KHẢO sát HOẠT ĐỘNG của máy PHÁT điện CÔNG SUẤT 2 KVA sử DỤNG NHIÊN LIỆU BIOGAS đƣợc ủ từ PHÂN HEO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ SINH HỌC ************ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN CÔNG SUẤT KVA SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU BIOGAS ĐƢỢC Ủ TỪ PHÂN HEO Ngành học: CƠNG NGHỆ SINH HỌC Niên khóa: 2003 – 2007 Sinh viên thực hiện: NGUYỄN QUỐC DŨNG Thành Phố Hồ Chí Minh - 2007 – LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ SINH HỌC ************ KHẢO SÁT HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN CÔNG SUẤT KVA SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU BIOGAS ĐƢỢC Ủ TỪ PHÂN HEO Giáo viên hƣớng dẫn Sinh viên thực TS DƢƠNG NGUYÊN KHANG NGUYỄN QUỐC DŨNG Thành Phố Hồ Chí Minh - 2007 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Con xin thành kính ghi ơn ba má, hai ngƣời suốt đời trăn trở, dốc hết công lao cho đƣợc ngày hôm Em xin ghi khắc ơn sâu anh chị, ngƣời dành điều kiện tốt đẹp cho em ăn học nên ngƣời Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu trƣờng Đại Học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh, ban chủ nhiệm Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học Quý thầy cô tạo điều kiện tốt đẹp nhƣ truyền đạt kiến thức cho em suốt trình học tập trƣờng Em xin trân trọng biết ơn thầy Dƣơng Nguyên Khang Thầy Nguyễn Đình Hùng, hết lòng hƣớng dẫn truyền đạt kinh nghiệm q báu cho em suốt q trình thực tập tốt nghiệp Em xin cảm ơn anh Huỳnh Công Bằng ngƣời tạo điều kiện cho em tiến hành đề tài suốt thời gian thực tập Xin cảm ơn giúp đỡ bạn An, Bảo, Thái, Kha bạn phòng ngƣời chia khó khăn, vui buồn suốt q trình thực Mặc dù có nhiều cố gắng, nhƣng kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu xót Chúng tơi mong đóng góp thầy bạn Xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực Nguyễn Quốc Dũng TÓM TẮT KHÓA LUẬN iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nguyễn Quốc Dũng, đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2007, thực đề tài: “khảo sát hoạt động máy phát điện công suất kVA sử dụng nhiên liệu khí biogas đƣợc ủ từ phân heo” dƣới hƣớng dẫn TS Dƣơng Nguyên Khang Đề tài đƣợc tiến hành: Từ ngày 15/ 3/2007 – 21/8/2007, trại heo gia đình anh Huỳnh Cơng Bằng số 23/3 tổ 13, ấp Trung Lân, xã Bà Điểm, huyện Hóc Mơn, Thành phố Hồ Chí Minh trại bị trƣờng Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh Mục tiêu đề tài tận dụng gas sinh từ phân heo đƣợc lên men yếm khí để chạy máy phát điện loại kVA để sản xuất điện đáp ứng tình hình thiếu điện trầm trọng Thí nghiệm đƣợc tiến hành so sánh động chạy khí biogas xăng ba mức tải nhỏ, vừa cao đƣợc lặp lại 10 lần lần cách ngày thời gian khảo sát Kết thu đƣợc mức tải nhƣ sau:  Độ chênh lệch công suất máy chạy biogas xăng tƣơng đƣơng nhau: xăng lần lƣợt từ thấp, trung bình, cao 161,6 W; 851,6 W; 1.618 W, biogas 162,5 W; 700,2 W; 1163 W  Khí thải chạy biogas ô nhiễm môi trƣờng so với chạy xăng đạt tiêu chuẩn Euro Euro Hàm lƣợng CO Tb NOx Cao Thấp Tb Cao Thấp Tb Cao 6 617 274 136 23 21 20 Biogas: 0.06 0.53 0.04 16,9 23,9 23,1 22,6 23,2 23,2 Euro 1: 3,16 3,16 3,16 1130 1130 1130 140 140 140 Euro 2: 2,2 2,2 2,2 500 500 500 190 190 190 Xăng : Thấp HC iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com  