Оптимизация биогазовой установки

Чтобы работа биогазовой установки соответствовала параметрам, заявленным производителем, требуется провести ее предварительную настройку. Т.е. оптимизацию всех этапов и процессов, посредством которых из исходного сырья получается биогаз.

Первое, что требуется для оптимизации работы – определить, насколько фактические параметры работы отличаются от параметров, указанных в паспорте. Установка запускается в тестовом режиме, когда идет сбор данных: время общей работы, период функционирования с полной и неполной загрузкой, часы простоя и т.п. На основе полученных данных проводится анализ функционирования, фиксируются отклонения от нормы, определяются слабые места и разрывы в технологической схеме. Далее определяется перечень и последовательность мероприятий, в результате которых установка для биогаза выводится на оптимальные значения:

• регулярная профилактика всего оборудования, задействованного в схеме получения биогаза;
• установка датчиков, отслеживающих работу оборудования и фиксирующих любой сбой;
• своевременное выполнение текущего ремонта;
• формирование запасов комплектующих, особенно по важным позициям.

Целью оптимизации является установление такой системы, которая обеспечивала бы равномерную загрузку оборудования и его четкую работу, в том числе и на соседних участках эксплуатации. Для реализации такой цели рекомендуется использовать оборудование с минимальным уровнем износа, т.е. с небольшим количеством движущихся частей.

Второй способ повысить эффективность применения установки для биогаза – провести энергетический аудит, определить фактическое потребление энергии и способы его снижения.

При анализе первого этапа следует соотнести объем потребления энергии с результатами: качество и количество подготовленного субстрата, схема подачи сырья в реактор, качество предварительной подготовки (компостирования) растительного сырья, а также потери при компостировании.

Далее – анализ этапа сбраживания и разложения субстрата, определение, насколько оптимально работает биогазовая установка: периодичность загрузки субстрата, качество разложения в биореакторе, количество и качество выделяемого биогаза, стабильность процессов в ферментере, возможные места утечки биогаза.

При анализе энергоэффективности следует также учитывать КПД биогаза при его использовании для выработки тепловой и электрической энергии, для получения газомоторного топлива. Стоит также принять к сведению настройки и особенности используемых двигателей внутреннего сгорания, периодичность их обслуживания.

Далее нужно определить возможности для использования сырья, оставшегося после разложения – потенциальный дополнительный объем получения биогаза при повторной загрузке, использование в качестве минерального удобрения.

Один из основных моментов – правильное распределение энергии, потребляемой установкой в ходе процесса производства биогаза. Для получения полной картины важно разложить энергопотребление каждого этапа работы биоустановки: перемешивание, подача в реактор, обогрев реактора, питание электростанции и т.п. Оптимизация должна проводиться на каждом этапе посредством подстройки интенсивности с учетом особенностей сырья, применяемой технологии сбраживания, использования предварительной подготовки сырья.

Нередким случаем в работе БГУ является неоднократная рециркуляция сырья. В определенных объемах этот процесс позволяет получить дополнительный выход биогаза. Однако здесь стоит соотнести объем выхода биогаза с затратами на повторную переработку и исключить лишнее перекачивание.

Существуют различные виды биогазовых установок. При этом эффективная работа любой биогазовой установки достигается не только путем подстройки самой БГУ. Работа по оптимизации процесса получения биогаза начинается еще на этапе проектирования. Здесь необходимо решить две задачи.

Первая – важно встроить реактор в технологическую цепочку таким образом, чтобы обеспечить оптимальную работу каждого этапа. Вторая – каждый агрегат должен быть подобран по таким параметрам, которые обеспечат единую технологическую систему, а не случайный набор отдельных элементов.

Еще один момент в правильной настройке биогазовой установки – выявление наименее эффективной стадии в работе, повышение эффективности. Причем в данном случае повышение эффективности может осуществляться за счет подстройки предыдущей или последующей стадий либо путем изменения состава субстрата.