KHẢO sát HOẠT ĐỘNG của máy PHÁT điện CÔNG SUẤT 5 KVA CHẠY BẰNG KHÍ BIOGAS ủ từ PHÂN HEO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM T P HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ SINH HỌC ************* KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN CÔNG SUẤT KVA CHẠY BẰNG KHÍ BIOGAS Ủ TỪ PHÂN HEO NGÀNH HỌC: CƠNG NGHỆ SINH HỌC Niên khóa: 2003-2007 Sinh viên thực hiện: KIM GIA BẢO Thành phố Hồ Chí Minh Tháng /2007 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ SINH HỌC ************* KHẢO SÁT HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN CÔNG SUẤT KVA CHẠY BẰNG KHÍ BIOGAS Ủ TỪ PHÂN HEO Gíáo viên hƣớng dẫn TS DƢƠNG NGUYÊN KHANG Sinh viên thực KIM GIA BẢO Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 9/200 i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM TẠ Chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu Trƣờng Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh Ban chủ nhiệm Bộ Mơn Cơng Nghệ Sinh Học Các Thầy ngồi Trƣờng Đại Học Nông Lâm Đã truyền đạt cho em kiến thức khoa học thời gian em học tập trƣờng Đặc biệt xin chân thành cảm ơn: TS Dƣơng Nguyên Khang tận tình dạy bảo, hƣớng dẫn, giúp đỡ em nghiên cứu thực khóa luận ThS Nguyễn Đình Hùng tận tình hƣớng dẫn, bảo em suốt thời gian em thực khóa luận Anh Huỳnh Công Bằng số 23/3 tổ 13, ấp Trung Lân, xã Bà Điểm, huyện Hóc Mơn, Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện cho em đựơc sử dụng nhiên liệu biogas qúa trình làm luận văn Xin cảm ơn bạn lớp động viên giúp đỡ suốt trình học tập làm khóa luận tốt nghiệp Con xin gửi lịng biết ơn sâu sắc đến bố mẹ, ngƣời sinh thành, nuôi dƣỡng, dạy dỗ bên thời điểm Thủ Đức, ngày tháng 09 năm 2005 Sinh viên Kim Gia Bảo ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÓM TẮT KIM GIA BẢO, Đại học Nông Lâm TP.HCM Tháng 8/2007 “KHẢO SÁT SỰ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN KVA CHẠY BẰNG KHÍ BIOGAS Ủ TỪ PHÂN HEO” Giáo viên hƣớng dẫn: TS DƢƠNG NGUYÊN KHANG Đề tài thực đối tƣợng máy phát điện chạy biogas xăng trại chăn ni heo gia đình anh Huỳnh Cơng Bằng Hóc Mơn TPHCM trại bị trƣờng Đại học Nơng Lâm TPHCM từ tháng đến tháng năm 2007, Nhằm tận dụng nguồn lƣợng gas sinh học vừa rẽ để thay nguồn lƣợng xăng, dầu, than đá, gần cạn kiệt Thí nghiệm đƣợc tiến hành so sánh động chạy khí biogas xăng 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 không cao Công suất mức tải thấp, trung bình cao chạy xăng lần lƣợt 630, 1316 2211 w chạy biogas 740, 1210 2129 w  Máy sử dụng nhiên liệu biogas nhiễm mơi trƣờng Dƣ lƣợng khí thải CH, CO, chạy xăng lần lƣợt 38 ppm, 1,57 %, cao máy sử dụng nhiên liệu biogas lần lƣợt 6,8 ppm, 0,04 %  Sử dụng biogas tiết kiệm đƣợc chi phí, nhƣ mức tải trung bình máy sử dụng nhiên liệu xăng để tạo công suất 1316 W, phải cần đến 2,52 l xăng chạy tƣơng đƣơng với 28476 VNĐ Trong máy sử dụng nhiên liệu biogas để tạo công suất 1210 gần công suất xăng cần 3,55 m3 gas chạy tƣơng đƣơng với 2840 VNĐ Từ kết qủa trên, kết luận sử dụng lƣợng gas sinh học bảo đảm máy phát điện vận hành tốt, công suất máy phát điện loại nguyên liệu chênh lệch khơng nhiều, nồng độ khí thải nhiên liệu gas sinh học thấp đạt tiêu iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com chuẩn Euro 1, hiệu kinh tế chạy nhiên liệu gas sinh học cao gấp lần nhiên liệu xăng iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC Trang Trang tựa i Lời cảm ơn ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách chữ viết tắt v Danh sách hình vi Danh sách bảng vii Danh sách biểu đồ viii Chƣơng MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích yêu cầu 1.2.1 Mục đích 1.2.2.Yêu cầu Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Lý Thuyết biogas 2.1.1 Sơ lƣợc biogas 2.1.2 Cơ chế tạo thành khí sinh học hệ thống biogas 2.2 Một số yếu tố ảnh hƣởng đến q trình tạo khí biogas 2.3 Các sản phẩm hệ thống biogas 2.3.1 Khí đốt 2.3.2 Phân bón 2.3.3 Định nghĩa biogas 2.3.4 Tính chất biogas 10 2.4 Tiềm ứng dụng biogas 13 2.4.1 Tiềm 13 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.4.2 Ứng dụng biogas 13 2.5 Một số hầm yếm khí tạo biogas 14 2.5.1 Dạng hầm vòm 14 2.5.2 Dạng hầm giếng có khoang chứa gas 15 2.5.3 Dạng hầm ủ túi dẻo 15 2.5.4 Hầm ủ dạng bê tông, composit 15 2.6 Sơ lƣợc động đốt 16 2.6.1 Lý thuyết động đốt 16 2.6.1.1 Định nghĩa 16 2.6.1.2 Nguyên lý hoạt động động kỳ 17 2.6.1.3 Cấu tạo động đốt 22 Chƣơng VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 27 3.1 Thời gian địa điểm thực đề tài 27 3.2 Vật liệu thiết bị sử dụng 27 3.3 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 3.3.1 Chạy máy phát điện Hóc Mơn nhiên liệu biogas 27 3.3.1.1 Chạy máy phát điện biogas mang tải 27 3.3.1.2 Chạy máy phát điện biogas chế độ không mang tải 29 3.3.2 Chạy máy phát điện nhiên liệu xăng Hóc Mơn 30 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 4.1 Kết máy chạy Biogas xăng chế độ không tải 31 4.2 Kết máy chạy biogas xăng chế độ có tải 34 Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 42 5.1 Kết luận 42 5.2 Đề nghị 42 Chƣơng 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1 Cơ chế lên men vi sinh vật yếm khí Hình 2.2 Hầm dạng vịm 15 Hình 2.3 Dạng hầm ủ túi dẻo 15 Hình 2.4 Hầm composit 5m3 lắp đặt Bến Tre 16 Hình 2.5 Quá trình nạp 18 Hình 2.6 Quá trình nén 19 Hình 2.7 Quá trình cháy giãn nở 20 Hình 2.8 Quá trình thải 21 Hình 2.9 Hệ thống phát lực động 23 Hình 2.10 Hệ thống phân phồi khí động 25 Hình 3.1 Cách tiến hành thí nghiệm 30 Hình 4.1 Kết thu đƣợc mức tải 32 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần hoá học gây trở ngại cho trình lên men Bảng 2.2 Điều kiện thích hợp cho q trình phân hủy kị khí Bảng 2.3 Hiệu xử lý phân hệ thống biogas Bảng 2.4 Thành phần hố học khí biogas 10 Bảng 2.5 Thống kê số lƣợng khí biogas sinh từ phân gia súc 13 Bảng 2.6 Thống kê số lƣợng phân ngày gia súc 13 Bảng 4.1 Ảnh hƣởng nhiên liệu biogas xăng tốc độ chỉnh gas lên thành phần khí xả máy nổ phát điện chế độ không tải 31 Bảng 4.2 Bảng tiêu chuẩn khí thải Euro Euro động xăng 33 Bảng 4.3 Ảnh hƣởng nhiên liệu biogas xăng tốc độ chỉnh gas lên thành phần khí xả máy nổ phát điện chế độ có tải 35 Bảng 4.4.Bảng giá điện tạo chạy máy biogas xăng 40 viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 4.1 Ảnh hƣởng nhiên liệu biogas xăng tốc độ chỉnh gas lên thành phần khí xả chế độ khơng tải 32 Biểu đồ 4.2 Ảnh hƣởng nhiên liệu biogas xăng tốc độ chỉnh gas lên thành phần khí xả HC NOx chế độ khơng tải 32 Biểu đồ 4.3 Ảnh hƣởng nhiên liệu biogas xăng tốc độ chỉnh gas lên thành phần khí xả máy nổ phát điện chế độ có tải 36 Biểu đồ 4.4 Ảnh hƣởng nhiên liệu xăng biogas tốc độ chỉnh gas lên thành phần khí xả CH, NOx chế độ có tải 36 ix LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tải nhỏ tải trung bình tải cao Hình 4.1 Kết thu đƣợc mức tải Biểu đồ 4.1 Ảnh hƣởng