: |
|
|
|
6 |
|
|
в 1т субстрата |
102 |
54 |
|||||||
Паспортное значение H2S: |
[ppm] |
|
200 |
|
|
в 1т оСВ |
593 |
313 |
||||||||
Эл. мощность: |
|
[кВтэл] |
|
160 |
|
|
в 1т ХПК |
426 |
225 |
|||||||
Доля запального топлива: |
[%] |
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Расход запального топлива: |
[л/день] |
|
116 |
|
|
Выработка электроэнергии: |
|
|||||||||
Коэффициент выработки электроэнергии: |
[кВт.ч /нм3биогаза] |
1,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
эл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электрический КПД*: |
[%] |
|
|
31,2 |
|
|
3679 |
кВт.ч/день |
|
|
||||||
Коэффициент использования мощности |
|
|
|
|
|
|
187 |
|
кВт.ч/т субстрата |
|
||||||
по выработке электроэнергии: |
[%] |
|
|
85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Годовое число часов работы |
[ч/г] |
|
|
8278 |
|
|
Затраты труда: |
|
|
|||||||
Теор. число часов работы на полную мощность |
[ч/г] |
|
|
7440 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рутинные работы |
|
13,3 ч/неделю |
|||
*без определения по DIN 6280 |
|
|
|
|
|
|
Устранение неисправностей: |
4,0 ч/неделю |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Электроэнергия на |
Утилизация тепла: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
собственные нужды |
учет тепловой энергии на собственные нужды не ведется |
Внешние потребители |
|
|
||||||||||||
учет электроэнергии на собст- |
|
|
|
|
|
Потребление тепла |
5737 кВт.ч/неделю |
|||||||||
венные нужды не ведется |
|
|
|
|
|
Тепловая мощность |
34,2 кВттм |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теор. коэф. исп. мощности |
18,5% |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таб. 2-1: Технические параметры биогазовой установки 05
11
Описание отдельных установок
БГУ 05 |
- |
903 м3раб. об |
- |
180 кВт |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
эл |
|
|
|
|
Капиталовложения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общие капиталовложения: |
это соответствует |
639 €/м3раб. об |
3.206 €/кВтэл |
577.108 € |
||||||
Субсидии |
|
|
|
29 % от суммы капиталовлож. |
|
|
169.636 |
€ |
||
Собственный капитал |
|
|
|
27 % от суммы капиталовлож. |
|
|
155.700 |
€ |
||
Заемный капитал |
|
|
|
44 % от суммы капиталовлож. |
|
|
251.772 |
€ |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ежегодная производительность в стоимостном выражении: |
|
|
|
230.456 |
€/г |
|||||
Доход от сбыта электроэнергии (86,6 %) |
Ставка оплаты переданной в сеть электроэнергии: 17,4 центов/кВт/чэл |
|||||||||
Доход от сбыта тепловой энергии |
(2,3 %) |
|
|
|
|
|
6.000 |
€/г |
||
Экономия теплоносителей (0,0 %) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продажа остатков брожения (0,0 %) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Значение ценности удобрений (11,2 %) |
|
|
|
|
|
29.752 |
€/г |
|||
Итого: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
266.207 €/г |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ежегодные затраты: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расходы по содержанию установки (19,1 %) |
|
|
|
|
50.907 €/г |
|||||
Амортизация (63,5 %) |
|
|
|
|
|
|
|
32.318 |
€/г |
|
Договоры на техническое обслуживание (4,9 %) |
|
|
|
|
2.500 |
€/г |
||||
Ремонт: Запасные части (15,7 %) |
|
|
|
|
|
|
8.000 |
€/г |
||
Проценты по капиталовложениям в установку (15,9 %) |
|
|
|
8.088 |
€/г |
|||||
Расходы по содержанию и эксплуатации зданий и земельных участков (6,0 %) |
|
|
16.001 €/г |
|||||||
Амортизация (60,3 %) |
|
|
|
|
|
|
|
9.645 |
€/г |
|
Проценты по капиталовложениям в здания |
(39,7 %) |
|
|
|
|
6.355 |
€/г |
|||
Расходы по содержанию машин и оборудования (1,0 %) |
|
|
|
2.550 €/г |
||||||
Обслуживание машин и оборудования (100,0 %) |
|
|
|
|
2.550 |
€/г |
||||
Производственные затраты (17,7 %) |
|
|
|
|
|
47.258 €/г |
||||
Страхование (11,8 %) |
|
|
|
(12,3 %) |
|
|
|
5.600 |
€/г |
|
Потребность в электроэнергии на собственные нужды |
|
13,7 центов/кВт/чэл |
5.800 |
€/г *4 |
||||||
Расходы на пусковое топливо (40,0 %) |
|
|
|
|
|
18.908 |
€/г |
|||
Расходный материал (3,6 %) |
|
|
|
|
|
|
|
1.700 |
€/г |
|
Персонал (привлеченный) (30,0 %) |
|
|
|
|
|
|
14.200 |
€/г |
||
Персонал (собственный) (0,0 %) |
|
|
(2,2 %) |
|
|
|
|
|
|
|
Расходы на аналитические исследования |
|
|
|
|
1.050 |
€/г |
||||
Прямые расходы (48,5 %) |
|
|
|
|
|
|
|
149.776 €/г |
||
Затраты на возобновляемое сырье |
(78,8 %) |
Ржаной шрот |
|
102 €/т |
46.308 |
€/г |
||||
|
|
|
|