Hiệu kinh tế chạy chế độ không tải cơng suất thấp lít xăng tƣơng đƣơng 0,6 m3 gas; chế độ cơng suất trung bình lít xăng tƣơng đƣơng với 0,58 m3; cơng suất cao lít xăng tƣơng đƣơng với 0,5 m3 gas  Kết luận: sử dụng lƣợng gas sinh học đảm bảo máy phát điện vận hành tốt, công suất máy phát điện loại nhiên liệu chênh lệch khơng nhiều, nồng độ khí thải nhiên liệu gas sinh học thấp đạt tiêu chuẩn Euro Euro Hiệu kinh tế so với sử dụng xăng cao v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC Trang Tựa Trang Lời cảm ơn iii Tóm tắt iv Mục lục v Danh sách bảng vii Danh sách hình viii Danh sách chữ viết tắt ix Chƣơng 1 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích yêu cầu 1.2.1 Mục đích 1.2.2 Yêu cầu Chƣơng 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Sơ lƣợt thành phần hóa học tính chất khí sinh học biogas 2.1.1 Định nghĩa 2.1.2 Thành phần 2.1.3 Tính chất vật lý, hóa học …… 2.1.4 Cơ chế tạo thành khí sinh học hệ thống biogas 2.1.5 Một số mơ hình tạo khí biogas đƣợc ứng dụng 2.1.6 Tiềm ý nghĩa biogas 2.2 Tình hình nghiên cứu biogas ngồi nƣớc 11 2.2.1 Tình hình nƣớc 11 2.2.2 Tình hình ngồi nƣớc 11 2.3 Sơ lƣợt vài nét động máy kVA 12 2.3.1 Khái niệm động đốt bốn kỳ 12 2.3.2 Cấu tạo động đốt 13 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.3.2.1 Bộ phận phát lực 13 2.3.2.2 Bộ phận đánh lửa 14 2.3.2.3 Bộ phận phân phối khí 15 2.3.2.4 Bộ phận nhiên liệu 15 2.3.3 Cấu tạo động đƣợc chuyển đổi sang sử dụng nhiên liệu biogas 17 2.3.4 Một số động sử dụng biogas thƣờng gặp 18 2.3.5 Khí thải động đốt 22 2.3.5.1 Oxit cacbon (COx) 22 2.3.5.2 NOx , H2S SO2 22 2.3.5.3 Các chất hydrocacbua 23 2.3.5.4 Các hợp chất chì 23 Chƣơng 3 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1 Thời gian địa điểm thực đề tài 24 3.2 Vật liệu thiết bị sử dụng 24 3.3 Phƣơng pháp thí nhiệm 24 Chƣơng 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Ảnh hƣởng tốc độ vận hành máy nhiên liệu lên nồng độ khí thải, hiệu điện lƣợng nhiên liệu tiêu thụ chế độ không tải 28 4.2 Ảnh hƣởng tốc độ vận hành máy nhiên liệu lên nồng độ khí thải, hiệu điện lƣợng nhiên liệu tiêu thụ chế độ có tải 33 4.3 Hiệu kinh tế máy nổ phát điện sử dụng biogas xăng 37 Chƣơng 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận 39 5.2 Đề nghị 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH SÁCH CÁC BẢNG Tên bảng Trang Bảng 2.1 Thành phần hố học khí biogas Bảng 2.2 Hàm lƣợng chất khí thải 22 Bảng 4.1 Ảnh hƣởng tốc độ vận hành máy nhiên liệu lên nồng độ khí thải, hiệu điện lƣợng nhiên liệu tiêu thụ chế độ không tải .28 Bảng 4.2 Bảng tiêu chuẩn khí thải Euro Euro động xăng 29 Bảng 4.2 Ảnh hƣởng tốc độ vận hành máy nhiên liệu lên nồng độ khí thải, hiệu điện lƣợng nhiên liệu tiêu thụ chế độ có tải .33 Bảng 4.4 Giá điện tạo chạy máy biogas xăng 37 Bảng 4.5 Bảng giá thành số loại hầm biogas 37 viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH SÁCH CÁC HÌNH TÊN HÌNH TRANG Hình 2.1: Các kỳ động đốt kỳ 13 Hình 2.2: Sơ đồ chế hịa khí 16 Hình 2.3: Động gas sử dụng phƣơng pháp hòa trộn trƣớc 18 Hình 2.4: Động Diesel Gas 19 Hình 2.5: Động gas sử dụng phƣơng pháp hịa trộn trƣớc có buồng cháy phụ 19 Hình 2.6: Động gas sử dụng phƣơng pháp phun đƣờng ống nạp 20 Hình 2.7: Động Gas Diesel 21 Hình 4.1 Biểu đồ so sánh lƣợng khí HC, NO2 