Sử dụng khí biogas để chạy máy phát điện

Hiện nay nhu cầu sử dụng khí biogas để chạy máy phát điện đang dần được quan tâm hơn và ngày càng phát triển mạnh.

Khí biogas ( khí sinh học) được tạo ra trong quá trình phân hủy kỵ khí của các chất hữu cơ từ chất thải động vật, rau cây cỏ, bã, bùn, rác thải…

Thành phần biogas trong tự nhiên:

	CH4	CO2	H2S	N2, O2, H2S, CO, Siloxan
Biogas	55-70%	~30%	2,000-7,000ppm	<5%

Đối với máy phát điện biogas cần quan tâm đến CH4 và H2S và hơi nước.

Siloxan ảnh hướng như thế nào đến máy phát điện biogas ( xem chi tiết)

1. Nồng độ CH4 để chạy được máy phát điện yêu cầu tùy vào từng Hãng động cơ, tuy nhiên hầu hết đều yêu cầu biogas có nồng độ CH4 từ 50% trở lên, nếu dưới 50% sẽ cần có các phương pháp bổ trợ.

Vậy CH4 càng cao, hiệu suất của máy phát điện càng lớn.

Tham khảo biểu đồ hiệu suất động cơ bên dưới:

Nồng độ CO2 trong biogas sẽ làm giảm nhiệt trị của động cơ dẫn đến giảm hiệu suất của động cơ.

Vậy CO2 càng cao, hiệu suất của máy phát điện càng thấp. Giảm thành phần thể tích CO2 đồng nghĩa với việc tăng thể tích CH4 trong biogas.

Để tăng thành phần CH4 có trong biogas, trước hết cần loại bỏ khí H2S, Siloxan, N2 và nhiều nhất là CO2 (biogas upgrade). Trên thế giới, việc tăng nồng độ H2S được nhiều nước phát triển để làm năng lượng sạch tái tạo ứng dụng để chế tạo ra khí Methan tinh khiết nồng độ cao xấp xỉ 90-95% thể tích, thông thường được sử dụng cho các nhà máy chế biến rác thải ở khu tập trung thành nhiên liệu đốt cho máy phát điện hoặc xe ô tô.

Vào thời điểm tháng 12/2020 ở Việt Nam chưa có đơn vị nào đầu tư để tạo ra khí methan tinh khiết.H2S: là khí độc ăn mòn kim loại, H2S sau khi đốt cháy tạo ra axit cũng là chất ăn mòn kim loại nên việc khử H2S trong biogas rất cần thiết cho động cơ. Hầu hết các động cơ chấp nhận nồng độ H2S <200ppm.

Ghi chú: ppm là đơn vị đo mật độ (1 ppm = 1µl/l = 1 mg/kg)

1.Hidro sunfua( H2S) là chất khí không màu, mùi trứng thối, độc, ít tan trong nước. Khi tan trong nước tạo ra axit yếu sunfuhidric ( H2SO4) ăn mòn kim loại.

Sau khi đốt cháy sẽ tạo ra SO2 tan trong nước tạo ra axit yếu sunfuaro H2SO3 có tính ăn mòn kim loại.

Vậy nếu lọc không kỹ H2S trong biogas thì sẽ dẫn đến hiện tượng ăn mòn các chi tiết trong động cơ, từ đó sinh ra nhiều mạt, mạt sẽ là nguyên nhân càng gây mòn cho động cơ. Khí biogas chứa nhiều H2S trước hết sẽ làm hư các chi tiết liên quan đến buồng đốt như bugi, piston, xu páp sau đó đến các chi tiết như tay dên, trục khuỷu, vỏ gang…Việc thay nhớt thường xuyên sẽ hạn chế được phần nào ăn mòn động cơ.

So sánh chi phí các phương pháp lọc, khử H2S trong biogas ( xem chi tiết)

2. Hơi nước: Hơi nước sẽ làm giảm hiệu suất của động cơ, khi biogas chứa nhiều nước động cơ khó nổ, nổ lụp bụp, hụt hơi và nặng hơn có thể gây hư hỏng động cơ bắt đầu từ piston,xu páp, tay dên…

Phương pháp loại bỏ hơi nước đơn giản (xem chi tiết)

Ngoài sản phẩm máy phát điện biogas công ty còn sản xuất cung cấp sản phẩm máy ép phân tách nước và nhiều sản phẩm khác Tìm hiểu thêm…..