Производство биогаза из отходов сахарного производства
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕМЫ
.1 Общая информация о предприятии и описание ТЭЦ
.1.1 Общая информация о предприятии и о сахарном производстве
.1.2 Описание ТЭЦ
1.2 Поверочный расчет котла при сжигании природного газа
1.2.1 Расчет процесса горения
1.2.2 Тепловой баланс котла
.3 Обоснование выбора темы
.3.1 Изучение литературных источников
1.3.2 Технические решения по модернизации технологии
.3.3 Обоснование выбора темы
. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ВЫРАБОТКИ БИОГАЗА ИЗ ЖОМА
.1 Описание выработки биогаза из жома и описание технологии процесса
.1.1 Технология выработки биогаза
.1.2 Оценка выработки биогаза из жома
.1.3 Описание технологии процесса
.2 Поверочный расчет котла при сжигании смеси природного газа и биогаза
.2.1 Определение процентного содержания природного газа и биогаза и смеси
.2.2 Расчет процесса горения
.2.3 Тепловой баланс котла
. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОГАЗА ДЛЯ КОГЕНЕРАЦИИ
.1 Выбор и расчет ДВС
.1.1 Выбор ДВС
.1.2 Расчет процессов наполнения и сжатия в камере сгорания ДВС
.1.3 Расчет процесса горения
3.1.4 Процесс расширения
.1.5 Тепловой баланс двигателя
3.2 Расчет ДВС при сжигании природного газа
.2.1 Расчет процесса горения
3.2.2 Тепловой баланс двигателя
. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОЕКТА
4.1 Оценка рентабельности выработки биогаза период работы завода
.1.1 Расчет экономии средств после внедрения биогазовой установки
.1.2 Ежегодные инвестиционные затраты
.1.3 Ежегодные затраты на установку
.1.4 Расчет времени окупаемости проекта
4.2 Оценка рентабельности выработки биогаза круглый год
.2.1 Расчет годовой выработки тепловой и электрической энергии
4.2.2 Общая стоимость капиталовложений
.2.3 Ежегодные инвестиционные затраты на когенерационные установки
.2.4 Ежегодные инвестиционные затраты на биогазовую установку
.2.5 Расчет времени окупаемости проекта
. БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
5.1 Анализ факторов профессиональных рисков на проектируемом объекте.
.1.1 Анализ рисков
5.1.2 Избыточное давление
.1.3 Повышенный уровень пожаро- и взрывоопасности
.1.4 Повышенная температура
5.2 Меры по защите рабочего места и предупреждения профессиональных рисков
.2.1 Шум
.2.2 Вибрация
.2.3 Производственное освещение
.2.4 Противопожарная безопасность
5.3 Безопасная эксплуатация водогрейного и паровых котлов
.3.1 Основные требования к конструкции котлов
5.3.2 Помещения для котлов
.3.3 Организация безопасной эксплуатации котлов
5.4 Оценка снижения выбросов в окружающую среду
.4.1 Воздействие энергетики на окружающую среду
.4.2 Расчет выбросов
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
биогаз жом тепловой когенерация
Во многих странах мира энергетика на биомассе становится эффективной самоокупаемой отраслью, конкурентоспособной по отношению к энергетике на ископаемом топливе. В настоящее время в Дании, например, на долю биомассы приходится около 7 % всей вырабатываемой энергии в стране, в Австрии она составляет 12 %, в Швеции 21 %,_в Финляндии - 23 %. В целом в странах Европейского Союза в среднем около 14 % общей энергии получено из биомассы, а в мире этот показатель равен 15 %. И эти цифры с каждым годом растут.
Республика Молдова не обладает какими либо ископаемыми источниками энергии, поэтому вынуждена импортировать энергоресурсы. В связи с тем, что в последнее время цена на энергоресурсы неуклонно растет, встает вопрос об использовании альтернативных источников энергии. Как наиболее подходящим источником такой энергии является, конечно же, биомасса, тем более что Республика Молдова является аграрной страной.
Биомасса пользуется популярностью с древности, но сейчас ее популярность резко возросла, так как при ее использовании можно сэкономить, учитывая неуклонный рост в цене энергоресурсов. Кроме того биомасса является возобновляемым источником энергии и нередко используется как побочный продукт производства, что иногда даже упрощает сам процесс производства. Использование биомассы так же поможет снизить выбросы СО2, так как растения поглощают примерно столько же СО2 во время их роста, сколько выделяется при их сжигании.
Одно из наиболее перспективных направлений энергетического использования биомассы- производство из нее биогаза, состоящего на 50-80 % из метана и на 20-50 % из углекислоты. Производство биогаза из органических отходов дает возможность решать одновременно три задачи: энергетическую, агрохимическую (получение удобрений) и экологическую [13].
Получая из биомассы биогаз, появляется возможность использовать его на нужды предприятия. Так, с 1 m3 биогаза, в зависимости от содержания метана, можно выработать от 1,5 до 2,2 kW электроэнергии [14]. При производстве электрической энергии получается и тепловая энергия, которую также можно направить на нужды предприятия. В процессе сбраживания получается не только биогаз, но и ценное, высококонцентрированное, лишенное нитритов, семян сорняков, болезнетворной микрофлоры органическое удобрение [15]. Испытания показывают, что использование данного удобрения увеличивает урожайность в 2-4 раза [16]. Производство биогаза позволяет так же предотвратить выбросы метана в атмосферу, снизить применение химических удобрений, сократить нагрузку на грунтовые воды. Китай уже имеет более 7 млн. биогазовых установок с объемом реакторов 8-10 м3. Эт