Hệ thống xử lý khí Biogas cho máy phát điện

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU CHẾ KHÍ BIOGAS CHO MÁY PHÁT ĐIỆN

MẠCH ĐIỀU KHIỂN

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN KHÍ BIOGAS VÀO MÁY PHÁT ĐIỆN

Tuỳ thuộc vào hãng sản xuất hoặc công suất của máy mà cơ cấu để đưa nguồn khí Biogas vào hoạt động chính sẽ có sự khác biệt về kích thước, đường kính và lỗ chân không của họng khí, nhưng tất cả đều nhằm mục đích hoà trộn tỷ lệ khí thiên nhiên và khí Biogas có tỷ lệ thích hợp nhất trước khi đưa vào buồng đốt. Để đưa được khí Biogas vào buồng cháy của máy phát ta có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau, có thể thay bộ chế hoà khí cũ bằng một bộ chế hoà khí khác dành riêng cho nguyên liệu Biogas hoặc ta có thể giữ nguyên bộ chế hoà khí cũ, thiết kế thêm 1 số chi tiết để đưa lượng khí vào phù hợp hoặc ta có thể sử dụng bộ phụ kiện chuyển đổi nhiên liệu LPG/xăng có trên thị trường [3]. Để đơn giản hoá nhóm đã chọn phương án giữ nguyên bộ chế hoà khí của máy phát cũ, thiết kế thêm 1 chi tiết để đưa lượng khí Biogas vào họng máy, đường cung cấp xăng và các lỗ thông hơi cũ không cần thiết được bit kín nhằm giảm bớt lượng không khí thiên nhiên không cần thiết khi hoạt động đưa vào máy phát đồng thời tạo ra được áp suất mạnh hơn trong xylanh, và cho bướm ga điều khiển bằng cơ ban đầu mở cố định là tối đa.

Trên thực tế lưu lựơng khí Biogas trước khi vào bộ chế hoà khí máy phát phải đi qua 1 van khí, lưu lượng khí sẽ phụ thuộc vào mức độ đóng mở của van này do đó nếu đường kính họng cung cấp khí Biogas lớn hơn theo tính toán cũng sẽ không làm ảnh hưởng đến quá trình cung cấp khí cho máy, ta có thể được chọn theo một số tài liệu đưa ra kinh nghiệm thiết kế như sau: đường kính cấp khí Φ = 6mm ứng với máy có họng khí Φ = 16mm (máy cỡ 1HP trở xuống), Φ = 10mm với máy dưới 10HP, Φ = 12mm trở lên ứng với các máy trên 10PH. Phần thiết kế chi tiết đưa khí Biogas vào máy phát 2 mặt tiếp xúc 2 bên phải được mài bằng và nhẵn đồng thời phải được ép cứng cố định giữa bộ chế hoà khí và thân máy phát nhằm tránh lỗ hở gây nên giảm lực hút áp suất trong xylanh của máy phát, dẫn đến khó đạt được hiệu suất mong muốn. Với nhánh dẫn khí thứ 1 là nhánh đi qua van giảm áp, nhánh này nhằm phục vụ cho quá trình khởi động máy và chạy ổn định ở chế độ không tải 220V-50Hz thông qua 1 van giảm áp được điều chỉnh trước với lượng khí phun một mức ổn định không đổi (tức mức cho máy chạy xấp xỉ bằng 220V).

Khi đốt cháy, nhiệt độ tăng lên làm cho khí đốt bị giãn nở, tạo ra áp suất đủ lớn để đẩy pistong hoạt động liên tục, từ chuyển động lên xuống của pistong được chuyển thành chuyển động quay tròn để quay trục rotor máy phát sinh ra điện năng.

MÁY PHÁT ĐIỆN

Bình thường điện trở nội bên trong led thu là rất lớn, khi led nhận được tín hiệu từ led phát điện trở nội sẽ giảm, lúc này áp đặt vào chân số 3 (+) sẽ bé hơn áp đặt vào chân số 2 (-) của Opamp so sỏnh LM324. Chức năng xuất/nhập: các chân này được dùng để nhận tín hiệu từ bên ngoài vào để xử lí, hoặc dùng để xuất tín hiệu ra bên ngoài, chẳng hạn xuất tín hiệu để điều khiển led đơn sáng tắt. Chức năng là bus dữ liệu và bus địa chỉ (AD7-AD0): 8 chân này (hoặc Port 0) còn làm nhiệm vụ lấy dữ liệu từ ROM hoặc RAM ngoại (nếu có kết nối với bộ nhớ ngoài), đồng thời Port 0 còn được dùng để định địa chỉ của bộ nhớ ngoài.

Chân XTAL1 và XTAL2: Hai chân này có vị trí chân là 18 và 19 được sử dụng để nhận nguồn xung clock từ bên ngoài để hoạt động, thường được ghép nối với thạch anh và các tụ để tạo nguồn xung clock ổn định. Chân ALE (chân cho phép chốt địa chỉ-chân 30): Khi Vi điều khiển truy xuất bộ nhớ từ bên ngoài, port 0 vừa có chức năng là bus địa chỉ, vừa có chức năng là bus dữ liệu do đó phải tách các đường dữ liệu và địa chỉ. Hiện nay các trang trại chăn nuôi ở Việt Nam phát triển phong trào xây dựng hầm chứa Biogas rất mạnh mẽ, ngoài việc dùng để đốt sinh hoạt nếu khí Biogas được dùng làm nhiên liệu chạy máy nổ thì giá thành đầu tư cho sản xuất nông nghiệp sẽ giảm đáng kể.

Các chất thải của hộ chăn nuôi, rác thải hữu cơ nếu không được xử lý tốt sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, hầm khí biogas đã làm được điều đó và nó còn có thể làm nguồn nguyên liệu cho nấu nướng và chạy máy móc. Trong khi đó để có điện năng tiêu thụ như ngày nay thì đòi hỏi phải xây dựng rất nhiều các công trình như thuỷ điện, lò hạt nhân… Nó làm ảnh hưởng đến môi trường và cần phải có vốn đầu tư khá cao. Như vậy, nếu sử dụng công nghệ chuyển đổi động cơ sử dụng nhiên liệu lỏng sang chạy bằng Biogas, mỗi năm chúng ta có thể sản xuất được 10% năng lượng điện bằng nhiên liệu thay thế, tiết kiệm được 15000 tỷ đồng tiền nhiện liệu (do các động cơ chạy bằng dầu), giảm phát thải 4 triệu tấn CO2 (tương đương 1,5 triệu tấn C) vào bầu khí quyển [7].

THỰC NGHIỆM