thải máy sử dụng xăng biogas chế độ không tải 30 Hình 4.2 Biểu đồ lƣợng khí CO, CO2, O2 thải máy sử dụng xăng biogas chế độ không tải 31 Hình 4.3 Biểu đồ so sánh lƣợng khí CO, CO2, O2, thải máy xăng biogas chế độ có tải 35 Hình 4.4 Biểu đồ so sánh lƣợng khí HC, NOx thải máy xăng biogas chế độ có tải 35 ix LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT MCCT: Môi chất công tác ĐCT: Điểm chết Điểm chết dƣới CNSH: Công nghệ Sinh Học NLx: Nhiên liệu xăng NLb: Nhiên liệu biogas Wtt: Công suất thực tế Wlt: Công suất lý thuyết TS: Tiến sĩ x LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 30 Kết khảo sát so sánh ảnh hƣởng nhiên liệu xăng biogas lên nồng độ khí thải đƣợc trình bày bảng 4.1 hình 4.1 Biểu đồ so sánh lượng khí HC NOx vận hành chế độ không tải Nồng độ (ppm) 1200 1000 800 thấp trung bình cao 600 400 200 HC NOx HC khí thải xăng NOx Khí thải biogas Khí thải Hình 4.1 Biểu đồ so sánh lƣợng khí HC, NO2 thải máy sử dụng xăng biogas chế độ không tải LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 31 Hình 4.2 Biểu đồ lƣợng khí CO, CO2, O2 thải máy sử dụng xăng biogas chế độ không tải Đối với hàm lƣợng CO: hàm lƣợng CO khí thải tăng dần tăng tốc độ vận hành máy mức tải thấp, trung bình, cao lần lƣợt 0,626; 4,545; 5,262 nhiên liệu sử dụng xăng 0,303; 2,266; 1,169 nhiên liệu sử dụng biogas Điều giải thích tốc độ cao lƣợng nhiên liệu vào piston nhiều nên phần khơng đƣợc đốt cháy hồn tồn Hơn lƣợng nhiên liệu đốt cháy khơng hồn tồn sinh lƣợng HC cao khí xả máy chạy nhiên liệu xăng so với nhiên liệu biogas Mức khí xả có hàm lƣợng HC cao dần tăng tốc độ vận hành máy đƣợc sử dụng nhiên liệu xăng, Điều có lẽ thành phần xăng có lƣợng hydrocacbon làm nhiệm vụ chống kích nổ Những chất khơng bị đốt cháy nhiều động hoạt động chế độ không tải làm nồng độ HC máy chạy nhiên liệu xăng có giá trị cao so với nhiên liệu biogas Quan sát rõ hai trƣờng hợp máy chạy tốc độ trung bình cao Riêng tốc độ thấp dƣ lƣợng HC máy chạy nhiên liệu biogas cao gấp lần so với nhiên liệu xăng Điều hàm lƣợng HC máy chạy nhiên liệu biogas chƣa bị đốt hết làm phần HC thất ngồi Tỉ lệ trộn biogas khơng khí đậm, nhiên nồng độ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 32 biogas tăng tăng tốc độ chạy máy nhiên liệu bị đốt cháy nhiều chạy tốc độ cao để tăng số vòng quay máy làm dƣ lƣợng O2 giảm xuống Hàm lƣợng NOx giảm dần tăng tốc độ chạy máy nhƣng không đáng kể Dƣ lƣợng NOx chạy biogas cao lần lƣợt 0; 28,9; 26,76 so với chạy xăng 0; 27,28; 19,9 tốc độ nhƣng biogas tồn lƣợng NH3 N2 cháy chuyển hóa thành NOx giảm dần tăng tốc độ chạy máy lƣợng NH3, N2 chƣa bị đốt cháy hết có lẽ hàm lƣợng CO2 sinh từ phản ứng cháy metan làm tắt đốt cháy nhiên liệu Đối với máy chạy nhiên liệu biogas dƣ lƣợng khơng khí ln giảm lần lƣợt 2; 1,742; 1,167 trƣờng hợp thấp, trung bình cao dƣ lƣợng khơng khí động chạy xăng dao động không đáng kể 2; 1,86; 1,354 trƣờng hợp tốc độ thấp, trung bình, cao Điều ngun nhân chế hịa khí phù hợp cho động chạy nhiên liệu xăng đƣợc trộn theo tỉ lệ định xăng không khí, nên máy vận hành dƣ lƣợng khơng khí khơng thay đổi so với động chạy nhiên liệu biogas Hơn tỉ lệ trộn thành phần khí biogas khơng khí thay đổi dƣ lƣợng khơng khí có lẽ ln thay đổi Đối với tốc độ vận hành máy cao dƣ lƣợng khơng khí thấp nhất, điều