nhiên liệu biogas xăng tốc độ chỉnh gas lên thành phần khí xả chế độ khơng tải Biểu đồ 4.2 Ảnh hƣởng nhiên liệu biogas xăng tốc độ chỉnh gas lên thành phần khí xả HC NOx chế độ không tải 31 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Theo tiêu chuẩn Euro Euro chất lƣợng khí thải động nổ xăng đƣợc trình bày bảng 4.2 Bảng 4.2 Bảng tiêu chuẩn khí thải Euro Euro động xăng Tiêu chuẩn HC (%V) NOx (%V) CO (%V) Euro 1,13 0,14 3,16 Euro 0,5 0,19 2,2 Nhận xét: Dựa vào bảng số liệu, nhận thấy dƣ lƣợng CO biogas luôn tồn mức thấp lần lƣợt 0,13, 0,05 0,02 % ta mở bƣớm gió để điều chỉnh lƣợng khơng khí vào cao máy sử dụng nhiên liệu xăng lần lƣợt 3,08, 1,5 % biogas có dƣ lƣợng CO ln giảm, điều nguyên nhân hàm lƣợng O2 vào động tăng nên đốt cháy gần nhƣ hoàn toàn hỗn hợp để tạo khí CO2 Do dƣ lƣợng CO giảm, đồng thời dƣ lƣợng CO2 tăng lên - Đối với CH, nhận nhận thấy mức thấp, vừa cao dƣ lƣợng CH máy sử dụng nhiên liệu biogas cao lần lƣợt 415, 48,4 98,6 ppm gấp lần xăng lần lƣợt 18,7, 15,8 24,8 ppm Điều nguyên nhân hàm lƣợng CH4 máy sử dụng nhiên liệu biogas cao nên chƣa bị đốt hết có phần thất ngồi Mặt khác, biogas có tồn CO2, mà nguyên nhân dập tắt cháy, điều cho thấy rõ mức thấp máy chạy nhiên liệu biogas dƣ lƣợng CH thải cao 415 ppm so với mức thấp xăng 18,7 Vì mức thấp hàm lƣợng khơng khí vào động thấp nên không đủ O2 để đốt cháy hết hàm lƣợng CH4, ngồi có mặt CO2 biogas làm trình đốt cháy bị tắt nhanh chóng - Đối với Nox, dƣ lƣợng thải máy chạy nhiên liệu biogas mức giảm đáng kể lần lƣợt 26, 19 14 ppm dƣ lƣợng NOx máy chạy xăng mức dao động khơng đáng kể lần lƣợt 19,3, 20,3 20,2 ppm Điều máy chạy nhiên liệu biogas có hàm lƣợng N2, NH3 cao nên gặp O2 trình cháy tạo nhiều NOx Nhƣng động chạy nhiên liệu biogas thay đổi bƣớm gió theo mức tăng dần dƣ lƣợng NOx lại giảm dần, điều mức cao hàm lƣợng NH3 N2 chƣa đƣợc đốt cháy đốt cháy phần Quá trình cháy xảy CH4 O2 sinh khí CO2, hàm 32 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com lƣợng khí CO2 động cao làm cho trình cháy dập tắt Do lƣợng khí NOX sinh - Đối với dƣ lƣợng khơng khí, đƣợc tính cơng thức = mk/14,7 Trong mk: khối lƣợng khơng khí - Đối với máy chạy nhiên liệu biogas, dƣ lƣợng khơng khí ln ln giảm lần lƣợt 1,78, 1,35 0,95 đáng kể, dƣ lƣợng khơng khí động chạy nhiên liệu xăng dao động hầu nhƣ khơng đáng kể lần lƣợt 1,32, 1,38 1,38 Điều chế hồ khí phù hợp cho động chạy nhiên liệu xăng đƣợc trộn theo tỷ lệ định xăng không khí, nên mức tốc độ dƣ lƣợng khơng khí khơng thay đổi nhiều; cịn động chạy nhiên liệu biogas, tỷ lệ trộn thành phần khí biogas khơng khí có thay đổi Vì vậy, dƣ lƣợng khơng khí ln thay đổi, mức cao dƣ lƣợng khơng khí thải thấp nhất, điều hỗn hợp đƣợc trộn đậm có nghĩa lúc lƣợng biogas nhiều khơng khí nên lƣợng khơng khí đƣợc tận dụng hết Vì dƣ lƣợng khơng khí thải - Ở mức thấp hỗn hợp trộn lỗng, nghĩa lƣợng biogas khơng khí nên lƣợng khơng khí chƣa đƣợc tận dụng hết Vì dƣ lƣợng khơng khí thải cao 4.2 Kết máy chạy biogas xăng chế độ có tải Qua q trình khảo sát thực tế chế độ có tải máy phát điện sử dụng biogas xăng với việc đo đạc tiêu khảo sát thu nhận đƣợc kết đƣợc trình bày qua bảng 4.3 33 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảng 4.3 Ảnh hƣởng nhiên liệu biogas xăng tốc độ chỉnh gas lên thành phần khí xả máy nổ phát điện chế độ có tải Thấp (n=10) Trung bình (n=10) Cao (n=10) Tốc độ Nhiên liệu 2.26 0.03 2.52 0.021 3.54 0.03 