Biogas - giai phap toi uu de do luu luong khi Biogas

Chia sẻ: Duong Ngo Anh Ngo Anh | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:3

Thêm vào BST

Báo xấu

218
lượt xem 58
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tái sinh khí Metan (CH4) từ trang trại Sự phân hủy từ những chất thải thừa của gia súc trên các nông tr ại hay trong các quá trình hoạt động ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Biogas - giai phap toi uu de do luu luong khi Biogas

Biogas - Giải Pháp tối ưu để kiểm soát lưu lượng khí Biogas Tái sinh khí Metan (CH4) từ trang trại Sự phân hủy từ những chất thải thừa của gia súc trên các nông tr ại hay trong các quá trình ho ạt đ ộng sản xuất nông nghiệp là một “nguồn lớn” khí Biogas giàu Metan(CH4) khi nó được sử dụng như khí đốt. Thay vì khí thải vào môi trường t ạo thành hiệu ứng nhà kính thì nh ững ho ạt đ ộng đ ược g ọi là “mô hình hóa trang trại hiện đại” đang được đầu t ư trong hệ thống lò đốt (digester system) nh ằm tái s ử d ụng khí và làm giảm tối đa lượng khí thải vào môi trường. Khí thu h ồi đ ược s ử d ụng làm nhiên li ệu cho máy phát điện nhằm tạo ra nguồn năng lượng một cách thuận lợi. Ngoài ra, ngu ồn năng l ượng d ư th ừa còn đ ược bán cho các lưới điện địa phương. Vấn đề Trong mọi hệ thống thu hồi khí sinh học Biogas, việc kiểm soát l ưu l ượng dòng ch ảy c ủa khí CH 4 và những khí hỗn hợp khác là cần thiết để đảm bảo hiệu quả và năng suất hoạt đ ộng c ủa quá trình x ử lý lò đốt áp lực(digester process) cũng như hiệu quả hoạt động của thiết b ị tuabin khí, nh ững quy trình mà s ử dụng khí Biogas từ lò đốt áp lực để tạo ra năng lượng đi ện. Giống như hầu hết các hoạt động nông nghiệp, các nhà máy thu th ập phân t ừ gia súc đ ể x ử lý chúng bằng cách xây dựng các lò phản ứng(reactor) đặc biệt đ ể t ạo ra khí CH 4. Những nhà máy này cần một công nghệ đo lưu lượng khí đặc biệt-khí Biogas để đo chính xác l ưu l ượng th ể tích khí và g ửi thông tin tới “bộ phận xử lý”. Những ứng dụng đo lưu lượng khí Biogas này đưa ra một vài sự thách th ức trong việc lựa chọn thiết bị đo lưu lượng phù hợp:  “Độ nhạy” của dòng khí thấp do quá trình tạo khí từ sự bốc hơi ở lò đốt th ấp.  Sự bù nhiệt trong quá trình đọc dữ liệu khi nhiệt độ thay đổi.  Việc hiệu chuẩn cho hỗn hợp khí (CH4 + CO2 + …).  Với những khí có độ ẩm và bẩn.  Môi trường lắp đặt đặc biệt-khí có khả năng dễ cháy và gây nổ.  Ít phải bảo dưỡng, lắp đặt đơn giản, tính kinh tế cao. Khí Biogas là khí ẩm và bẩn với những “hạt”, thứ mà rất nhanh tạo ra chất bẩn làm tắc nghẽn “sensor đo” của thiết bị. Các khí bẩn ướt này cũng sẽ làm tắc thiết bị đo, những thiết bị mà được thiết kế có bộ phận “sensor” chuyển động hoặc những tấm orifice. Đã có nhi ều nhà máy ban đ ầu đã s ử dụng công nghệ đo lưu lượng Oscillator và Vortex. Tuy nhiên, nh ững thi ết b ị s ử d ụng công ngh ệ này chứa những bộ phận chuyển động hoặc những t ấm orifice và chúng không có khả năng đo chính xác lưu lượng những dòng khí có “độ nhạy” thấp như khí Biogas trong ứng d ụng này. Nhà máy S.P.M(S.P.M. Feed Company Limited, ThaiLand) bằng kinh nghiệm đã nhiều lần đưa ra kết luận rằng những thiết bị đo sử dụng công nghệ trên đều không đáp ứng đ ược yêu c ầu đo l ưu l ượng khí Biogas bẩn và ướt này. Các bộ phận “sensor” của thiết bị đo đều bị b ẩn và t ắc b ởi môi tr ường khí Biogas này. Sử dụng những thiết bị đo với công nghệ trên, S.P.M cũng đã g ặp ph ải nh ững k ết qu ả đo không chính xác.