có lẽ hỗn hợp đƣợc trộn đậm đặc Có nghĩa lƣợng biogas nhiều khơng khí nên lƣợng khơng khí đƣợc sử dụng hết dƣ lƣợng khơng khí Ở mức thấp hịa khí đƣợc trộn lỗng, có nghĩa lƣợng biogas khơng khí, nên lƣợng khơng khí chƣa đƣợc sử dụng hết, dƣ lƣợng khơng khí thải cao LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 33 4.2 Ảnh hƣởng tốc độ vận hành máy nhiên liệu lên nồng độ khí thải, hiệu điện lƣợng nhiên liệu tiêu thụ chế độ có tải Kết khảo sát đƣợc trình bày theo giá trị trung bình bảng 4.3 Bảng 4.2 Ảnh hƣởng tốc độ vận hành máy nhiên liệu lên nồng độ khí thải, hiệu điện lƣợng nhiên liệu tiêu thụ chế độ có tải Thấp (n=10) Trung bình (n=10) Cao (n=10) 0,8 1,0 1,5 1,25 1,4 1,6 156,9 1,76 249 1,65 266,1 0,43 Gas 234,7 6,59 219,5 0,76 206,2 Xăng 1,03 0,02 3,42 0,013 6,08 0,013 Gas 0,69 0,448 1,14 0,0738 2,64 0,0516 Công suất lý thuyết (W) Xăng 600 1200 1800 Gas 600 1200 1800 Công suất thực tế (W) Xăng 161,6 3,66 851,6 7,35 1.618 4,9 Tốc độ Nhiên liệu tiêu thụ Volt Ampe CO (% thể tích) HC (ppm) CO2 (% thể tích) O2 (% thể tích) NOx (ppm) Loại nhiên liệu Xăng (lít/giờ) Gas (m3/giờ) Xăng Gas 162,48 33,4 700,18 16,83 1.162,93 18,3 Xăng 0,013 0,009 0,0158 Gas 0,058 0,004 0,527 0,012 0,038 0,003 Xăng 617 5,4 274 5,55 136 3,25 Gas 16,9 0,737 23,9 1,3 23,1 1,6 Xăng 2,68 0,003 3,16 0,035 3,29 0,026 Gas 8,38 0,267 8,54 0,401 8,89 0,352 Xăng 11 0,008 0,04 0,049 Gas 7,124 0,147 0,772 7,86 0,498 Xăng 0,0076 0,0179 0,032 Gas 1,539 0,16 1,584 0,087 1,581 0,683 Xăng 23 0,105 21 0,269 20 0,475 Gas 22,56 0,223 23,22 1,28 23,2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 34 Dựa vào bảng kết cho thấy mức tốc độ nhỏ trung bình cao cơng suất máy chạy nhiên liệu xăng luôn cao biogas độ chênh lệch công suất máy không cao tƣơng ứng -4,3W; 151,42W; 455,07W điều hồn tồn hợp lý hịa khí tạo thành khơng khí với xăng có đậm đặc cao hịa khí khơng khí biogas nên cháy sinh công nhiều dẫn đến công suất phát điện cao Muốn động biogas sử dụng nhiên liệu biogas đạt công suất cao ứng với tốc độ ta phải điều chỉnh bƣớm gió để tăng độ đậm đặc hịa khí biogas Ở tốc độ thấp, giao động giá trị volt ampe dòng điện phát chạy máy nhiên liệu biogas lần lƣợt 6,59 0,448 lớn nhiều so với chạy xăng lần lƣợt 1,76 0,02 làm cho giá trị công suất thực tế máy không thật ổn định Ở máy vận hành dùng nhiên liệu biogas 33,4 W, xăng 3,66 W Tuy nhiên chạy máy tốc độ trung bình cao với nhiên liệu biogas dao động giá trị cơng suất thực tế 16,83 18,3, xăng 7,35 4,9 Từ cho thấy độ ổn định dòng điện chạy nhiên liệu biogas cao chạy công suất lớn Điều làm tăng tuổi thọ thiết bị điện Khi máy chạy tốc độ nhỏ, trung bình cao lít xăng tạo lần lƣợt 161,6 W; 851,6 W; 1.618 W điện m3 tạo lần lƣợt 162,48W; 700,18W; 1162,93W điện Nhƣ lƣợng nhiên liệu xăng gas định tốc độ vận hành máy cao sản xuất nhiều điện Theo bảng 4.2 máy vận hành tốc độ thấp để tạo kW ta cần phải 4,95 lít xăng hay 7,7 m3 gas, mức độ trung bình xăng 1,17 lít; gas m3 mức cao xăng 0,93; gas 1,38 Nhƣ với tốc độ máy chạy cao lƣợng nhiên liệu cần để sản xuất kW điện giảm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 35 Nồng độ (%thể tích) Biểu đồ so sánh lượng khí CO, CO2, O2, λ vận hành chế độ có tải 12 10 thấp trung bình cao λ CO CO2 O2 khí thải xăng CO CO2 O2 λ Khí thải biogas Khí thải Hình 4.3 