Nhiên liệu tiêu thụ Xăng (lít/giờ) Gas (m3/giờ) 3.04 0.054 3.55 0.03 4.06 0.05 Xăng 184 0.48 222 4.41 238 4.25 Gas 206 1.08 201 0.38 227 0.02 Xăng 3.43 0.026 6.09 0.305 9.7 0.478 Gas 3.58 0.013 6.02 0.013 9.32 0.02 Volt Ampe Công suất lý thuyết (W) Xăng 1000 2100 3200 Gas 1000 2100 3200 Xăng 630 4.33 Gas 740 4.86 Xăng 1.58 0.010 0.96 0.142 0.85 0.010 Gas 0.04 0.005 0.45 0.011 0.04 0.002 Xăng 38 35.55 1.49 36.23 1.12 17.5 0.806 26.9 0.526 0.03 9.58 0.183 10.20 0.206 Công suất thực tế (W) CO (% thể tích) 0.849 1316 1210 72.2 2211 55.1 2129 8.8 HC (ppm) Gas CO2 (% thể tích) NOx (ppm) O2 (% thể tích) 6.80 0.786 Xăng 8.8 Gas 10.15 0.060 11.49 0.091 10.53 0.101 Xăng 19.81 0.072 19.22 0.142 18.60 0.187 Gas 20.04 0.102 17.14 0.165 19.86 0.269 Xăng 1.35 0.005 1.31 0.009 1.27 0.012 Gas 1.37 0.007 1.17 0.011 1.35 0.018 Xăng 6.52 0.046 6.08 0.105 5.27 0.224 Gas 5.62 0.041 2.82 0.071 5.43 0.149 34 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Biểu đồ 4.3 Ảnh hƣởng nhiên liệu biogas xăng tốc độ chỉnh gas lên thành phần khí xả chế độ có tải Biểu đồ 4.4 Ảnh hƣởng nhiên liệu xăng biogas tốc độ chỉnh gas lên thành phần khí xả CH, NOx chế độ có tải Nhận xét: Ở mức tải nhỏ động chuyển đổi động xăng kéo máy phát điện nên phần nguyên thuỷ động đƣợc tính tốn cho chế độ điều tốc có hệ số dƣ lƣợng khơng khí thích hợp cho khả hịa trộn hỗn hợp bốc cháy tốt nhất; số khí thải cháy mức kinh tế lƣợng khí độc cho thấp CO 0,341 %, HC 33,2 ppm, CO2 8,8 % mức thải thoả mãn tiêu chuẩn euro - Khi chuyển đổi chế hồ khí sang sử dụng nhiên liệu biogas hỗn hợp khí có mặt hai thành phần CH4 CO2 Sử dụng nhiên liệu phƣơng pháp ủ yếm khí tuỳ theo 35 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com mức độ sinh gas từ lúc ủ nên hỗn hợp xuất O2 Bằng phƣơng pháp chuyển đổi tạo áp lực hút vào hồ trộn với khơng khí vào động cơ, phải làm đậm hỗn hợp để đáp ứng khả tải Chính số khí thải cao Tuy nhiên, động xăng khả hoà trộn tốt hơn, hệ số dƣ lƣợng khơng khí tốc độ cao số cao Nếu dùng phƣơng pháp kiểm định cho động xăng để kiểm định động sử dụng nguyên liệu khí lúc cho mức độ khí độc thấp - Ở mức tải vừa cao động làm việc chế độ thƣờng xun, giá trị khí độc chuyển đổi sang biogas thấp sử dụng xăng Điều hoàn toàn hợp lý hệ số dƣ lƣợng khơng khí động sử dụng chất khí tốt Tuy nhiên số NOx cao hỗn hợp khí đốt cháy tốt xăng Chính nhiệt độ hỗn hợp cháy cao hơn, lƣợng NOx sinh nhiều  Mức độ ô nhiễm môi trƣờng - Đối với động sử dụng nhiên liệu xăng sau q trình sinh cơng thải mơi trƣờng loại khí độc hại nhƣ CO, CH, CO2, NOx, SO2 Đây nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm môi trƣờng làm cân sinh thái tự nhiên Các chất khí độc hại nhƣ CO đƣợc thải ngồi mơi trƣờng trình cháy thiếu oxy nên carbon khơng đƣợc cháy hồn tồn Lƣợng khí nhiều làm ngƣời cảm giác khó thở, ảnh hƣởng đến hơ hấp Đối với khí NOx bao gồm NO, NO2, NO3, N2O chất làm thƣơng tổn loại niêm mạc, CnHm chất gây ung thƣ hệ hơ hấp Ngồi cịn có SO2, SO3 Nhìn chung độc tố khói thải động kể trên, nguy hiểm nhất, đáng quan tâm CnHm Mà CnHm lại phụ thuộc vào tỷ lệ thành phần carbon hydro xăng Có thể nói, thành phần carbon hydro xăng gây độc hại lớn cho ngƣời tham gia giao thông đƣờng Thông tin từ Cục Đăng kiểm xe giới thuộc Bộ Giao Thông Vận Tải cho biết, kết nghiên cứu cho thấy, khí thải xe giới đóng góp 90 % độc tố chì, 25 % độc tố NOx, 98 % CO 95 % CnHm chứa khơng khí khu thị khu cơng nghiệp[7] Ngồi