Luận Văn Bước đầu khảo sát hoạt động của máy phát điện loại 10 kVA chạy bằng nhiên liệu khí biogas được ủ từ

MỤC LỤC


Trang


Lời cám ơn . i


Tóm tắt ii


Mục lục . iii


Danh sách các bảng iv


Danh sách các hình và sơ đồ v


1.MỞ ĐẦU .1


1.1. Đặt vấn đề 1


1.2.Mục đích và yêu cầu .2


1.2.1. Mục đích .2


1.2.2. Yêu cầu .2


2.TỔNG QUAN TÀI LIỆU .3


2.1. Lý thuyết vê biogas 3


2.1.1. Sơ lược về biogas 3


2.1.2. Các sản phẩm của hệ thống biogas .4


2.1.2.1. Khí đốt 4


2.1.2.2. Phân bón .4


2.1.3. Cơ chế tạo thành khí sinh học trong hệ thống biogas .4


2.1.4. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo khí biogas .5


2.1.4.1. Điều kiện kỵ khí tuyệt đối 5


2.1.4.2. Nhiệt độ 5


2.1.4.3. Ẩm độ .6


2.1.4.4. pH .6


2.1.4.5. Thời gian ủ .6


2.1.4.6. Hàm lượng chất rắn 6


2.1.4.7. Thành phần chất dinh dưỡng .6


2.1.4.8. Các chất gây trở ngại cho quá trình lên men .7


2.1.5. Ảnh hưởng của biogas đến môi trường .8


2.1.5.1 Cải thiện vệ sinh môi trường nông thôn .8


2.1.5.2 Xử lý chất thải nông nghiệp và thành phố 8


2.1.5.3 Giảm phát thải khí nhà kính 9


2.1.6. Tính chất của khí biogas .9


2.1.6.1. Tính chất vật lý .9


2.1.6.2. Tính chất hoá học .10


2.1.7. Tiềm năng và ứng dụng của biogas 12


2.1.7.1 Tiềm năng phát triển của biogas .12


2.1.7.2. Ứng dụng 13


2.1.8. Một số hầm ủ yếm khí tạo biogas hiện nay 14


2 1.8.1. Hầm ủ dạng vòm .14


2.1.8.2. Dạng hầm giếng có khoang chứa gas nổi .14


2.1.8.3. Dạng hầm ủ túi dẻo 14


2.1.8.4. Hầm ủ dạng bê tông composit 14


2.2. Lý thuyết cơ bản về động cơ đốt trong 14


2.2.1. Định nghĩa .14


2.2.2. Khái niệm động cơ đốt trong 4 kỳ 15


2.2.3. Cấu tạo động cơ đốt trong .16


2.2.3.1 Bộ phận phát lực .16


2.2.3.2 Bộ phận đánh lửa .17


2.2.3.3. Bộ phận phân phối khí .17


2.2.3.4. Bộ phận nhiên liệu .18


2.2.3.5. Bộ phận làm mát 19


2.2.3.6. Bộ phận bôi trơn .19


2.2.4. Cấu tạo động cơ đã được chuyển đổi sang sử dụng nhiên liệu biogas .20


2.2.5. Khí thải của động cơ đốt trong .20


2.5.1. Oxit cacbon .21


2.5.2. NO H S và SO 21

x 2 2


2.5.3. Các chất hydrocacbua .22


2.5.4. Các hợp chất của chì .22


3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu .23


3.1. Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài 23


3.2. Vật liệu, thiết bị sử dụng .23


3.3. Phương pháp, bố trí thí nghiệm 23


3.3.1. Giai đoạn 1 23


3.3.1.1. Bước 1 24


3.3.1.2. Bước 2 24


3.3.1.3. Bước 3 24


3.3.2. Giai đoạn 2 24


3.3.2.1. Bước 1 25


3.3.2.2. Bước 2 25


3.3.2.3. Bước 3 25


3.3.3. Giai đoạn 3 25


4. Kết quả và thảo luận .26


4.1. Ảnh hưởng của tốc độ vận hành máy và nhiên liệu lên nồng độ khí thải, hiệu


điện thế và lượng nhiên liệu tiêu thụ ở chế độ không tải .26


4.2 Ảnh hưởng của tốc độ vận hành máy và nhiên liệu lên nồng độ khí thải, hiệu


điện thế và lượng nhiên liệu tiêu thụ ở chế độ có tải 30


4.3. Hiệu quả kinh tế khi sử dụng biogas .35


5. Kết luận và đề nghị 37


5.1. Kết luận 37


5.2. Đề nghị 37


6. Tài liệu tham khảo 38


DANH SÁCH CÁC BẢNG


TÊN BẢNG TRANG


Bảng 2.1. Thành phần hoá học khí biogas . 4


Bảng 2.2. Điều kiện thích hợp cho quá trình phân hủy kị khí . 7


Bảng 2.3. Hàm lượng các chất ức chế quá trình lên men yếm khí 7


Bảng 2.4. Hiệu quả xử lý phân của hệ thống biogas 8


Bảng 2.5. Bảng thống kê số lượng khí biogas sinh ra từ phân gia súc . 12


Bảng 2.6. Bảng thống kê số lượng phân trong ngày của gia súc 12


Bảng 2.7. Hàm lượng các chất trong khí thải động cơ . 21


Bảng 4.1. Ảnh hưởng của tốc độ vận hành máy và nhiên liệu lên nồng độ


khí thải, hiệu điện thế và lượng nhiên liệu tiêu thụ ở chế độ không tải . 27


Bảng 4.2. Bảng tiêu chuẩn khí thải Euro 1 và Euro 2


đối với động cơ xăng 26


Bảng 4.3. Ảnh hưởng của tốc độ vận hành máy và nhiên liệu lên nồng độ


khí thải, hiệu điện thế và lượng nhiên liệu tiêu thụ ở chế độ có tải. 31


Bảng 4.4. Bảng giá điện tạo ra khi chạy máy bằng biogas hoặc xăng 35


Bảng 4.5. Bảng giá thành một số loại hầm biogas 35


DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ


TÊN HÌNH TRANG


Hình 2.1 Sơ đồ phân hủy kỵ khí tạo CH . 5

4


Hình 2.2 Sơ đồ chu chuyển CO2 9


Hình 2.3 Các kỳ của động cơ đốt trong 4 kỳ 16


Hình 2.4 Sơ đồ bộ chế hòa khí 19


Hình 4.1. Biểu đồ so sánh lượng khí HC và NOx thải ra


của máy sử dụng xăng hoặc biogas ở chế độ không tải 28


Hình 4.2. Biểu đồ so sánh lượng khí CO, CO , O , thải ra

2 2


của máy bằng xăng hoặc biogas ở chế độ không tải . 28


Hình 4.3. Biểu đồ so sánh lượng khí CO, CO , O , thải ra

2 2


của máy bằng xăng hoặc biogas ở chế độ có tải . 33


Hình 4.1. Biểu đồ so sánh lượng khí HC và NOx thải ra


của máy sử dụng xăng hoặc biogas ở chế độ có tải 33