Кукурузный силос |
|
36 €/т |
31.464 |
€/г |
||
|
|
|
|
Силос из початков и стеблей кукурузы |
36 €/т |
23.976 |
€/г |
|||
Расходы на прочие виды субстрата |
(4,5 %) |
|
|
|
|
5.840 |
€/г |
|||
Вещества, способствующие брожению (0,0 %) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Вода (0,0 %) |
(16,0 %) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расходы на внесение удобрений |
|
|
|
|
|
20.646 |
€/г |
|||
Проценты по оборотным средствам (расчетная процентная ставка 1,5 %) (0,7 %) |
|
|
962 |
€/г |
||||||
Взносы и платежи |
|
|
|
|
|
|
|
700 |
€/г |
|
Прочее |
|
|
|
|
|
|
|
19.880 |
€/г |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
Общие затраты Выращивание возобновляемого сырья: 38 % Амортизация: 16 % |
|
|
266.491 €/г |
|||||||
Издержки на производство электроэнергии 20,1 центов/кВт.ч |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Баланс: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Доход без прямых издержек |
|
|
|
|
152 €/м3раб. об |
761 €/кВт |
137.011 |
€/г |
||
Амортизация |
|
|
|
|
|
эл |
13,8 г |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Расчетный отраслевой результат хозяйственной деятельности |
0 €/м3раб. об |
-2 €/кВтэл |
-284 €/г |
|||||||
*1 расходы на субстрат рассчитаны (2-ой период программы)
*2 расходы на содержание персонала согласно данным в производственном журнале *3 данные эксплуатирующей организации ввиду отсутствия данных по ставкам оплаты передаваемой электроэнергии
*4 данные эксплуатирующей организации ввиду отсутствия в базе данных значений по потреблению электроэнергии на собственные нужды
Таб. 2-2: Экономические показатели эксплуатации биогазовой установки 05
12
Описание отдельных установок
календарную неделю 2007 г. привело к кратковременному уве- |
ходится, таким образом, скорее в диапазоне низких значений. |
|
личению расчетного времени отстаивания до макс. 90 дней. |
Анализ экономической эффективности установки (табли- |
|
Среднее время отстаивания в процессе эксплуатации установки |
ца 2-2) указывает на негативный результат хозяйственной дея- |
|
составляло 46 дней. |
|
тельности за 2006 год, что помимо прочего является следствием |
В связи с описанными выше сбоями в эксплуатации обору- |
недостаточного использования мощности по выработке элект- |
|
дования блочная ТЭЦ работала в рассматриваемый период все- |
роэнергии в связи с описанными выше сбоями в работе обору- |
|
го на 85% от установленной мощности по производству элект- |
дования. При исправной и бесперебойной эксплуатации уста- |
|
роэнергии (таблица 2-1). Если перед сбоем устройства для пе- |
новки представляется возможным достигнуть значительно луч- |
|
ремешивания и выходом двигателя из строя коэффициент ис- |
ших показателей. Кроме того, газонепроницаемое покрытие хра- |
|
пользования мощности блочной ТЭЦ был в среднем очень |
нилища остатков ферментирующей массы и увеличенное время |
|
высоким и составлял 96%, то после неполадок коэффициент сос- |
отстаивания смогли бы привести к увеличению коэффициента |
|
тавлял всего ок. 84% с сильными колебаниями (изображение 2- |
использования субстрата. |
|
5). |
|
|
Использование тепловой энергии в летний период года бы- |
|
|
ло незначительным, тогда как в зимний период можно было ис- |
2.2 Биогазовая установка 20 |
|
пользовать ок. 30% от теоретического потенциала выработки |
|
|
тепловой энергии. Таким образом, теоретический коэффициент |
2.2.1 Описание установки |
|
использования мощности для выработки тепловой энергии в пе- |
|
|
риод проведения измерений составлял 18,5% (таблица 2-1). |
Сельскохозяйственная биогазовая установка БГУ 20 (изображе- |
|
Прежде всего, в летний период года использование мощнос- |
ние 2-7) находится в Нижней Саксонии, ее эксплуатацией зани- |
|
ти по выработке тепловой энергии является неудовлетворитель- |
маются два предприятия, имеющие в своем хозяйстве в общей |
|
ным. Однако следует обратить внимание на тот факт, что здесь |
сложности 730 га пахотных земель и 12 га кормовых угодий. Из |
|
не учтено использование тепла в хозяйственных постройках |
них 220 га используются для выращивания возобновляемого ор- |
|
предприятия, что привело бы к увеличению теплопроизводи- |
ганического сырья. |
|
тельности установки. По сравнению с другими биогазовыми ус- |
Двухступенчатая биогазовая установка (производитель: |
|
тановками оборот субстрата, рассчитанный по величине удель- |
UTEC GmbH) состоит из вертикально расположенного фермен- |
|
ной выработки электроэнергии составляет 950 кВт.ч/т |