q trình cháy bụi chất rắn vơ đƣợc thải ngồi, bao gồm phần tử carbon hydro cháy không trọn bồ hóng dính nhiên liệu cháy khơng trọn, làm khơng khí bị nhiễm bẩn Mặt khác phạm vi nƣớc cịn dùng xăng pha chì loại xăng có khả chống tƣợng kích nổ 36 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com động Khí thải gây bệnh ung thƣ, làm hỏng chức tế bào Nhƣ ô nhiễm môi trƣờng kết thải khơng khí chất thải khí độc hại thể hơi, bụi, khí Làm tăng đột biến chất nhƣ CO2, NOx, SOx… Đã làm nhiễm mơi trƣờng khí tạo nên ngột ngạt "sƣơng mù", gây nhiều bệnh cho ngƣời Nó cịn tạo mƣa acid làm huỷ diệt khu rừng cánh đồng Theo nghiên cứu chất khí quan trọng gây hiệu ứng nhà kính CO2, đóng góp 50 % vào việc gây hiệu ứng nhà kính, CH4 13 %, ozon tầng đối lƣu %, N2 %, CFC 22 %, nƣớc tầng bình lƣu % [8] - Đối với động chạy biogas: Sau trình sinh cơng thải ngồi mơi trƣờng loại khí độc CO, CH, CO2, NOx, SO2 Tuy nhiên, dƣ lƣợng khí giảm nhiều lần so với xăng Đối với khí CO, CH, chất độc hại thành phần khí thải từ động chúng nguyên nhân gây ung thƣ hệ hơ hấp khó thở cho ngƣời Theo nghiên cứu dƣ luợng CO chiếm tới 98 % CH chiếm tới 95 % khơng khí khu cơng nghiệp thị Trong khi chạy biogas khí thải ngồi khơng khí dƣ lƣợng Điều có ích cho mơi trƣờng, cịn lƣợng CO2 thải từ máy chạy biogas đƣợc xanh hút vào thải O2 trình quang hợp hầu nhƣ máy phát điện chạy khí biogas đƣợc sử dụng nông thôn trang trại xa trung tâm thành phố nên lƣợng CO2 đƣợc chu trình carbon vùng nông thôn sử dụng Đặc biệt chạy khí biogas khói thải từ động khơng có dƣ lƣợng chì nhƣ xăng; cịn với khí thải NOx, SOx, dƣ lƣợng thải mơi trƣờng xăng  Kết luận: Khi chạy máy phát điện nhiên liệu khí biogas khí thải từ động cho ngồi mơi trƣờng nhiều so với chạy xăng Điều làm giảm phần lƣợng khí thải độc hại vào khơng khí nhƣ CO, CH, CO2, SOx Những khí nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính mƣa acid, số bệnh cho ngƣời sinh vật sống trái đất  Khả tải hiệu kinh tế sử dụng biogas Khả tải: Dựa vào biểu đồ tốc độ thấp, dao động giá trị volt ampe dòng điện phát chạy máy nhiên liệu biogas lớn lần lƣợt 206 volt, 3,58 Ampe so với máy chạy xăng lần lƣợt 184 volt, 3,43 A làm cho giá trị 37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com công suất thực tế máy chƣa thật ổn định Điều chế hồ khí xăng đƣợc thiết kế với tỉ lệ hồ trộn thích hợp cho nhiên liệu xăng nên tốc độ thấp hồ khí xăng khơng khí vào động chƣa phù hợp với tỉ lệ đƣợc thiết kế công suất xăng lúc nhỏ Khi tốc độ vừa cao volt kế ampe kế động chạy xăng tăng lên lần lƣợt 222, 238 volt, 6,09 9,7 Ampe cơng suất động đƣợc nâng lên Do lƣợng hồ khí xăng vào động nhiều mức thấp, lƣợng nhiên liệu phù hợp với tỉ lệ trộn chế hồ khí để máy hoạt động bình thƣờng Mặt khác ta thấy volt kế động chạy nhiên liệu xăng động chạy nhiên liệu biogas mức khơng chênh lệch qúa lớn ta sử dụng động chạy nhiên liệu biogas công suất tƣơng đƣơng nhƣ động chạy nhiên liệu xăng Hiệu kinh tế sử dụng biogas thay cho xăng Bảng 4.4.Bảng giá điện tạo chạy máy biogas xăng Tốc độ Nhiên liệu Xăng Công suất (W) Nhiên liệu tiêu thụ 2.26 630 4.33 Biogas 740 4.86 3.04 Trung Xăng 1316 72.2 2.52 bình Biogas 3.55 Thấp 1210 Xăng 2211 55.1 3.54 Biogas 2129 8.8 4.06 Cao Giá sản xuất (VNĐ/kW) Giá thành nhiên liệu 1575 25538 1850 2432 3290 28476 3025 2840 5527.5 40002 5322.5 3248 - 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 11.300 vnđ - Dựa vào số liệu bảng 4.4 