Можно ли использовать биогаз в ГПУ?

Да. Газовые установки этого класса работают на биогазе, свалочном газе, газе биомассы и метане угольных пластов после очистки и осушки газа.

Что нужно очищать в биогазе?

Влагу и конденсат, сероводород и механические примеси; давление стабилизируют газовой рампой.

Какой мощности бывают установки на биогазе?

От 30 кВт до 1 200 кВт и выше; ступени 30, 50, 100, 150, 300, 400, 500, 800 и 1 200 кВт показаны в таблице.

Куда девать тепло двигателя?

На подогрев метантенка, отопление и горячее водоснабжение. При рекуперации тепла общий КПД достигает 85–95 %.

В каком исполнении поставляют ГПУ для биогаза?

В контейнере или шумозащитном кожухе; контейнер герметичен, с взрывозащищённым освещением и огнетушителем.

Как часто обслуживать ГПУ на биогазе?

Для двигателей NV30–NV250 сервисный интервал — 500 моточасов; масло, свечи и фильтры на биогазе проверяют чаще.

ГПУ на биогазе и свалочном газе: подбор и очистка

Биогаз образуется при разложении органики без доступа воздуха: на полигонах отходов (свалочный газ), в метантенках очистных сооружений, на биогазовых станциях, перерабатывающих навоз, помёт и отходы производства. Это полноценное топливо для газопоршневых установок (ГПУ): двигатель сжигает биогаз так же, как природный, а генератор вырабатывает электричество; тепло двигателя используют на подогрев метантенка и нужды площадки. Ниже — что отличает биогаз от природного газа, как его готовят и как выбрать установку.

Источники газа

Источник	Что происходит	Особенность газа
Полигон отходов	органика разлагается под слоем отходов, газ собирают скважинами	состав и давление меняются по сезонам и по мере заполнения полигона
Очистные сооружения	сбраживание осадка в метантенках	газ стабильнее, содержит влагу
Сельскохозяйственные биогазовые станции	сбраживание навоза и помёта	высокая влажность, сероводород
Переработка отходов и биомассы	газификация или сбраживание	состав зависит от сырья

Электростанции на биогазе и на газе из отходов — устоявшееся применение газовых установок: они работают на полигонах переработки отходов, в крупном животноводстве и птицеводстве (животноводческие комплексы), на биогазовых станциях и других объектах с богатыми газовыми ресурсами.

Чем биогаз отличается от природного газа

Меньше метана, больше балласта. Помимо метана в биогазе содержится углекислый газ; теплота сгорания ниже, чем у природного газа, поэтому расход газа на кВт·ч выше.
Влага. Биогаз насыщен водяным паром: перед двигателем газ осушают.
Сероводород и примеси. H2S и другие соединения вызывают коррозию и загрязняют масло; газ очищают, а масло контролируют чаще.
Нестабильность. Выход и состав газа колеблются, поэтому систему регулирования настраивают под фактический состав.

Установки оснащены системой регулирования частоты вращения, смесителем и системой зажигания, которые обеспечивают сверхобеднённое сгорание, пониженную температуру выхлопа и малые выбросы вредных компонентов.

Подготовка газа

Сбор и отвод газа от метантенка или скважин полигона.
Охлаждение и осушка: удаление конденсата.
Очистка от сероводорода.
Фильтрация и стабилизация давления газовой рампой.
Контроль состава (метан, CO2, H2S) и аварийное отключение при выходе за пределы.

Состав подготовки определяют по анализу газа, поэтому для расчёта нужны компонентный состав, давление и суточный объём газа.

Ряд мощностей на биогазе

Газовые установки на биогазе выпускаются в диапазоне 30–1 200 кВт и выше. Типовые ступени:

Мощность, кВт / кВА	Цил.	Габариты Д×Ш×В, мм	Масса, кг
30 / 37,5	4	1 700×760×1 200	700
50 / 62,5	6	2 200×760×1 300	1 250
100 / 125	6	2 500×980×1 620	1 450
150 / 187,5	6	2 900×1 200×1 900	2 200
300 / 375	6	3 500×1 400×2 200	4 600
400 / 500	6	3 700×1 900×2 450	4 400
500 / 625	12	4 400×1 800×2 450	7 800
800 / 1000 (двигатель Weichai 12M33D880A0BG)	12	4 000×1 800×2 200	8 500
1 200 / 1 500	12	4 790×1 810×2 210	11 700

Частота вращения 1 500 об/мин, 50 Гц.

Для газа высокого качества (природный газ, подготовленный биометан) выбирают газопоршневые установки NV с двигателями Weichai — NV30–NV1520; требования к составу газа указаны в паспорте двигателя. Конфигурацию под биогаз определяют по анализу газа.

Исполнение и размещение

Для биогазовой площадки типично контейнерное исполнение: контейнер герметичен, пригоден для работы на открытом воздухе, внутри остаётся рабочее пространство для обслуживания, освещение взрывозащищённое, предусмотрен огнетушитель. Для площадок рядом с жильём — шумозащитный кожух. Сравнение исполнений — контейнерные ГПУ и ДГУ.

Тепло и экономика

Тепло рубашки охлаждения, масла и выхлопа возвращают в процесс: на подогрев метантенка и на отопление. При рекуперации тепла общий КПД достигает 85–95 %: когенерация. Себестоимость кВт·ч определяют стоимость подготовки газа, ТО, ремонтный резерв и амортизация: методика расчёта.

Обслуживание

Сервисный интервал двигателей NV30–NV250 — 500 моточасов, капитальный ремонт — через 24 000 моточасов. На биогазе контролируют масло, свечи и фильтры чаще, чем на трубопроводном газе: регламент ТО. Запчасти — каталог запасных частей, сервисная поддержка — 24/7.

Свалочный газ: особенности

Газ полигона собирают системой скважин и газопроводов под слоем отходов. Его выход растёт в первые годы после закрытия секций и затем медленно снижается, поэтому электростанцию строят модульно: ставят установки по мере роста выхода газа и убирают или переносят, когда газа становится меньше. Контейнерное исполнение для этого подходит: контейнер можно перевезти (исполнение по стандарту морского контейнера), он не требует капитального здания.

Состав свалочного газа меняется по сезонам, поэтому на линии газа ставят газоанализатор и автоматику, которая останавливает подачу при выходе состава за допуск.

Этапы проекта

Анализ газа: состав, давление, суточный объём; прогноз выхода газа.
Расчёт мощности и числа установок, схемы подготовки газа.
Выбор исполнения: контейнер или кожух.
Изготовление, испытания, доставка по всей России.
Монтаж, пусконаладка, обучение персонала.
Обслуживание и запасные части (услуги по ТО).

Что даёт биогазовая электростанция

Собственную электроэнергию, не зависящую от перебоев в сети.
Тепло для технологии: подогрев метантенка, отопление, горячая вода.
Утилизацию газа вместо выбросов в атмосферу: метан сгорает в двигателе.
Модульность: мощность наращивают установками по мере роста выхода газа.
Работу круглосуточно при постоянном объёме газа: двигатель держит стабильную нагрузку.

Запросить расчёт

Пришлите состав и объём газа, давление, электрическую и тепловую нагрузку площадки в форме подбора или позвоните: +7 (960) 458-19-69. Доставка — по всей России, гарантия — до 5 лет. Цена — по запросу. Другие материалы — в статьях.