, и на- |
тера (рабочий объем 2000 м3 ) с железобетонным покрытием и |
оСВ |
|
|
БГУ 20 |
15 кВтэл |
|
|
|
|
|
|
Подача |
|
15 кВтэл |
|
|
|
воздуха |
|
|
|
|
39 °C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хранилище газа [240 м³] |
|
|
Кукурузный силос |
|
|
|
|
|
Система загрузки |
|
|
|
Хранилище остатков |
|
твердых компонентов |
|
|
39 °C |
ферментирующей массы |
|
|
|
|
[4950 м³] |
||
|
|
|
|
||
|
|
|
Бак для |
15 кВтэл |
15 кВтэл |
|
|
|
дображивания |
||
|
Ферментер [2000 м³] |
|
|
|
|
|
|
[1000 м³] |
|
|
|
|
|
|
|
|
Цистерна |
|
|
|
|
|
[100 м³] |
|
|
|
|
|
|
|
Отопительный |
Газоанализатор |
Пояснение: |
котел |
|
|
|
|
Отбор пробы субстрата |
Резервуар для |
|
Линии движения |
|
|
жидкого топлива |
|
|
субстрата |
|
|
Газовый двигатель 500 кВтэл |
|
|
Объемный расход |
|
|
Температура |
Резервный |
|
Учет количества |
охладитель |
|
Аварийный |
|
|
Объем тепла |
|
|
Газопровод |
факел |
|
Отопление |
|
Водоотделитель
Потребление на |
|
собственные нужды БГУ |
|
Электроэнергия |
|
кВт/ч поставка |
Электросеть |
кВт/ч получение |
|
Электросчетчик |
|
электроснабжающей |
|
организации |
|
Изображение 2-6: БГУ 20; технологическая схема работы установки
13
Описание отдельных установок
|
Для перемешивания сбраживаемой массы на дне емкости |
|
1 фазы смонтировано центральное устройство для перемешива- |
|
ния (производитель: Stamo, 15 кВтэл). Емкость 2 фазы имеет два |
|
устройства для перемешивания с удлиненными осями (произво- |
|
дитель: Stamo, 15 кВтэл). Интервалы перемешивания массы в ем- |
|
кости 2 фазы составляют ок. 18 мин/ч. Для перемешивания ма- |
|
териала в хранилище остатков ферментирующей массы приме- |
|
няются два устройства для перемешивания с погружными дви- |
Изображение 2-7: БГУ 20; производственное здание, позади |
гателями (производитель: Becker; 20 кВтэл); перемешивание |
осуществляется по мере необходимости. |
|
него расположен ферментер, рядом - бак для дображивания |
Хранение выработанного биогаза (емкость ок. 240 м3) осу- |
|
ществляется только в емкости 2 фазы под газонепроницаемым |
газонепроницаемого бака для дображивания (рабочий объем 1000 |
пленочным покрытием (из этиленпропиленового каучука) и ус- |
м3 ) с пленочным покрытием, а также хранилища для остатков |
тановленным поверх него воздухоопорным покрытием из спе- |
ферментирующей массы (4950 м3) и цистерны для дождевой и |
циальной пленки (ПВХ). Полученный биогаз обессеривается |
фильтрационной воды (рабочий объем 100 м3 ) (изображение 2- |
биологическим способом путем подачи воздуха в верхней час- |
6). Все емкости выполнены из железобетона. Данная биогазовая |
ти емкости 2 фазы и поступает на газовый двигатель мощност- |
установка была введена в эксплуатацию в ноябре 2005 г. |
ью 500 кВтэл (производитель: Pro2, двигатель: для выработки |
Органическое сырье (ср. данные в таблице 2-3) подается 20 |
электро- и тепловой энергии. В соответствии с законом EEG вы- |
раз в день через устройство для загрузки твердых компонен- |
рабатываемая электроэнергия подается в общественную элект- |
тов со смонтированным весовым датчиком (производитель: |
росеть. |
Schauer), обладающее вместимостью ок. 50 м3, по горизонталь- |
Получаемое при выработке электроэнергии тепло исполь- |
но расположенному шнеку и с проходом через устройство для |
зуется для обеспечения технологического процесса и направ- |
прессования непосредственно в ферментер. Бункер для хране- |
ляется для отопления расположенного рядом общественного уч- |
ния субстрата имеет подвижный пол, который способствует пе- |
реждения. |
ремещению материала вперед, к транспортировочному шнеку. |
|
Шнек подает материал к нагнетающему поршню, который прес- |
|
сует массу и загружает в ферментер. |
2.2.2 Оценка используемой измерительной |
После установленного времени отстаивания сбраживаемая |
техники |
масса поступает через перепускное устройство в бак для добра- |
|
живания (2 фаза). С помощью естественного перелива бак вто- |
На установке смонтированы следующие средства измеритель- |
рой фазы также связан с хранилищем остатков ферментирую- |
ной техники: |
щей массы, где переброженная масса храниться до разгрузки. |
■ определение объема субстрата (весовой датчик для твердых |
Также можно использовать сбраживаемую массу в качестве ре- |
компонентов; массовый расходомер для навозной жижи и |
циркулята и содержание цистерны перекачивать в любую ем- |
рециркулята) |
кость с помощью роторного насоса (производитель: Vogelsang, |