Biểu đồ so sánh lƣợng khí CO, CO2, O2, thải máy xăng biogas chế độ có tải Biểu đồ so sánh lượng khí HC NOx vận hành chế độ có tải 700 Nồng độ (ppm) 600 500 thấp 400 trung bình 300 cao 200 100 HC NOx khí thải xăng HC NOx Khí thải biogas Khí thải Hình 4.4 Biểu đồ so sánh lƣợng khí HC, NOx thải máy xăng biogas chế độ có tải LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 36 Lƣợng CO thành phần khí xả chạy máy nhiên liệu biogas tốc độ ln có giá trị tăng dần tƣơng ứng 0,058; 0,527; 0,038 nhƣng nhỏ nhiều so với 3,16; 2,2 đạt yêu cầu khí thải theo tiêu chuẩn Euro Euro Trong chạy xăng giá trị nồng độ CO cao 5; 6; vƣợt tiêu chuẩn Nồng độ HC khí xả ba tốc độ thấp, trung bình cao lần lƣợt 617; 274; 136 lớn 500 ppm vƣợt tiêu chuẩn Euro 2, biogas 16,9; 23,9; 23,1 nhỏ nhiều so với tiêu chuẩn Euro 1.130 ppm tiêu chuẩn Euro 500 ppm Tuy nhiên nồng độ HC sử dụng nhiên liệu biogas có giá trị tăng dần cịn xăng lại giảm dần Điều có lẽ máy vận hành chế độ có tải với tốc độ cao nhiệt đốt cháy nhiên liệu xilanh cao, có khả đốt cháy phần HC làm giá trị HC giảm xuống Trong đó, mức tải cao biogas đƣợc hút vào nhiều nên khơng đốt cháy kịp ngồi làm nồng độ HC tăng lên Nồng độ NOx khí xả ba tốc độ vận hành máy sử dụng nhiên liệu xăng 23; 21; 20 gas 22,56; 23,22; 23,2 thấp 140 ppm 190 ppm tiêu chuẩn Euro Euro Tuy nhiên lƣợng NOx biogas cao xăng thành phần biogas có chứa nhiều NH3, N2 hổn hợp Hàm lƣợng khí xả CO2 máy sử dụng xăng tăng từ 2,68; 3,16; 3,29 theo tốc độ tải lần lƣợt từ thấp đến cao, nguyên nhân tốc độ cao đốt cháy nhiên liệu nhiều hàm lƣợng CO2 tăng Còn biogas mức độ thấp, trung bình cao 8,54; 8,38; 8,89 cao nhiều so với hàm lƣợng CO2 thoát chạy nhiên liệu xăng lý thành phần biogas có khoảng 40% CO2 nên khơng cháy ngồi cao mức tải cao có lẽ hàm lƣợng HC đƣợc đốt cháy hồn toàn nên tạo lƣợng CO2 nhiều Lƣợng O2 thành phần khí xả giảm dần ta tăng tốc độ chạy máy hai trƣờng hợp xăng 11; 9; chạy máy tốc độ cao hịa khí nhiên liệu khơng khí đƣợc hịa trộn đậm đặc Lƣợng O2 chủ yếu từ khơng khí để đốt cháy hàm lƣợng hịa khí phải nhiều Do nồng độ O thành phần khí xả ngày giảm ta tăng tốc độ chạy máy Tƣơng tự biogas ba mức vận hành thấp, trung bình, cao 7,124; 8; 7,86 lƣợng O2 tăng giai đoạn trung bình có lẽ lƣợng O2 chƣa kịp cháy bị lƣợng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 37 CO2 có nhiều hàm lƣợng biogas làm tắt theo khí thải ngồi tăng cao 4.3 Hiệu kinh tế máy nổ phát điện sử dụng biogas xăng Bảng 4.4 Giá điện tạo chạy máy biogas xăng Tốc độ Nhiên liệu Công suất (kW) Nhiên liệu Giá sản xuất tiêu thụ (VNĐ/kW) Xăng 161,6 3,66 0,8 55.940 Biogas 162,48 33,4 1,25 6.155 Trung Xăng 851,6 7,35 1,0 13.504 bình Biogas 1,4 1.600 1,5 1.066 1,6 1.100 Thấp Cao 700,18 16,83 Xăng 1.618 Biogas 1.162,93 4,9 18,3 Theo trung tâm nghiên cứu lƣợng môi trƣờng, hội liên hiệp khoa học kỹ thuật Việt Nam giá thành m3 biogas có giá thành 800 VNĐ Trong lúc giá điện kinh doanh nhà nƣớc 2500 VNĐ, giá lít xăng 11.500 VNĐ Kết cho thấy giá điện sản xuất vận hành máy phát điện biogas có giá trị thấp giá điện mà hộ kinh doanh phải trả cho nhà nƣớc giá nhiên liệu biogas 800 đ/m3 thấp nhiều so với xăng 11.500 đ/lit Ngƣời dân phải xây dựng hệ thơng hầm ủ sử dụng biogas Theo khảo sát Trung tâm biogas Trƣờng Đại học Nơng Lâm TPHCM giá thành loại