ta thấy mức tải thấp, để tạo công suất 630 W tƣơng ứng với 1575 VNĐ/KW giá tiền điện sản xuất mà ngƣời dân cần phải trả cho nhà nƣớc.Ta cần đến 2,26 l nhiên liệu xăng tƣơng đƣơng với 25538 VNĐ giá thành nhiên liệu xăng.Trong mức thấp biogas để tạo công suất 740 W tƣơng ứng với 1850 VNĐ/KW giá tiền điện sản xuất mà ngƣời dân cần phải trả cho nhà nƣớc.Chỉ cần 3,04 m3 gas tƣơng đƣơng với 2432 VNĐ giá thành nhiên liệu Ở mức trung bình để tạo 38 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com công suất 1316 W tƣơng ứng với 3290 VNĐ/KW, cần đến 2,52 l nhiên liệu xăng tƣơng đƣơng với 28476 VNĐ giá thành nhiên liệu Trong mức trung bình chạy nhiên liệu biogas để tạo công suất 1210 tƣơng ứng với 3025 VNĐ/KW Chỉ cần 3,55 m3 gas tƣơng đƣơng với 2840 giá thành nhiên liệu biogas.Tƣơng tự mức tải cao để tạo công suất 2211 W tƣơng ứng với 5527,5 VNĐ/KW Ta cần đến 3,54 l nhiên liệu xăng đƣơng tƣơng với 40.002 giá thành nhiên liệu.Trong biogas để tạo cơng suất 2129 W tƣơng ứng với 5322,5 vnđ/kw Chỉ cần 4,06 m3 gas tƣơng đƣơng với 3248 VNĐ giá thành nhiên liệu biogas - Nhƣ vậy, mức tải khác sử dụng nhiên liệu biogas để chạy máy nổ phát điện, ngƣời dân tiết kiệm chi phí sử dụng nhiên liệu biogas thay cho nhiên liệu xăng Khi chạy mức tải cao, công suất cao nhiên liệu tăng ít, điều có ích cho ngƣời dân sử dụng máy công suất cao vừa tiết kiệm nhiên liệu vừa đạt suất cao kinh tế Khi giá xăng dầu liên tục tăng nguồn điện cung cấp thiếu so với nhu cầu xã hội việc sản xuất gas từ phân loại gia súc giải pháp tiết kiệm lƣợng hiệu cho xã hội, biogas vừa xử lý đƣợc mùi vừa sử dụng bón trồng, tránh đƣợc ruồi nhặng đặc biệt bồi đất an tồn, khơng gây cháy nhƣ phân tƣơi, cách làm vừa giúp ngƣời dân bảo vệ môi trƣờng, vừa tiết kiệm điện, đặc biệt phƣờng, xã chƣa có mạng lƣới điện quốc gia 39 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận - Qua q trình khảo sát phân tích số liệu thu thập đƣợc rút kết luận sau: - Máy phát điện chạy nhiên liệu xăng chuyển đổi sang sử dụng nhiên liệu biogas chạy tốt cho công suất không chênh lệch nhiều so với chạy xăng - Nồng độ loại khí xả độc hại gây nhiễm mơi trƣờng chạy máy nhiên liệu biogas thấp xăng đạt tiêu chuẩn Euro - Hiệu kinh tế chạy máy nhiên liệu biogas cao xăng 5.2 Đề nghị - Ngƣời sử dụng máy nên chạy máy tốc độ cao vừa tiết kiệm nhiên liệu kéo dài tuổi thọ thiết bị tải - Nên nghiên cứu thiết kế trộn lọc khí để động đạt đƣợc hiệu suất cao ảnh hƣởng đến môi trƣờng thấp - Phổ biến kỹ thuật xây dựng hầm ủ, khuyến khích ngƣời dân sử dụng biogas thay cho xăng chạy máy phát điện, vừa thu đƣợc hiệu kinh tế cao vừa chủ động đƣợc nguồn lƣợng ,lại làm giảm ô nhiễm môi trƣờng vùng sâu, vùng xa - Nên nghiên cứu bổ sung số chủng vi sinh vật vào trình lên men yếm khí tạo khí Mêtan nhiều hơn, đồng thời giảm lƣợng khí CO2 để q trình chạy máy đƣợc ổn định hơn… 40 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: 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 Bùi Minh Thƣờng Nguyễn Đức Hoàng Kiêm, 2007 Thiết kế hoàn thiện động sử dụng khí biogas Luận văn tốt nghiệp Khoa Kỹ Thuật Giao Thông Trƣờng Đại Học Bách Khoa TP.HCM Nguyễn Tất Tiến, 2001 Nguyên lý động đốt Nhà xuất Giáo Dục Bùi Cách Tuyến, 2006 Giáo trình độc chất học mơi trƣờng Khoa Công Nghệ Sinh Học Trƣờng Đại Học Nông Lâm TP.HCM Tài liệu từ internet: http://vnexpress.net/Vietnam/Oto-Xe-may/2005/07/3B9E0306/ http://www.nea.gov.vn/thôngtinmt/noidung/khds_8_04_06.htm