■ счетчик выработанной электроэнергии и счетчик рабочего |
4 кВтэл). |
времени |
Состав субстрата[%] |
Загрузка субстрата[т/неделю] |
Навозная жижа КРС |
Пшеница (злаковый |
||
силос с целого |
||
растения) |
||
Кукурузный силос |
||
Загрузка субстрата |
||
|
||
Период проведения исследования [календ. нед. 2007/08] |
|
|
Изображение 2-8: Временная характеристика изменения состава и объема загруженного субстрата |
|
|
14
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Описание отдельных установок |
||||||||
|
700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общее время отстаивания |
3,5день)] |
в день)] |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общая нагрузка |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|||||
[д] |
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выработка CH4 |
|
|
3,0 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/(м³раб.об. |
||
отстаивания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оСВ |
/(м³раб.об. |
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,0[кг |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,5 |
[нм³CH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ферментера |
4 |
|
Общеевремя |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
ВыработкаCH |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нагрузка |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0 |
|||
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
34 |
36 |
38 |
40 |
42 |
44 |
46 |
48 |
50 |
52 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
Общая |
||
|
|
|
|
|
|
Период проведения исследования [календ. нед. 2007/08] |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Изображение 2-9: Временная характеристика изменения общего времени гидравлического отстаивания, нагрузки по оСВ (без рецир- |
||||||||||||||||||||||||||||
куляции) и выработки метана |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
■ счетчик расхода запального топлива |
2.2.3 Эксплуатация установки в период |
■ определение количества газа (производитель: Elster и ABB) |
проведения исследований |
■ газоанализатор: CH4, O2 и H2S |
|
■ теплосчетчик для внешних потребителей теплоэнергии (об- |
В качестве сырья для БГУ использовался, прежде всего, куку- |
щественное учреждение) |
рузный силос, а в начале периода проведения исследований - на- |
■ счетчик расхода электроэнергии на собственные нужды. |
воз КРС и пшеница (злаковый силос с целого растения) (изоб- |
|
ражение 2-8). |
В целом остановка в удовлетворительной степени оснаще- |
Вплоть до 39 календарной недели 2007 г., за исключением |
на приборами и средствами измерительной техники. Только |
2 календарной недели 2008 г., использовался только кукурузный |
лишь учет расхода тепловой энергии на собственные нужды не |
силос. Хотя данная БГУ была введена в эксплуатацию еще в |
осуществляется предприятием. |
ноябре 2005 года, непосредственно в ходе первых недель иссле- |
|
дования были установлены высокие показатели FOS/TAC, пре- |
|
вышающие 1,0 в первой фазе выработки биогаза, что указыва- |
|
ло на повышенную кислотность. Поэтому вплоть до 32 кален- |
|
дарной недели 2007 г. наблюдалось постоянное снижение объе- |
|
мов загрузки сырья. Для поддержки имеющейся биологической |
Использования мощности по выработке электроэнергии |
Использования мощности по выработке тепловой энергии внешними потребителями |
Нагрузка, всего [%] |
|
Период проведения исследования [календ. нед. 2007/08] |
|
Изображение 2-10: Временная характеристика использования полной мощности по выработке электроэнергии и теоретической мощ- |
|
ности по выработке тепловой энергии для внешних потребителей |
|
15
Описание отдельных установок
Биогазовая установка 20
Общие данные: |
|
|
|
Проектировщик/производитель: UTEC GmbH |
|
|
|
|
|
Ввод в эксплуатацию: 09/05 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Сельскохозяйственное предприятие: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Площадь пахотных земель: |
730 га |
Предприятие занимается исключительно возделыванием зе- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мель, сельскохозяйственные животные отсутствуют |
||||||
Установка совместного пользования |
|
Площадь кормовых угодий: |
|
12 га |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
двумя предприятиями |
|
|
|
Площадь для выращивания возобновляемого |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
сырья для БГУ: |
220 га |
|
|
|
|
|
|
|
||
Общая площадь внесения удобрений: |
|
