Випускні кваліфікаційні роботи
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/763
Browse
2 results
Search Results
Item Модернізація системи очистки біогазу для підвищення ефективності його використання в когенераційних установках(ЦНТУ, 2024-12-25) Піцик, Віталій Сергійович; Pitsyk, VitaliiМетою кваліфікаційної роботи є розробка та аналіз удосконаленої системи очищення біогазу (БГ) до рівня біометану (БМ), яка забезпечить підвищення ефективності його використання в когенераційних установках. У роботі показано необхідність підвищення енергетичної ефективності та надійності когенераційних установок за рахунок модернізації системи очистки біогазу, що особливо важливо при їх застосування в децентралізованих енергетичних системах. Для цього розглянуто і проаналізовано конструктивні рішення та стан використання газових когенераційних установок; проаналізовано методи виробництва та очистки БГ і обґрунтовано ступінь його очистки до рівня БМ. Також виконано порівняння схемно-конструктивних рішень біогазових установок (БГУ) та показано переваги БГУ з двокамерним реактором. Для очистки БГ від домішок обґрунтовано доцільність застосування газових гідратів та наведено методи параметризації термодинамічних та кінетичних умов газогідратної очистки БГ. Запропоновано схемно-конструктивне рішення газогідратної установки (ГГУ) очистки БГ до рівня БМ. На основі розробленої методики розраховано енерговитрати в ГГУ очистки біогазу L ГГУ та виконано їх порівняння з Lін при застосуванні інших методів очистки. L ГГУ складає 0,140-0,172 кВт·год/кг біогазу і суттєво менше Lін, що знаходиться в діапазоні 0,174…0,639 кВт·год/кг біогазу. Показано, що ККД газопоршневого двигуна при роботі в складі КГУ на біометані ККД БМ = 35…38% і більше, ніж при роботі на біогазі ККД БГ = 28…30%, в 1,25…1,27 рази. The purpose of the qualification work is to develop and analyze an improved biogas (BG) purification system to the level of biomethane (BM), which will ensure an increase in the efficiency of its use in cogeneration units. The work shows the need to increase the energy efficiency and reliability of cogeneration plants by modernizing the biogas purification system, which is especially important when using them in decentralized energy systems. For this purpose, design solutions and the state of use of gas cogeneration plants are considered and analyzed; methods of production and purification of BG are analyzed and the degree of its purification to the level of BM is justified. A comparison of the schematic and design solutions of biogas units (BGU) was also made and the advantages of BGU with a two-chamber reactor were shown. For cleaning BG from impurities, the feasibility of using gas hydrates is substantiated and methods for parameterizing thermodynamic and kinetic conditions of gas hydrate cleaning of BG are given. A schematic and design solution of a gas hydrate units (GGU) for cleaning BG to the BM level is proposed. Based on the developed methodology, energy consumption in the GGU for biogas cleaning L GGU was calculated and their comparison with Lin was performed when using other cleaning methods. L GGU is 0.140-0.172 kWh/kg of biogas and is significantly less than Lin, which is in the range of 0.174 ... 0.639 kWh/kg of biogas. It is shown that the efficiency coefficient (EC) of a gas piston engine when operating as part of a GGU unit on biomethane EC BM = 35…38% and is higher than when operating on biogas EC BG = 28…30%, 1.25…1.27 times.Item Підвищення ефективності енергопостачання свинокомплексу шляхом застосування когенераційної технології(ЦНТУ, 2022-12-16) Колгін, Сергій Сергійович; Kolhin, SerhiiМетою даної роботи є підвищення ефективності енергопостачання свинокомплексу шляхом застосування біогазової когенераційної технології з утилізацією вторинних продуктів тваринництва. Виконаний аналіз показав, що постачання діючих свинокомплексів теплом здійснюється переважно від котельної установки, яка використовую викопне паливо, а електропостачання-від зовнішніх електричних мереж. Фактично не утилізуються вторинні продукти тваринництва, що негативно впливає на екологію довкілля. В роботі запропоновано схемно-технологічне рішення енергоефективної системи автономного енергозабезпечення свинокомплексу шляхом застосування біогазової когенераційної установки (БКУ) та енергетичного модулю на основі органічного циклу Ренкіна (ORC-модуль). Виконані розрахунки енергобалансу такої системи на прикладі її застосування для енергопостачання свинокомплексу ТОВ «Марлен-КД». Показано, що запропонована система енергопостачання, яка передбачає утилізацію відходів рідкого гною для отримання біогазу та наступне його використання для виробництва електричної та теплової енергії, дозволяє повністю забезпечити потреби в енергоспоживанні підприємства та навіть реалізувати частину виробленої електроенергії за «зеленим» тарифом. Виконано аналіз процесів та обладнання біогазових установок і визначено шляхи інтенсифікації виробництва біогазу для умов утилізацію відходів рідкого гною. Розроблено схемно-конструктивні рішення біогазової установки та біореактора-ферментатора для енергоефективної БКУ і виконано аналіз варіантів її роботи. Визначено, що застосування ORC-модулю дозволяє додатково виробляти на 1 МВт теплової енергії 150 кВт електричної енергії. The purpose of this work is to increase the efficiency of energy supply to the pig complex by using biogas cogeneration technology with the utilization of secondary livestock products. The performed analysis showed that the supply of heat to the operating pig complexes is carried out mainly from the boiler plant, which uses fossil fuel, and the electricity supply is from external electrical networks. In fact, secondary products of animal husbandry are not disposed of, which negatively affects the ecology of the environment. The paper proposes a scheme-technological solution for an energy-efficient autonomous power supply system for a pig complex by using a biogas cogeneration unit (BCU) and an energy module based on the organic Rankine cycle (ORC module). Calculations of the energy balance of such a system were carried out on the example of its application for energy supply to the pig complex of Marlen-KD LLC. It is shown that the proposed energy supply system, which involves the disposal of liquid manure waste to obtain biogas and its subsequent use for the production of electric and thermal energy, allows you to fully meet the energy consumption needs of the enterprise and even sell part of the generated electricity at the "green" tariff. The analysis of the processes and equipment of biogas plants was performed and the ways of intensification of biogas production were determined for the conditions of disposal of liquid manure waste. Schematic and structural solutions of a biogas plant and bioreactor-fermenter for an energy-efficient BCU were developed and an analysis of options for its operation was performed. It was determined that the use of the ORC module allows additional production of 150 kW of electrical energy for 1 MW of thermal energy.