hầm ủ đƣợc trình bày bảng 4.5 Bảng 4.5 Bảng giá thành số loại hầm biogas Loại hầm Phủ nhựa Túi nylon KT1 Trung Quốc Giá thành (VNĐ/m3) 200.000 400.000 1.000.000 Lƣợng gas sinh từ hầm ủ thay đổi phụ thuộc nhiều yếu tố nhƣ loại lƣợng phân cho vào, thời gian lƣu lại phân, pH, nhiệt độ điều kiện yếm khi, hóa chất… nhƣng trung bình m3 thể tích hầm sinh khoảng m3 gas/ngày Theo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 38 kết khảo sát lƣợng gas sản xuất 1.142 W điện cho máy chạy trung bình, có giá trị khoảng 1.600 VNĐ Nhƣ sau năm m3 thể tích hầm thu lại 1.600 x 365 = 584.000 VNĐ Kết cho thấy xây hầm ủ phủ nhựa sau khoảng tháng ngƣời dân thu hồi vốn Nếu xây hầm túi nylon thời gian thu hồi vốn khoảng 10 tháng khoảng 23 tháng với hầm xây xi măng KT1 Trung Quốc Rõ ràng từ kết cho thấy ý nghĩa thực tế hiệu việc xây dựng hầm ủ chạy máy nổ phát điện phục vụ hoạt động sản xuất trang trại Ở chƣa tính tốn đến lợi ích vệ sinh thú y phòng bệnh gia súc, gia cầm việc cắt giảm khí thải CO2 gây hiệu ứng nhà kính tồn cầu LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 39 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Qua trình khảo sát phân tích số liệu thu thập đƣợc, chúng tơi rút kết luận sau - Máy phát điện chạy nhiên liệu xăng chuyển đổi sang sử dụng nhiên liệu biogas hoạt động tốt cho công suất không chênh lệch nhiều so với chạy xăng độ ổn định dòng điện cao chạy mức trung bình cao Giao động cao chạy tải thấp - Nồng độ loại khí xả độc hại gây nhiễm mơi trƣờng chạy máy sử dụng nhiên liệu biogas thấp nhiên liệu xăng đạt tiêu chuẩn Euro Euro - Hiệu kinh tế chạy máy nhiên liệu biogas cao nhiên liệu xăng mức tải thấp trung bình, tƣơng đƣơng với xăng tải mức cao 5.2 Đề nghị - Ngƣời sử dụng máy nổ nên chạy máy tốc độ trung bình cao vừa tiết kiệm nhiên liệu vừa có cơng suất lớn Hơn dịng điện ổn định nên kéo dài tuổi thọ thiết bị tải - Cần nghiên cứu nhiều thiết kế trộn lọc khí để động đạt đƣợc hiệu suất cao lƣợng khí thải ảnh hƣởng đến mơi trƣờng - Phổ biến kỹ thuật xây dựng hầm ủ, khuyến khích ngƣời dân sử dụng biogas thay xăng chạy máy nổ phát điện, vừa thu đƣợc hiệu kinh tế cao vừa chủ động đƣợc nguồn lƣợng, đồng thời giảm ô nhiễm môi trƣờng chăn nuôi nơi vùng sâu vùng xa - Nên có chƣơng trình nghiên cứu sử dụng biogas làm nhiên liệu cho xe máy loại động khác nhằm tiết kiệm ngoại tệ dùng vào việc nhập xăng dầu đồng thời giảm áp lực cho ngành lƣợng quốc gia LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Tài liệu tiếng Việt Bùi Minh Thƣờng Nguyễn Đức Hoàng Kiêm, 2007 Thiết kế hồn thiện động sử dụng khí biogas Luận văn tốt nghiệp Khoa Kỹ Thuật Giao Thông Trƣờng Đại Học Bách Khoa TP.HCM Nguyễn Đình Hùng, 2006 Cấu tạo động đốt Nhà xuất Giáo Dục Dƣơng Nguyên Khang, 2006 Thực hành công nghệ xử lý chất thải Trƣờng Đại Học Nông Lâm TP.HCM Nguyễn Tất Tiến, 2001 Nguyên lý động đốt Nhà xuất Giáo Dục Trích dẫn Nguyễn Văn Triều, 2007 Nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu biogas cho động Honda GX120 Đề tài nghiên cứu khoa học khoa Cơ Khí Giao Thơng trƣờng Đại học Bách Khoa TP.HCM Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn, Cục Nông nghiệp, Tổ chức phát triển Hà Lan, 2004 Cơng nghệ khí sinh học Tài liệu tập huấn kỹ thuật viên Tài liệu từ internet www.Magazine of technological