Ενσωμάτωση βιοαερίου τριών γενεών για εμπορικά θερμοκήπια της περιοχής του Βόλγα

Προσδιορισμός σημείων πόνου

Η Ομοσπονδιακή Περιφέρεια του Βόλγα, η οποία περιλαμβάνει περιοχές όπως το Ταταρστάν, είναι ένας σημαντικός κόμβος για προηγμένη, μεγάλης κλίμακας εμπορική γεωργία, ειδικά κλειστά θερμοκηπίων.Η οικονομική βιωσιμότητα αυτών των δραστηριοτήτων απειλείται διαρκώς από το υψηλό κόστος της χειμερινής θέρμανσης και της ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτείται για το τεχνητό φωτισμό.Επιπλέον, για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης των καλλιεργειών, αυτά τα κλειστά περιβάλλοντα απαιτούν συνεχώς συμπληρωματικό διοξείδιο του άνθρακα (CO2) για τη φωτοσύνθεση.Η εξάρτηση από εξωτερικές προμήθειες φυσικού αερίου για θέρμανση και αγορά βιομηχανικού εμφιαλωμένου CO2 δημιουργεί υψηλές και ασταθείς λειτουργικές δαπάνες.

Σενάριο Ενσωμάτωσης

Μια εκτεταμένη εμπορική επιχείρηση θερμοκηπίων για ντομάτες και αγγούρια στη Δημοκρατία του Ταταρστάν απαιτεί σταθερό βασικό φορτίο ηλεκτρικής ενέργειας για τις συμπληρωματικές συστοιχίες φωτισμού LED,μεγάλες ποσότητες θερμικής ενέργειας για υδρολογική θέρμανση κατά τη διάρκεια του παρατεταμένου χειμώναΗ εγκατάσταση παράγει οργανικά απόβλητα από τα φυτικά αποκοσμώματα και τα μη εμπορεύσιμα προϊόντα, τα οποία προηγουμένως απαιτούσαν πληρωμένη απομάκρυνση.

Επιπτώσεις επίλυσης

Η ενσωμάτωση ενός αναερόβου χωνευτή σε συνδυασμό με μια προηγμένη μονάδα συνδυασμού θερμότητας και ισχύος (CHP) και σύστημα καθαρισμού καυσαερίων προσφέρει μια πλήρη λύση τριγενετικής παραγωγής (ηλεκτρική ενέργεια, θερμότητα, CO2).Το βιοαέριο που παράγεται από τα γεωργικά απόβλητα χρησιμοποιείται ως κύρια πηγή καυσίμου για τους κινητήρες εσωτερικής καύσης CHP.

Για να εξασφαλιστεί η αξιοπιστία και η μακροζωία του κινητήρα CHP, το ακατέργαστο βιοαέριο πρέπει να υποβληθεί σε αυστηρό προετοιμασμό.Χημική απομάκρυνση της συγκέντρωσης H2S σε αυστηρές παραμέτρους < 50 ppmΜετά την καύση, ο κινητήρας CHP λειτουργεί με ειδικές θερμοδυναμικές παραμέτρους, προσφέροντας ηλεκτρική απόδοση περίπου 40% και θερμική απόδοση 45%.Η θερμική ενέργεια συλλέγεται μέσω ανταλλακτών θερμότητας πλάκας και κατευθύνεται στο δίκτυο υδρονικών σωλήνων του θερμοκηπίου.

Είναι κρίσιμο για αυτή τη γεωργική εφαρμογή ότι τα καυσαέρια από τον κινητήρα CHP δεν εκπέμπουν στην ατμόσφαιρα.Η αγωγή γίνεται μέσω ενός εξειδικευμένου καταλυτικού μετατροπέα εξοπλισμένου με τεχνολογία ουρίας-SCR (επιλεκτική καταλυτική μείωση)Το σύστημα αυτό χρησιμοποιεί καταλύτη με βάση το βανάδιο, μειώνοντας τις εκπομπές οξειδίου του αζώτου (NOx) κάτω από 250 mg/Nm3 και μειώνοντας το μονοξείδιο του άνθρακα (CO) σε αμελητέα επίπεδα.τώρα καθαρίζεται σε αέριο υψηλής συγκέντρωσης CO2Με την τήρηση αυτών των αυστηρών παραμέτρων καθαρισμού αερίων και θερμικής ανάκτησης,Οι φορείς εκμετάλλευσης θερμοκηπίων της περιοχής του Βόλγα μπορούν να επιτύχουν ένα κλειστό ενεργειακό οικοσύστημα, σταθεροποιώντας τα λειτουργικά τους έξοδα μέσω της δημιουργίας εσωτερικών πόρων.