АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ С РЕКУПЕРАЦИЕЙ ОТБРОСНОЙ ТЕПЛОТЫ ЭФФЛЮЕНТА
https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.05.006
Аннотация
В данной работе рассмотрена технология метанового брожения биоотходов с рекуперацией отбросной теплоты эффлюента[1]. Для повышения энергетической эффективности биогазовой установки предложена технологическая схема с рекуперацией отбросной теплоты эффлюента, которая позволяет использовать биогазовые установки в регионах с низкой среднегодовой температурой окружающего воздуха. На основании методики теплового и термодинамического анализа проведена сравнительная оценка энергетической эффективности двух биогазовых установок: традиционной и с рекуперацией отбросной теплоты эффлюента. Ключевым аппаратом схемы является метантенк, поэтому представлен детальный расчет его теплового и эксергетического КПД. Применение теплового насоса в системе теплоснабжения БГУ позволит увеличить тепловой КПД схемы с 39 % до 46 %, а эксергетический КПД с 6 % до 31 %.
Об авторах
Д. А. Ковалев
ФГБНУ ВИЭСХ
Россия
канд. техн. наук, заведующий отделом биоэнергетики, охраны окружающей среды и нанотехнологий ФГБНУ ВИЭСХ
Россия
канд. техн. наук, заведующий отделом биоэнергетики, охраны окружающей среды и нанотехнологий ФГБНУ ВИЭСХ
А. А. Ковалев
ФГБНУ ВИЭСХ
Россия
канд. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории биоэнергетических установок ФГБНУ ВИЭСХ
Россия
канд. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории биоэнергетических установок ФГБНУ ВИЭСХ
Ю. В. Караева
КазНЦ РАН
Россия
канд. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории энергосберегающих технологий и перспективных источников энергии КазНЦ РАН
Россия
канд. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории энергосберегающих технологий и перспективных источников энергии КазНЦ РАН
И. А. Трахунова
КазНЦ РАН
Россия
младший научный сотрудник лаборатории энергосберегающих технологий и перспективных источников энергии КазНЦ РАН
Россия
младший научный сотрудник лаборатории энергосберегающих технологий и перспективных источников энергии КазНЦ РАН
Список литературы
1. Арбузова Е.В., Щеклеин С.Е. К проблеме энергетической эффективности биогазовых технологий в климатических условиях России // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2011. № 7. С. 129–134.
2. Ковалев А.А. Повышение энергетической эффективности биогазовых установок: дис. … канд. техн. наук. М., 2014. 119 с.
3. Ковалев А.А., Ковалев Д.А., Харченко В.В. Система теплоснабжения биогазовой установки блочно-модульной конструкции с использованием рекуперации теплоты эффлюента для фермы на 400 голов КРС // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2013. № 5. С. 61–67.
4. Ковалев А.А., Харченко В.В. Показатели работы тепловых насосов компрессионного и абсорбционного типа в системе теплоснабжения биогазовой установки // Вестник ВИЭСХ. 2012. Т. 3, № 8. С. 30–33.
5. Ковалев А.А. Энергонезависимая установка для переработки органических отходов животноводства // Вестник ВИЭСХ. 2013. № 2 (11). С. 66–70.
6. Basrawi F., Yamada T., Nakanishi K. Effect of ambient temperature on the energy balance of anaerobic digestion plants // Journal of environment and engineering. 2010. Vol. 5, № 3. P. 526–538.
7. Dikici A. Energy and Exergy Analysis of Bio¬gas Reactor Which Used Different Organic Manure Aided Solar Energy, Heat Controlling and Phase Change Mate-rial // Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 2011. Vol. 5, №12. Р. 1909–1916.
8. Sallustio L., Sciubba E. Energy Recovery from Biomass: Process Simulation and Second Law Analysis of an Anaerobic Digester Coupled with an Internal Combustion Engine // International Journal of Thermo-dynamics. 2013. Vol. 16, Issue 3. P. 145–154.
9. Агабабов В.С., Байдакова Ю.О., Захарова А.О., Смирнова У.И. О возможности применения разностного метода эксергетического анализа для определения эффективности внедрения энергосберегающего мероприятия // Энергосбережение и водоподготовка. 2009. № 5 (61). С. 63–65.
10. Мазуренко А.С., Денисова А.Е., Климчук А.А., Нго Минь Хиеу, Котов П.А. Эксергетические характеристики биогазовых установок // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2014. Т. 1, № 8 (67). С. 7–12.
11. Parsapour A. Biogas Production System as an “Upcycler”. Exergy Analysis and Economic Evaluation: M.sci. thesis. Linköping, Sweden, 2012. 52 р.
12. Назмеев Ю.Г. Мазутные хозяйства ТЭС. М.: Издательство МЭИ, 2002. 612 с.
Рецензия
Для цитирования:
Ковалев Д.А., Ковалев А.А., Караева Ю.В., Трахунова И.А. АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ С РЕКУПЕРАЦИЕЙ ОТБРОСНОЙ ТЕПЛОТЫ ЭФФЛЮЕНТА. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2015;(5):45-54. https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.05.006
For citation:
Kovalev D.A., Kovalev A.A., Karaeva Yu.V., Trakhunova I.A. ENERGY EFFICIENCY ANALYSIS OF A BIOGAS PLANT WITH HEAT RECOVERY OF WASTE EFFLUENT HEAT. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2015;(5):45-54. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.05.006
Просмотров:
812
Послать статью по эл. почте 