742 га |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Биогазовая установка / оборот субстрата: |
Установка влажной ферментации |
|
|
Состав субстрата: |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 ступень |
2 ступень |
Всего |
|
|
|
|
|
|
|
Объем реактора |
|
[м3] |
|
|
2150 |
1075 |
3225 |
|
Оборот: 8419 т/г |
|
|
|||||||
Рабочий объем |
|
[м3] |
|
|
2000 |
1000 |
3000 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Высота / ширина |
|
[ ] |
|
|
|
|
|
|
Кукурузный силос |
|
93,7 % СМ |
|||||||
вертикальное / горизонтальное расположение |
в |
в |
|
|
Пшеница (злаковый силос |
|
||||||||||||
Температура |
|
|
[°C] |
|
|
39,2 |
38,1 |
|
|
с целого растения) |
|
2,9 % СМ |
||||||
pH |
|
|
|
[ ] |
|
|
7,3 |
7,7 |
|
|
Навозная жижа КРС |
|
3,4 % СМ |
|||||
Свежий субстрат |
|
[т/день] |
|
|
23,1 |
|
23,1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Рециркуляция в 1 ступень из |
|
|
[т/день] |
|
25,7 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Перелив в |
|
|
[т/день] |
|
|
|
44,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее качество субстрата: |
||||||||
B |
RоСВ |
субстрат |
|
[кг /(м3раб. об. в день)] |
3,2 |
0,0 |
2,2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
оСВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
BRоСВ всего |
|
|
[кгоСВ/(м3раб. об. в день)] |
3,9 |
2,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Время отстаивания |
|
[д] |
|
|
42 |
23 |
146* |
|
СВ |
|
29 % СМ |
NH4-N |
0,7 кг/т |
|||||
Разложение оСВ |
|
[%] |
|
|
62 |
14 |
83 |
|
оСВ |
27 % СМ |
Nобщ.-N |
4,7 кг/т |
||||||
Выработка CH |
4 |
|
[нм3CH |
/(м3раб. об. в день)] |
0,93 |
0,64 |
0,83 |
|
ХПК |
407 кг/т |
PO -P |
0,71 кг/т |
||||||
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
Выработка биогаза |
|
[нм3BG/(м3раб. об. в день)] |
1,62 |
1,11 |
1,4 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
* Время отстаивания субстрата (без рециркуляции) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Состав: |
|
|
|
|
|
|
|
Хранилище остатков ферментирующей массы: |
||||||||||
СВ |
|
|
|
[%СМ] |
|
|
7,6 |
7,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
оСВ |
|
|
|
[%СМ] |
|
|
6,3 |
5,6 |
Количество: 1 |
|
|
Емкость хранилища 4950 м3 |
||||||
NH4-N |
|
|
[кг/т] |
|
|
1,7 |
1,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Nобщ.-N |
|
|
[кг/т] |
|
|
4,3 |
4,4 |
Покрытие: |
|
|
без покрытия |
|
|
|||||
PO4-P |
|
|
[кг/т] |
|
|
|
0,58 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
K |
|
|
|
[кг/т] |
|
|
|
3,0 |
Потенциал остаточного газа, протекание процесса на последней сту- |
|||||||||
Эквивалент уксусной |
|
|
|
|
|
|
пени (через 60 дней): |
|
|
|
|
|||||||
кислоты |
|
|
[г/т] |
|
|
3855 |
1050 |
при 37°C: 7,3 нм3CH |
/т |
остатка перебродившей массы |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
||||
FOS/TAC |
|
|
[ ] |
|
|
0,73 |
0,25 |
при 20°C: 1,7 нм3CH |
/т |
остатка перебродившей массы |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
||||
Увеличение доли NH4: 27,0 % абс. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Утилизация газа: |
|
|
|
средн. ставка оплаты за передачу энергии в сеть: |
|
|
Производство газа: |
|
||||||||||
16,1 центов/кВт.чэл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Время хранения газа: 1,3 ч |
|
|
|
|
БТЭЦ 1 |
|
|
Качество газа: |
|
|
||||||||
Тип двигателя: |
|
|
|
|
|
|
G |
|
|
57,5 об. % CH4 |
0,06 об. % O2 |
|||||||
Эл. номинальная мощность: |
|
|
[кВтэл] |
|
500 |
|
|
величина CO2 отсутствует 123 ppm H2S |
||||||||||
Тепловая номинальная мощность |
|
[кВттм] |
|
600 |
|
|
|
|
|
|
нм3биогаза нм3CH4 |
|||||||
Производитель БТЭЦ |
|
|
|
|
|
Pro2 |
|
|
Выход газа |
|||||||||
Производитель мотора: |
|
|
|
|
|
Deutz |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Число цилиндров: |
|
|
|
|
|
12 |
|
|
в 1т субстрата |
199 |
114 |
|||||||
Паспортное значение H2S |
|
|
|
[ppm] |
|
200 |
|
|
в 1т оСВ |
759 |
437 |
|||||||
Эл. мощность: |
|
|
|
|
[кВтэл] |
|
408 |
|
|
в 1т ХПК |
497 |
286 |
||||||
Доля запального топлива: |
|
|
|
[%] |
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Расход запального топлива: |
|
|
[л/день] |
|
– |
|
|
Выработка электроэнергии: |
||||||||||
Коэффициент выработки электроэнергии: |
[кВт.ч /нм3биогаза] |
2,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
эл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электрический КПД*: |
|
|
|
[%] |
|
37,5 |
|
|
9280 |
кВт.ч/день |
|
|
||||||
Коэффициент использования мощности по |
|
|
|
|
|
427 |
|
кВт.ч/тсубстрата |