science com www.cổng thông tin khoa học công nghệ - khoa học công nghệ com www.diem buu diem van hoa xa com 10 www.thành tựu CNSH việt nam.com 11 www.sơ khoa hoc da nang.com 12 www.moi truong nganh xay dung com 13 http://vnexpress.net/vietnam/oto-Xe-may/2005/08/3B9E0A7C/) 14 www.vista.gov LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 41 PHỤ LỤC I Bảng thu thập số liệu kết thí nghiệm Bảng 1: Bảng số liệu máy 2KVA chạy nhiên liệu Biogas số liệu không tải Điều chỉnh gas Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao m3 gas tiêu thụ/giờ 1.00 1,20 1,50 Volt 6,24 6,32 6,51 6,45 5,92 5,90 5,99 6,04 5,98 6,30 110 115 108 112 116 118 117 105 111 103 309 298 306 310 299 311 304 308 297 301 CO 0,30 0,31 0,29 0,27 0,28 0,33 0,30 0,29 0,31 0,35 2,35 2,21 2,28 2,25 2,19 2,33 2,29 2,30 2,22 2,24 1,11 1,22 1,18 1,16 1,20 1,24 1,19 1,14 1,10 1,15 HC 618 557 562 608 612 610 520 589 574 601 418 369 402 411 403 398 390 405 386 395 192 134 168 147 123 158 163 144 179 164 CO2 4,5 3,9 4,2 4,4 3,8 4,1 3,9 4,4 4,0 3,8 5,1 5,3 5,6 6,1 5,4 5,1 5,8 6,0 5,4 5,7 8,9 9,1 7,9 8,5 8,4 8,2 8,7 8,8 9,0 8,6 O2 13,36 14,12 13,90 14,24 14,10 14,02 14,08 14,17 13,98 14,11 11,10 11,96 11,85 11,23 10,98 10,97 11,24 11,60 11,54 11,14 8,37 8,72 8,54 8,66 8,23 8,74 8,92 8,55 8,77 8,28 λ 2 2 2 2 2 1,58 1,99 1,56 1,57 1,93 1,70 1,73 1,93 1,73 1,70 1,44 1,16 1,13 1,20 1,14 1,11 1,10 1,15 1,14 1,10 NOx 0 0 0 0 0 29,2 29,3 28,3 29,0 28,3 28,9 29,4 28,3 29,4 28,9 27,2 27,0 26,6 27,6 26,8 26,3 26,2 26,9 26,8 26,2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 42 Bảng 2: Bảng số liệu máy 2KVA chạy nhiên liệu Biogas số liệu có tải Điều chỉnh gas m3 gas tiêu thụ/giờ Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao 1,25 1,40 1,60 Volt Ampe 240 231 268 259 210 249 241 203 227 219 219 222 220 218 216 224 221 220 218 217 205 206 204 207 209 210 201 203 206 211 0,3 0,8 0,9 0,3 0,7 0,4 1,2 0,2 1,6 0,5 3,1 3,2 3,3 3,3 3,2 3,2 3,1 3,1 3,2 3,2 5,7 5,6 5,7 5,6 5,6 5,6 5,7 5,6 5,6 5,7 Công suất lý thuyết (W) 600 1,200 1,800 Công suất thực tế (W) 72 184,8 241,2 77,7 147 99,6 289,2 40,6 363,2 109,5 678,9 710,4 726 719,4 691,2 716,8 685,1 682 697,6 694,4 1.168,5 1.153,6 1.162,8 1.159,2 1.170,4 1.176 1.145,7 1.136,8 1.153,6 1.202,7 CO 0,05 0,05 0,07 0,07 0,07 0,05 0,06 0,04 0,05 0,07 0,52 0,59 0,55 0,47 0,47 0,53 0,54 0,53 0,51 0,56 0,04 0,04 0,04 0,03 0,03 0,04 0,05 0,03 0,03 0,05 HC CO2 19 15 17 18 16 14 22 15 17 16 25 33 19 22 26 24 21 22 20 27 21 19 25 26 30 19 17 28 29 17 6,6 8,3 9,2 9,0 9,0 8,6 8,1 9,3 8,2 7,5 5,8 9,2 6,6 6,9 9,8 7,5 7,6 10,4 10,4 7,8 9,0 10,0 9,3 7,8 7,5 8,8 7,5 9,6 8,5 10,9 O2 7,80 7,86 6,98 6,78 6,76 7,61 7,01 7,01 6,53 6,90 11,34 6,21 10,32 9,61 5,12 9,68 8,31 5,17 4,83 9,41 8,27 5,37 6,30 9,58 8,83 7,15 9,63 5,83 8,68 8,96 λ NOx 1,64 1,51 1,51 1,50 1,55 1,58 1,47 1,57 1,51 1,55 1,31 1,37 1,95 1,88 1,33 1,83 1,72 1,33 1,31 1,81 1,62 1,36 1,46 1,83 1,79 1,55 1,87 1,41 1,69 1,23 24,0 22,1 22,1 22,1 22,7 23,2 21,6 23,0 22,1 22,7 19,2 20,0 28,6 27,5 19,4 26,9 25,3 19,5 19,2 26,6 23,8 20,0 21,4 26,9 26,3 22,7 27,4 20,7 24,8 18,0 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 43 Bảng 3: Bảng số liệu máy 2KVA chạy nhiên liệu xăng A92 số liệu chƣa tải Điều chỉnh gas Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Lít