Ví dụ, giới hạn lưu lượng thấp nhất mà công nghệ này có thể đo đ ược là 100m 3/h (NCMH). Với dải lưu lượng thực tế quá thấp , thiết bị đo sử dụng công nghệ Vortex không th ể đo khí chính xác đ ủ đ ể thi ết b ị đo có thể cấp được tín hiệu điện đầu ra. Ngoài ra, nh ững ng ười công nhân còn ph ải t ắt các thi ết b ị đo lưu lượng khí sử dụng công nghệ Oscillator và Vortex vài lần trong m ỗi tháng đ ể làm v ệ sinh thi ết b ị đo. Những yêu cầu cần bảo dưỡng cho thiết bị một cách liên tục nh ư vậy s ẽ làm ảnh h ưởng t ới hi ệu qu ả và năng suất của nhà máy. Giải pháp Với những thách thức như vậy, để giải quyết bài toán đo lưu lượng khí Biogas , đã có rất nhiều các công nghệ đo lưu lượng được ứng dụng vào thực tế này nhằm đem lại nh ững kết quả t ối ưu nh ất. Một công nghệ thường được sử dụng hiện nay là công nghệ phân tán nhiệt(thermal dispersion technology). Có thể gọi đó là công nghệ chênh nhi ệt (∆T) hay công ngh ệ hay công ngh ệ nhi ệt. Công nghệ này sử dụng hai đầu đo, một đầu được gia nhi ệt-đ ầu còn lại đ ược dung đ ể “c ảm nh ận” nhi ệt đ ộ thực của dòng môi chất trong quá trình. Sự chênh lệch nhiệt đ ộ này và t ỷ l ệ th ực chính là l ưu l ượng v ề khối lượng của môi chất sau khi đã được tính toán và xử lý. Nguyên lý hoạt động công nghệ phân tán nhiệt đã đ ược tích h ợp s ẵn vi ệc tính toán các thông s ố liên quan như tỷ trọng(density), độ nhớt tuyệt đối(absolute viscosity), hệ s ố d ẫn nhi ệt(thermal conductivity) và nhiệt độ cụ thể của khí được đo. Kết quả cuối cùng sẽ hiển th ị kh ối l ượng l ưu l ượng (mass flow) mà không yêu cầu cần phải gắn thêm bất cứ thiết bị đo h ỗ trợ hoặc phép tính nào khác. Đi ều này có ưu điểm rất lớn đó là duy trì được độ chính xác trên ph ạm vi toàn dòng ch ảy mà không c ần dùng cùng lúc nhiều thiết bị. Công nghệ này sử dụng nguyên lý đẳng dòng(s ơ đồ nguyên lý): Công nghệ-nguyên lý này được FCI-Mỹ sáng chế độc quyền và ứng dụng trên toàn thế giới. Sau nhiều năm nghiên cứu, nhằm đáp ứng nhu cầu th ực t ế. Một dòng s ản ph ẩm đ ược mang tên ST50/51-thiết bị đo lưu lượng công nghệ phân tán nhiệt của hãng FCI-Mỹ(Fluid Components International), thiết bị này đã hoàn toàn loại bỏ s ự lo l ắng v ề v ấn đ ề ki ểm soát l ưu l ượng cho nh ững dòng khí/khí nén ẩm và ướt. Thiết bị đo lưu lượng khí nén/khí Biogas đ ược thi ết k ế đ ặc bi ệt, mang tính
kinh tế cao, giải quyết được thách thức lớn nhất đó là đo l ưu l ượng khí CH 4 được sinh ra từ lò đốt(digester process). ST51 với tính năng vượt trội, độ chính xác lên t ới ±1% giá tr ị đ ọc và tính l ặp đ ọc ±0.5%, t ối ưu gi ới h ạn dòng khí 0.08-122 (NMPS), ứng dụng cho kích cỡ đ ường ống lên t ới 24”(610mm), d ải turndown 100:1, áp suất trong khoảng -18oC đến 121oC, áp suất lên tới 500psig(34bar). Thiết bị này t ất cả đều đ ược hàn kín đảm bảo, hai đầu đo “sensor” đều được bảo vệ (thermowell protected platinum 100 ohm RTD). ST51 được thiết kế không có bộ phận chuyển động nên hoàn toàn đáp ứng đ ược nhu c ầu ứng d ụng v ới những dòng khí ẩm và bẩn như Biogas. Bên cạnh đó, ST51 còn đáp ứng các c ấp an toàn b ảo v ệ nh ư: Metal, NEMA4X, IP67. Dòng cấp vào linh động với c ả nguồn DC hay AC, tín hi ệu đ ầu ra 4-20mA, chu ẩn RS232C. Kết luận Với những ứng dụng cho dòng khí Biogas, FCI đã hoàn toàn đáp ứng đ ược nh ững thách th ức đáng ng ại nhất mà các thiết bị của các hãng khác hầu như không gi ải quyết đ ược bài toán v ề khí Biogas v ới nhi ều yêu cầu khắt khe như trên. Để có thể dễ dàng cho việc lựa chọn thiết bị phù hợp, vui lòng truy cập website: http://www.fluidcomponents.com/ Mọi thông tin chi tiết, xin vui lòng liên hệ: Mr.Duong Ngo Anh/ Sales Engineer ___________________ EEC Engineering JSC Power Division Room No.403, 4th Floor, Building 133 Thai Ha str, Dong Da dist, Hanoi, Vietnam. Tel: +84 4 3562 5152 Fax: +84 4 3562 5153 HP: +84 974 50 50 70 Email: anhdn@eecgroup.com.vn Website: www.eecgroup.com.vn