|
|||||||||
выработке электроэнергии: |
|
|
[%] |
|
77 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Годовое число часов работы |
|
|
[ч/г] |
|
8246 |
|
|
Затраты труда: |
|
|
||||||||
Теор. число часов работы на полную мощность [ч/г] |
|
6756 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рутинные работы |
|
15,0 ч/неделю |
|||
*без определения по DIN 6280 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Устранение неисправностей: |
0,6 ч/неделю |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Электроэнергия на собствен- |
Утилизация тепла: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ные нужды |
|
|
|
учет тепловой энергии на собственные нужды не ведется |
Внешние потребители |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
(37,5 кВт.ч/тсубстрата) |
|
|
|
|
Потребление тепла |
53286 кВт.ч/неделю |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловая мощность |
317,0 кВттм |
|
||||
Всего для БГУ: |
8,9% от выработки |
|
|
|
|
Теор. коэф. исп. мощности |
52,8% |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таб. 2-3: Технические параметры биогазовой установки 20
16
Описание отдельных установок
|
БГУ 20 |
- |
3.000 м3раб. об |
- |
500 кВт |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
эл |
|
|
|
|
Капиталовложения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общие капиталовложения: |
это соответствует |
700 €/м3раб. об |
4.200 €/кВтэл |
2.100.000 € |
||||||||
Субсидии |
|
|
|
|
Без субсидий |
|
|
|
|
|
|
|
Собственный капитал |
|
|
|
19 % от суммы капиталовлож. |
|
|
|
400.000 |
€ |
|||
Заемный капитал |
|
|
|
81 % от суммы капиталовлож. |
|
|
|
1.700.000 € |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Ежегодная производительность в стоимостном выражении: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Доход от сбыта электроэнергии (77,5 %) |
Ставка оплаты переданной в сеть электроэнергии: 16,1 центов/кВт/чэл |
538.387 |
€/г |
|||||||||
Доход от сбыта тепловой энергии |
(20,2 %) |
|
Продажная цена теплоэнергии: |
2,0 центов/кВт/чth |
140.000 |
€/г |
||||||
Экономия теплоносителей (0,0 %) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Продажа остатков брожения (0,0 %) |
|
|
|
|
|
|
16.130 |
€/г |
||||
Значение ценности удобрений (2,3 %) |
|
|
|
|
|
|
||||||
Итого: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
694.517 €/г |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ежегодные затраты: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расходы по содержанию установки (30,5 %) |
|
|
|
|
|
178.124 €/г |
||||||
Амортизация |
(60,4 %) |
|
|
|
|
|
|
|
|
107.600 |
€/г |
|
Договоры на техническое обслуживание (0,0 %) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ремонт: Запасные части (28,1 %) |
|
|
|
|
|
|
|
50.000 |
€/г |
|||
Проценты по капиталовложениям в установку |
(11,5 %) |
|
|
|
|
20.524 |
€/г |
|||||
Расходы по содержанию и эксплуатации зданий и земельных участков (10,3 %) |
|
|
|
60.325 €/г |
||||||||
Амортизация |
(60,8 %) |
|
|
|
|
|
|
|
|
36.700 |
€/г |
|
Аренда / наем |
(9,9 %) |
|
|
|
|
|
|
|
|
6.000 |
€/г |
|
Проценты по капиталовложениям в здания (29,2 %) |
|
|
|
|
|
17.625 |
€/г |
|||||
Расходы по содержанию машин и оборудования (2,3 %) |
|
|
|
|
13.333 €/г |
|||||||
Амортизация |
(62,5 %) |
|
|
|
|
|
|
|
|
8.333 |
€/г |
|
Обслуживание машин и оборудования (37,5 %) |
|
|
|
|
|
5.000 |
€/г |
|||||
Производственные затраты (14,2 %) |
|
|
|
|
|
|
82.963 €/г |
|||||
Страхование |
(9,6 %) |
|
|
|
|
|
|
10,6 центов/кВт/чэл |
8.000 |
€/г |
||
Потребность в электроэнергии на собственные нужды (38,5 %) |
|
|
31.963 |
€/г |
||||||||
Расходы на пусковое топливо (0,0 %) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Расходный материал (6,0 %) |
|
|
|
|
|
|
|
|
5.000 |
€/г |
||
Персонал (привлеченный) (7,2 %) |
|
|
|
|
|
|
|
6.000 |
€/г |
|||
Персонал (собственный) (36,2 %) |
|
|
|
|
|
|
|
30.000 |
€/г |
|||
Расходы на аналитические исследования (2,4 %) |
|
|
|
|
|
2.000 |
€/г |
|||||
Прямые расходы (40,2 %) |
|
(90,0 %) |
|
Кукурузный силос |
|
|
26 €/т |
249.803 €/г |
||||
Затраты на возобновляемое сырье |
|
|
|
205.192 |
€/г |
|||||||
|
|
|
|
|
Пшеница (злаковый силос с целого растения) |
25 €/т *1 |
6.050 |
€/г |
||||
Расходы на прочие виды субстрата |
(0,0 %) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вещества, способствующие брожению (0,0 %) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Вода (0,4 %) |
|
(8,9 %) |
|
|
|
|
|
|
1.000 |
€/г |
||
Расходы на внесение удобрений |