xăng tiêu thụ/giờ 0,75 0,70 1,25 Volt 3,88 4,02 3,99 4,12 4,15 4,30 4,16 4,17 3,97 3,95 203 198 205 204 201 200 197 204 198 203 320 322 317 315 312 322 321 316 318 320 CO 0,65 0,69 0,70 0,66 0,63 0,59 0,55 0,54 0,61 0,64 4,59 4,58 4,55 4,52 4,56 4,53 4,49 4,52 4,57 4,54 5,22 5,26 5,23 5,25 5,27 5,29 5,30 5,28 5,25 5,27 HC 156 162 155 154 161 152 148 139 161 151 956 980 963 972 974 958 967 966 957 945 355 380 387 382 401 412 421 406 398 395 CO2 6,0 6,1 5,9 5,8 6,0 6,3 5,7 6,2 6,4 6,3 2,7 2,9 2,6 2,7 2,8 2,5 2,6 2,8 2,7 2,4 4,0 3,8 4,1 1,2 4,0 3,9 3,7 4,2 4,1 4,0 O2 10,81 10,98 11,10 11,12 10,99 11,14 10,97 10,98 10,95 11,11 11,34 11,36 11,40 11,52 11,43 11,56 11,49 11,54 11,24 11,55 8,75 8,98 8,63 8,45 8,74 8,82 8,79 8,95 8,66 8,91 λ 2 2 2 2 2 1,88 1,89 1,85 1,87 1,82 1,84 1,90 1,87 1,86 1,82 1,34 1,37 1,33 1,40 1,40 1,37 1,33 1,33 1,34 1,33 NOx 0 0 0 0 0 27,6 27,7 27,1 27,4 26,7 27,0 27,9 27,4 27,3 26,7 19,6 20,1 19,6 20,6 20,6 20,1 19,6 19,6 19,6 19,6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 44 Bảng 4: Bảng số liệu máy 2KVA chạy nhiên liệu xăng A92 số liệu có tải Điều chỉnh gas Lít xăng tiêu thụ/giờ Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao 0,80 1,00 1,50 Volt Ampe 150 156 159 160 158 161 150 155 168 152 247 250 249 251 254 253 249 256 240 241 265 267 264 265 266 266 267 266 266 269 1,1 1,0 0,9 1,1 1,0 1,1 1,0 1,1 1,0 1,0 3,4 3,5 3,4 3,4 3,5 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 6,0 6,1 6,1 6,1 6,1 6,1 6,1 6,0 6,1 6,1 Công suất lý thuyết (W) Công suất thực tế (W) 600 165 156 143 176 158 177 150 171 168 152 840 875 847 853 889 860 847 870 816 819 1.590 1.628 1.610 1.617 1.623 1.623 1.629 1.596 1.623 1.641 1,200 1,800 CO 4,90 4,91 4,88 4,85 4,87 4,83 4,81 4,84 4,79 4,82 5,51 5,54 5,53 5,55 5,52 5,50 5,56 5,57 5,59 5,57 5,81 5,84 5,89 5,86 5,88 5,83 5,84 5,78 5,74 5,76 HC 630 624 612 598 586 603 615 641 625 632 295 303 287 268 274 259 281 264 257 249 149 145 143 120 126 124 144 129 134 142 CO2 2,8 2,6 2,7 2,6 2,6 2,6 2,8 2,7 2,7 2,7 3,5 3,4 3,5 3,5 3,4 3,3 3,3 3,3 3,6 3,3 3,0 3,0 3,1 3,1 3,0 3,2 3,0 3,0 3,1 3,2 O2 λ NOx 10,98 11,03 11,03 11,02 10,99 10,98 11,05 11,04 11,02 11,00 9,23 9,31 9,45 9,12 9,17 9,10 9,00 9,09 9,15 9,16 8,61 8,52 8,54 8,86 8,63 8,52 8,64 8,41 8,91 8,67 1,50 1,55 1,52 1,56 1,53 1,54 1,50 1,57 1,52 1,55 1,37 1,37 1,51 1,43 1,43 1,51 1,37 1,37 1,37 1,43 1,31 1,29 1,27 1,57 1,45 1,45 1,31 1,27 1,29 1,31 22,1 22,7 22,3 22,9 22,4 22,6 22,0 23,0 22,3 22,7 20,0 20,0 22,1 20,9 20,9 22,1 20,0 20,0 20,0 20,9 19,2 18,9 18,6 23,0 21,3 21,3 19,2 18,6 18,9 19,2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... 0,35 2, 35 2, 21 2, 28 2, 25 2, 19 2, 33 2, 29 2, 30 2, 22 2 ,24 1,11 1 ,22 1,18 1,16 1 ,20 1 ,24 1,19 1,14 1,10 1,15 HC 618 557 5 62 608 6 12 610 520 589 574 601 418 369 4 02 411 403 398 390 405 386 395 1 92 134... 1 ,20 1,14 1,11 1,10 1,15 1,14 1,10 NOx 0 0 0 0 0 29 ,2 29,3 28 ,3 29 ,0 28 ,3 28 ,9 29 ,4 28 ,3 29 ,4 28 ,9 27 ,2 27,0 26 ,6 27 ,6 26 ,8 26 ,3 26 ,2 26,9 26 ,8 26 ,2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com... đề tài: ? ?Khảo sát hoạt động máy phát điện công suất kVA sử dụng nhiên liệu biogas đƣợc ủ từ phân heo? ?? LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 1 .2 Mục đích yêu cầu 1 .2. 1 Mục đích