http://vi.wikipedia.org/wiki/%C3%94_nhi%E1%BB%85m_m%C3%B4i_tr%C6% B0%E1%BB%9Dng” 41 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHỤ LỤC Máy kVA (Kết 10 lần đo biogas chế độ có tải) Điều chỉnh gas m3 gas tiêu thụ/giờ Volt Ampe 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 3.0 3.2 3.1 2.9 2.85 3.15 3.2 2.9 2.8 3.3 3.5 3.7 3.4 3.6 3.6 3.7 3.5 3.6 3.4 205 209 210 211 207 206 203 201 211 205 200 201 203 200 201 202 200 201 200 3.6 3.6 3.6 3.6 3.5 3.5 3.6 3.6 3.6 3.6 6.0 6.0 6.0 6.0 6.1 6.0 6.0 6.0 6.1 T bình 3.5 203 6.0 Cao 4.0 229 9.4 Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao 4.2 4.1 3.9 3.8 4.2 4.3 3.9 4.0 4.2 227 228 226 229 225 227 224 229 228 9.3 9.4 9.3 9.3 9.3 9.3 9.4 9.2 9.3 Công suất lý thuyết (W) 1,000 2,100 3,200 Công suất thực tế (W) CO HC CO2 O2 λ NOx 738 752 756 760 725 721 731 724 760 738 1200 1206 1218 1200 1226 1212 1200 1206 1220 0.06 0.03 0.04 0.05 0.03 0.02 0.04 0.06 0.07 0.03 0.50 0.47 0.49 0.48 0.42 0.46 0.44 0.39 0.41 10 9 23 19 14 16 17 15 18 16 19 10.0 9.9 10.2 10.5 10.0 10.1 10.2 10.4 10.0 10.2 11.2 11.9 11.5 11.6 11.2 11.0 11.4 11.8 11.7 5.59 5.75 5.65 5.72 5.84 5.39 5.64 5.48 5.55 5.57 2.49 2.87 2.75 2.68 3.22 3.14 2.85 2.67 2.87 1.38 1.39 1.38 1.34 1.34 1.38 1.38 1.39 1.34 1.34 1.08 1.14 1.19 1.20 1.18 1.18 1.18 1.19 1.18 20.2 20.4 20.3 19.7 19.6 20.2 20.2 20.4 19.7 19.7 15.8 16.7 17.4 17.6 17.3 17.3 17.3 17.4 17.3 1218 0.45 18 11.6 2.65 1.18 17.3 2153 0.05 29 9.8 6.49 1.45 21.2 2111 2143 2101 2130 2193 2111 2106 2127 2120 0.05 0.04 0.05 0.05 0.03 0.04 0.03 0.03 0.03 27 26 28 25 29 27 24 28 26 10.8 10.9 10.6 10.8 10.7 10.5 10.4 10.5 10.3 5.85 5.33 4.98 4.87 5.22 5.32 5.60 5.47 5.12 1.30 1.30 1.35 1.32 1.33 1.32 1.30 1.41 1.44 19.1 19.1 19.8 19.4 19.6 19.4 19.1 20.7 21.2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Máy kVA (Kết 10 lần đo biogas chế độ không tải) Điều chỉnh gas m3 gas tiêu thụ/giờ Volt 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 1.5 1.4 1.6 1.65 1.45 1.55 1.45 1.55 1.6 1.55 2.5 2.6 2.3 2.7 2.35 2.45 2.6 2.7 2.65 2.55 3.0 3.2 3.1 3.3 2.95 2.9 2.9 2.8 3.3 3.1 48.6 48.6 48.9 48.2 48.7 46.5 46.2 46.7 48.7 46.6 111 120 121 125 124 122 119 128 124 127 210 193 206 205 209 214 215 218 213 216 Ampe Công suất lý thuyết (W) Công suất thực tế (W) CO HC CO2 O2 λ NOx 0.13 0.12 0.16 0.17 0.15 0.16 0.12 0.11 0.13 0.14 0.05 0.05 0.06 0.03 0.04 0.05 0.07 0.06 0.07 0.07 0.03 0.02 0.02 0.02 0.03 0.02 0.01 0.02 0.03 0.02 431 432 409 415 412 411 403 412 419 415 49 43 51 57 54 52 50 44 41 43 99 105 106 104 98 89 97 95 91 102 7.1 7.0 8.0 7.6 7.6 7.8 7.3 7.9 8.0 8.1 9.6 10 10.5 10 10.2 10.9 10.6 10.7 10.3 10.3 11 10.8 13.1 12.4 12.8 12.0 12.6 12.4 12.5 12.8 10.65 10.23 9.80 9.47 9.45 9.49 9.63 9.12 9.23 9.13 6.28 5.68 5.58 5.44 5.49 5.63 5.71 5.35 5.80 5.74 1.30 1.33 1.34 1.36 1.42 1.28 1.37 1.29 1.36 1.40 1.94 1.91 1.66 1.77 1.77 1.76 1.82 1.72 1.71 1.71 1.44 1.38 1.32 1.32 1.36 1.28 1.35 1.33 1.37 1.36 0.95 0.95 0.97 0.98 0.94 0.91 0.94 0.98 0.95 0.97 28.3 28.0 24.3 26.0 26.0 25.8 26.6 25.2 25.2 25.1 21.1 20.2 19.4 19.4 19.9 18.7 19.8 19.5 20.1 20.0 13.9 13.9 14.3 14.4 13.8 13.5 13.8 14.4 13.9 14.3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Máy kVA (Kết 10 lần đo xăng chế độ không tải) Điều chỉnh gas Lít xăng tiêu thụ/giờ Volt 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 2.00 1.9 1.8 2.1 2.2 2.1 2.2 2.1 2.00 1.9 2.2 