|
|
|
|
|
|
20.813 |
€/г |
||||
Проценты по оборотным средствам (расчетная процентная ставка 1,5%) (0,7 %) |
|
|
|
1.748 |
€/г |
|||||||
Взносы и платежи |
|
|
|
|
|
|
|
|
15.000 |
€/г |
||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
Общие затраты Выращивание возобновляемого сырья: 36 % Амортизация: 26 % |
|
|
|
584.547 €/г |
||||||||
Издержки на производство электроэнергии 17,5 центов/кВт.ч |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Баланс: |
|
|
|
|
|
153 €/м3раб. об |
|
919 €/кВт |
|
|
|
|
Доход без прямых издержек |
|
|
|
|
|
459.714 |
€/г |
|||||
Амортизация |
|
|
|
|
|
|
|
эл |
8,0 г |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Расчетный отраслевой результат хозяйственной деятельности |
37 €/м3раб. об |
|
220 €/кВтэл |
109.969 €/г |
||||||||
*1 расходы на субстрат рассчитаны (2-ой период программы)
*2 расходы на содержание персонала согласно данным в производственном журнале *3 цена закупки внешней энергии рассчитана с помощью среднего значения для всех установок
*4 данные эксплуатирующей организации ввиду отсутствия в базе данных значений по потреблению электроэнергии на собственные нужды
Таб. 2-4: Экономические показатели эксплуатации биогазовой установки 20
17
Описание отдельных установок
среды загружался навоз КРС. В дальнейшем было установле- |
|
но, что в 1 фазе масса перемешивалась в недостаточной степе- |
|
ни. И в этом случае ситуация была существенно улучшена бла- |
|
годаря добавке навоза КРС, что, в свою очередь, в значительной |
|
степени поддержало процесс разложения субстрата. Начиная с |
|
36 календарной недели 2007 г. показатели FOS/TAC вновь ус- |
|
тановились на среднем уровне ок. 0,4 и объем загрузки сырья |
|
в установку был вновь увеличен. Позднее в период проведения |
|
исследования возник ряд неполадок механизма загрузки твер- |
|
дых компонентов и нагнетающего поршня, что вновь привело к |
|
снижению объемов загрузки. В ходе 10 календарной недели 2008 |
|
г. вновь отмечалось стремительное увеличение показателя |
|
FOS/TAC, вследствие чего объемы загрузки снизились. |
|
В связи с описанными выше проблемами наблюдалось вре- |
|
менное поступенчатое снижение нагрузки ферментера (изобра- |
|
жение 2-9) с 27 по 37 календарную недели 2007 г. и с 10 по 15 |
|
календарную неделю 2008 г. Средний показатель нагрузки ус- |
Изображение 2-11: БГУ 26; ферментер с газовым хранилищем, |
тановки составлял 2,2 кг оСВ/ (м3 рабочего объема в день). Сред- |
устройством для перемешивания и предохранителем избыточ- |
нее время гидравлического отстаивания субстрата составляло |
ного давления |
146 дней. Увеличение времени гидравлического отстаивания в |
|
периоды с 25 по 37 календарную неделю 2007 г. и с 10 |
и т.д.) составляла в исследуемый период 8,9 % от объема вы- |
по 15 календарную неделю 2008 г., как и снижение значений наг- |
рабатываемой электроэнергии (таблица 2-3). |
рузки установки, было обусловлено описанными выше сбоями |
Данные по использованию тепловой энергии внешними пот- |
в работе оборудования. |
ребителями, также представленные на изображении 2-7, де- |
Средний показатель выработки метана составляет 0,83 |
монстрируют достижение сравнительно высокого коэффициен- |
нм3 CH /(м3 рабочего объема в день) (ср. данные в таблице 2-3). |
та использования тепловой энергии, составляющего ок. 52,8%, |
4 |
|
Такой показатель также отображает значительное влияние ус- |
что позволяет сделать вывод о том, что на предприятии дейст- |
тановленных нарушений биологической среды в ферментере и |
вует удачная концепция по использованию теплоэнергии. Нес- |
проведенных ремонтных работ. В целом показатель выработ- |
мотря на небольшую величину коэффициента использования |
ки метана, начиная с 33 календарной недели, очень стабилен и |
мощности по выработке электроэнергии на БГУ был достигнут |
составляет ок. 0,93 нм3 CH /(м3 рабочего объема в день); замена |
положительный результат хозяйственной деятельности (табли- |
4 |
|
субстрата также не оказала негативного влияния. В конце исс- |
ца 2-4). При исправной эксплуатации установки без неполадок |
ледуемого периода показатель выработки метана снизился до |
механизма загрузки твердых компонентов и стабильных харак- |
величины 0,53 нм3 CH /(м3 рабочего объема в день) в связи с воз- |
теристиках биологической среды представляется возможным |
4 |
|
никшим нарушением технологического процесса. |
достигнуть значительно лучших показателей по использованию |
Изображение 2-10 наглядно демонстрирует, что вплоть до |
