SOLUTII TEHNOLOGICE DE VALORIFICARE A GAZULUI DE DEPOZIT PRIN UTILIZAREA UNUI TURBOGENERATOR AERODERIVATIV

 

-SOLTURB-

 

Contract  INOVARE 20/2007

 

 

 

OBIECTIVE                           ETAPE                          PARTENERI       

 

PAGINA PRINCIPALA

 

 

PREZENTARE PROIECT

 

        Scopul proiectului este de a valorifica biogazul prin utilizarea lui in motoare provenite de la elicoptere. Se propune realizarea unei instalatii prototip de ardere a biogazului intr-un turbogenerator aeroderivativ in scopul producerii energiei electrice. Instalatia prototip cuprinde echipamentele de stocare, omogenizare si epurare a biogazului precum si un compresor cu surub ce va ridica presiunea biogazului la intrarea in motorul termic.

Se stie ca motoarele de elicopter, au un anumit numar de ore de zbor. Dupa epuizarea numarului de ore de zbor, motoarele sunt inca functionale, dar din cauza riscurilor existente (probabilitatii de a se defecta si de a aparea defectiuni/opriri in timpul zborului), acestea nu se mai folosesc in cadrul zborurilor. Pentru a da o utilizare economica acestor motoare, care mai au inca un  numar mare de ore de functionare, se propune prin acest proiect, adaptarea si modificarea lor pentru a putea fi ars biogazul si a se obtine energie electrica si termica prin utilizarea gazelor de ardere. In acest proiect se doreste simularea si experimentarea, pe stand, a functionarii acestor motoare ce utilizeaza biogazul. Principalele componente ale biogazului sunt metanul si dioxidul de carbon. Compozitia detaliata precum si ponderea elementelor de baza, depinde de sursa biogazului, dar in general ponderea elementelor este: a) metan (40-70)%; b) dioxid de carbon (30-60)%; c) hidrogen sulfurat (0-3)%; d) hidrogen (0-1)%.

Hidrogenul sulfurat este un compus foarte coroziv si care dauneaza instalatiilor, astfel incat inainte de arderea biogazului in motor acest compus trebuie eliminat. Biogazul trebuie curatat, folosind procedee avansate de epurare. In cadrul acestui proiect  motorul aeroderivativ va fi incercat si experimentat pe stand, iar biogazului utilizat va contine numai metan si dioxid de carbon. Plecand de la arderea gazului metan se va creste concentratia de dioxid de carbon si se va determina concentratia minima de metan ce poate fi continuta de biogaz.

Turbogeneratorul va putea fi folosit ulterior, in cadrul unor centrale de cogenerare. Cazul este favorabil cogenerarii, deoarece instalatia asigura simultan si in acelasi loc, atat combustibilul necesar, cat si consumul de energie electrica si termica.

Epurarea este operaţia de reţinere a componentelor nedorite în biogaz, înainte ca acesta să fie utilizat în procesul de combustie. Oricare ar fi modul de valorificare al biogazului, este puţin probabil ca acesta să fie folosit în stare brută. Singura componentă valorificabilă este metanul. Pentru a permite utilizarea biogazului în cogenerare, substanţele care trebuie eliminate sunt: apa, organo-halogenele, dioxidul de carbon şi sulful. Cercetările au demonstrat că procedeul cel mai eficient este cel bazat pe activitatea biologică a unor bacterii capabile să prelucreze sulfurile. Sistemul de epurare trebuie să permită o curgere facilă a gazului pentru a reduce la minimum pierderile în reţeaua de transport, ţinând cont că aceasta se face la presiuni mici.

Datorită duratei procesului de metanizare, debitul de biogaz obţinut la un depozit de deseuri nu este constant. Pentru a permite o valorificare energetică, trebuie să se dispună de un debit uniform. Acesta se realizează prin stocare, ceea ce permite simultan uniformizarea debitului care alimentează instalaţiile de ardere a biogazului şi asigurarea unei rezerve, în cazul unui incident neprevăzut.

Compresorul cu surub va urca presiunea gazului pentru a fi utilizat in turbomotorul aeroderivativ. Caldura gazelor de ardere se va putea recupera ulterior si utiliza pentru asigurarea necesarului de caldura sau/si apa calda menajera.

In cazul valorificarii biogazului in motoare aeroderivative trebuie utilizate urmatoarele echipamente: a) Sistem de conducte pentru transportul combustibilului catre camera de omogenizare; b) Camera de omogenizare si de formare a amestecului compus din metyan sio dioxid de carbon; c) Dulap de automatizare, control si reglaj a debitului de combustibil; d) Rezervorul de biogaz, in care se poate pastra biogazul; e) Compresorul cu surub, necesar pentru a ridica presiunea biogazului pentru intrarea in turbogenerator; f) Turbogeneratorul aeroderivativ care transforma energia chimica continuta de gazul de depozit in energie mecanica.

Turbogeneratorul TV2 – 117A (turbomotor cu turbină liberă), produs de partenerul P1 - COMOTI si care functioneaza in prezent pe gaze naturale va fi adaptat si modificat pentru a functiona pe biogaz.