2.1 2.3 2.25 2.15 2.3 2.2 2.5 2.3 2.25 2.50 2.6 2.4 2.5 2.6 2.4 2.7 2.65 2.5 2.4 220 225 224 223 222 225 227 224 226 227 233 232 235 234 233 234 235 232 234 231 239 240 241 238 239 239 239 239 238 238 Ampe Công suất lý thuyết (W) Công suất thực tế (W) CO HC CO2 O2 λ NOx 3.31 3.35 3.33 3.31 3.30 3.26 3.29 3.34 3.30 3.33 0.81 0.78 0.73 0.77 0.82 0.81 0.80 0.79 0.75 0.77 0.17 0.16 0.18 0.18 0.16 0.18 0.17 0.15 0.19 0.17 15 19 20 21 24 23 18 16 18 19 13 16 11 12 12 13 15 11 12 14 26 36 45 44 41 40 43 39 38 39 9.3 8.0 8.6 8.5 8.8 8.7 7.9 8.5 8.6 8.9 9.1 9.4 9.7 9.8 9.6 9.1 9.5 9.3 9.7 9.5 10.0 10.2 10.1 10.0 10.3 10.4 10.2 10.1 10.0 10.2 6.78 6.66 6.59 6.68 6.65 6.38 6.49 6.41 6.12 6.70 7.05 7.14 7.12 7.09 6.99 7.04 7.12 7.11 7.13 7.14 5.99 5.91 5.98 5.96 5.97 5.92 5.84 5.81 5.89 5.83 1.45 1.31 1.28 1.29 1.29 1.28 1.29 1.31 1.29 1.28 1.46 1.44 1.43 1.43 1.40 1.40 1.40 1.43 1.44 1.40 1.38 1.39 1.38 1.36 1.36 1.38 1.39 1.36 1.36 1.36 21.2 19.2 18.8 18.9 19.0 18.8 19.0 19.2 19.0 18.8 21.4 21.2 20.9 20.9 20.5 20.5 20.5 20.9 21.2 20.5 20.2 20.4 20.2 20.0 20.0 20.2 20.4 20.0 20.0 20.0 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Máy kVA (Kết 10 lần đo xăng chế độ có tải) Điều chỉnh gas Lít xăng tiêu thụ/giờ Volt Ampe 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 2.25 2.15 2.2 2.3 2.35 2.4 2.1 2.2 2.3 2.35 2.50 2.45 2.6 2.55 2.55 2.6 2.5 2.4 2.5 2.6 3.50 3.6 3.5 3.7 3.6 3.6 3.4 3.4 3.5 3.6 184 182 186 185 184 182 184 184 182 186 222 223 222 222 222 222 223 222 223 222 238 238 239 240 238 238 238 239 238 238 3.5 3.4 3.3 3.3 3.5 3.5 3.5 3.5 3.4 3.4 6.0 6.1 6.1 6.1 6.1 6.1 6.1 6.1 6.1 6.1 9.7 9.7 9.7 9.7 9.7 9.7 9.7 9.7 9.7 9.7 Công suất lý thuyết (W) 1,000 2,100 3.200 Công suất thực tế (W) CO HC CO2 O2 λ NOx 644 619 614 611 644 637 644 644 619 632 1332 1360 1354 1354 1354 1354 1360 1354 1360 1354 2309 2309 2318 2328 2309 2309 2309 2318 2309 2309 1.63 1.59 1.58 1.57 1.60 1.62 1.58 1.54 1.55 1.52 0.33 0.35 0.33 0.34 0.33 0.35 0.35 0.36 0.33 0.34 0.60 0.62 0.63 0.60 0.64 0.67 0.66 0.62 0.63 0.65 43 40 36 36 39 39 35 36 35 40 16 42 46 24 37 31 38 31 34 33 39 40 45 46 35 36 36 32 33 34 8.8 8.9 8.8 8.9 8.7 8.8 8.6 8.8 8.8 8.9 10.2 10.5 10.2 10.5 10.6 10.8 10.4 10.1 10.0 10.2 11.6 11.5 11.6 11.9 11.4 11.2 11.3 11.0 11.6 11.5 6.59 6.55 6.66 6.65 6.68 6.36 6.47 6.59 6.28 6.34 5.77 5.63 5.58 5.69 5.64 5.62 5.28 5.59 5.87 5.81 3.88 3.85 3.66 3.67 3.68 3.69 3.45 3.55 3.65 3.49 1.36 1.37 1.33 1.33 1.36 1.36 1.37 1.33 1.33 1.33 1.26 1.27 1.26 1.26 1.26 1.28 1.28 1.27 1.28 1.27 1.19 1.19 1.17 1.18 1.17 1.18 1.18 1.19 1.19 1.17 19.9 20.1 19.6 19.6 20.0 20.0 20.1 19.6 19.6 19.6 18.5 18.6 18.5 18.5 18.5 18.8 18.8 18.6 18.8 18.6 17.5 17.5 17.2 17.4 17.2 17.4 17.4 17.5 17.5 17.2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... SỰ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN KVA CHẠY BẰNG KHÍ BIOGAS Ủ TỪ PHÂN HEO? ?? Giáo viên hƣớng dẫn: TS DƢƠNG NGUYÊN KHANG Đề tài thực đối tƣợng máy phát điện chạy biogas xăng trại chăn ni heo gia đình... 2 .52 bình Biogas 3 .55 Thấp 1210 Xăng 2211 55 .1 3 .54 Biogas 2129 8.8 4.06 Cao Giá sản xuất (VNĐ/kW) Giá thành nhiên liệu 157 5 255 38 1 850 2432 3290 28476 30 25 2840 55 27 .5 40002 53 22 .5 3248 - Theo... 3.3.1 Chạy máy phát điện Hóc Mơn nhiên liệu biogas 27 3.3.1.1 Chạy máy phát điện biogas mang tải 27 3.3.1.2 Chạy máy phát điện biogas chế độ không mang tải 29 3.3.2 Chạy máy phát điện