мощности для выработки электроэнергии и экономической эф- |
32 календарной недели 2007 г. установка работала на ок. 77% |
фективности установки в целом. |
от общей мощности по производству электроэнергии, что обус- |
|
ловлено имевшими место техническими неисправностями. На- |
|
рушения биологической среды привело к значительному умень- |
2.3 Биогазовая установка 26 |
шению коэффициента использования мощности по выработке |
|
электроэнергии, который на 29 и 32 календарных неделях 2007 |
2.3.1 Описание установки |
года был зафиксирован на уровне 48%. Только после регенера- |
|
ции технологического процесса, добавления навоза КРС и пос- |
Биогазовая установка 26 (изображение 2-11) находится в Сред- |
тепенного увеличения объемов загрузки субстрата было отме- |
ней Франконии. Площадь сельскохозяйственных угодий предп- |
чено увеличения коэффициента до 87%. На 10 календарной не- |
риятия составляет 130 га. Из них 55 га используются для вы- |
дели 2008 года коэффициент использования мощности по выра- |
ращивания возобновляемого органического сырья Кроме этого |
ботке электроэнергии упал до величины 16 %. В связи с |
предприятие закупает субстрат, выращиваемый поставщиком |
неудовлетворительными биологическими характеристиками и |
на площади 60 га. В качестве основного сырья используются ор- |
техническими проблемами средняя величина коэффициента ис- |
ганические удобрения свинооткормочного комплекса на 800 го- |
пользования мощности по выработке электроэнергии блочной |
лов. |
ТЭЦ в целом составляла всего 77% (ср. данные в таблице 2-3). |
Биогазовая установка, которая была спроектирована и смон- |
Потребность в электроэнергии на собственные нужды для |
тирована компанией NQ-Anlagentechnik GmbH, была введена |
всей БГУ (устройства для перемешивания, насосы, блочная ТЭЦ |
в эксплуатацию в мае 2005 года. БГУ включает в себя фермен- |
18
Описание отдельных установок
БГУ 26
Газовое хранилище [500 м3]
Подача воздуха
15 кВтэл |
51 °C |
40 °C |
|
|
11 кВтэл |
15 кВтэл 2-я фаза [1400 м3] |
|
|
1-я фаза [950 м3] |
7 кВтэл |
Система загрузки твердых компонентов
с весовыми датчиками 15 кВт |
эл |
85 м³ |
|
Приемный |
Хранилище остатков |
|
|
|
|
|
резервуар |
|
|
|
||
|
переброженной массы |
Хранилище остатков |
|
|||
|
Силосная кукуруза, |
|
||||
|
|
[3500 м3] |
|
|||
|
силос с целого |
|
|
переброженной |
|
|
|
растения и трава |
|
|
массы [1340 м3] |
|
|
|
Свинарник |
|
|
|
|
|
|
Хозяйственные |
БТЭЦ с газовым двигателем |
|
|
|
|
|
постройки |
|
|
|
||
Пояснение: |
100 кВтэл |
|
|
Водоотделитель |
||
|
|
|
||||
|
Отбор пробы субстрата |
|
|
|
|
|
|
Линии движения |
|
|
Газоанализатор |
|
|
|
субстрата |
|
|
|
||
|
БТЭЦ с газовым двигателем |
|
|
|
||
Объемный расход |
Расход на |
|
|
|||
190 кВтэл |
|
Электросчетчик |
|
|||
|
Температура |
|
собственные |
|
||
|
|
|
нужды |
электроснабжающей |
|
|
|
Учет количества |
|
|
|
организации |
Электросеть |
|
Объем тепла |
|
|
|
кВт/ч поставка |
|
|
Газопровод |
|
|
|
|
|
|
Отопление |
|
|
|
|
|
Изображение 2-12: БГУ 26; технологическая схема работы установки |
|
|
|
|||
тер с рабочим объемом 950 м3 и емкость для дображивания с ра- |
тель: UTS, модель Doma) имеет приемную емкость, объем кото- |
|||||
бочим объемом 1400 м3 . Для хранения остатков ферментирую- |
рой составляет 30 м3. Загрузка твердых компонентов регулирует- |
|||||
щей массы была смонтирована емкость с рабочим объемом 3500 |
ся по времени и осуществляется 24 раза в день. Органические |
|||||
м3. Кроме того используются уже сооруженные ранее четыре |
удобрения в виде свиной навозной жижи перекачиваются в фер- |
|||||
дополнительных резервуара для хранения навозной жижи (260 |
ментер из приемного бункера (85 м3) 10 раз в день. |
|||||
м3, 300 м3, 600 м3 и 180 м3). Емкости частично снабжены покры- |
После соответствующего времени отстаивания субстрата в |
|||||
тием, однако ни одно покрытие не является газонепроницаемым |
ферментере масса поступает через переливное устройство в ем- |
|||||
(изображение 2-12). |
|
кость для дображивания. Для перелива субстрата из емкости для |
||||
Устройство для загрузки твердых компонентов (производи- |
дображивания в хранилища остатков ферментирующей массы, |
|||||
Состав субстрата [%] |
Загрузка субстрата [т/неделю] |
|
Период проведения исследования [календ. нед. 2007/08] |
Пшеничный шрот
Травяной силос
Кукурузный силос
Свиная навозная жижа
Загрузка субстрата
Изображение 2-13: Временная характеристика изменения состава и объема загруженного субстрата
19