Биогазовый бум в Индии

Никелевые сплавы играют важную роль в биогазовых проектах
Кэрролл Маккормик (Carroll McCormick)

Журнал «Никель», июнь 2008 г. -- В Индии, пятой по величине и второй по темпам роста стране-генераторе выбросов парниковых газов, производство электроэнергии путем сжигания биогаза (смеси метана и двуокиси углерода, произведенной посредством расщепления бактериями органической материи), ставит парниковые газы на службу человеку и снижает потребность в электростанциях, работающих на ископаемом топливе.

Чтобы увеличить выработку энергии посредством биогаза, корпорация Capstone Turbine Corporation из г. Чэтсворт, Калифорния, США, планирует в этом году дополнительную установку микротурбин в Индии, опираясь на знания, полученные во время первой установки в 2006 г. в г. Пурулия, Западная Бенгалия.

«Чтобы понять, что препятствует развитию, нам необходимо запустить четыре или пять [биогазовых] установок в новом регионе; после этого рынок начинает расти», – говорит Тони Хайнс (Tony Hynes), вице-президент и генеральный директор компании Capstone по операциям в Европе, Азии, Индии и на Ближнем Востоке.

Установка в г. Пурулия расположена на молочной ферме и состоит из двух 30-киловаттных микротурбинных систем, одна из которых является резервной. Они могут работать как от электросети, так и независимо от нее. «Когда электросеть не действует, к молочной ферме подсоединяемся мы и поддерживаем ее в рабочем состоянии», – объясняет
г-н Хайнс.

В микротурбинах, в таких их узлах, как камера сгорания, вращающаяся турбина, главный вал ротора и кожух теплообменника (все они работают непрерывно и требуют минимального обслуживания) используются никелевые сплавы N06002, N07713, N07718, S30100 и S34700.

У никелевых сплавов такие хорошие эксплуатационные качества, что компания рассматривает вопрос о пролонгировании графика замены камеры сгорания и головы турбины на тысячи часов. Продление сроков целесообразно в таких реальных условиях эксплуатации, где требуется длительная бесперебойная работа оборудования. «Клиенты сообщают, что механизмы работают намного дольше запланированных сроков замены оборудования», – говорит г-н Хайнс.

Аустенитные нержавеющие стали – самые рентабельные материалы для таких систем, которые очищают и сжимают вызывающий коррозию биогаз перед его сжиганием в микротурбинах.

Биогаз в основном состоит из метана и двуокиси углерода, в которых в качестве примеси присутствует сернистый водород. При смешивании сернистого водорода с водой (которую биогаз всегда насыщает на 100%) образуется слабая кислота (сероводородная кислота). В присутствии воды двуокись углерода образует слабую угольную кислоту.

«Биогаз очень агрессивен, вот почему мы используем много нержавеющей стали, – поясняет Адам Бразертон (Adam Brotherton), главный инженер фирмы Unison Solutions Inc., компании из г. Дубьюк, штат Айова, США, специализирующейся в кондиционировании биогаза и малой энергетике. – Она обладает хорошей коррозиестойкостью по отношению к этим кислотам. В основном мы используем марки S30400 и S30403, хотя иногда потребители заказывают S31600 и S31603, так как они лучше сопротивляются коррозии. Бывает, что сталь марки S30403 может прослужить и 40-50 лет, тогда как S31603 в состоянии служить 100 лет».

По стандартной системе компрессии и очистки газ, отведенный с поверхности жидких отбросов, поступает в ферментатор, где в течение 20-30 дней разлагался навоз. В этой системе газ перед сгоранием подвергается очистке и сжатию.

Упрощенно этот процесс можно описать таким образом: сначала газ проходит сквозь фильтры, удаляющие сернистый водород. Как правило их емкости сделаны из листовой нержавеющей стали толщиной 4,8 или 6,4 мм с расчетом на то, чтобы они могли выдерживать отрицательное давление.

Затем газ проходит по компрессионной системе, где его давление поднимается до 8,4 кг/см². В этом процессе как правило используются трубы из нержавеющей стали. Далее газ проходит по теплообменникам, где его температура снижается приблизительно до 4º С, тем самым дополнительно вытесняя из него воду. Затем газ снова нагревается до 27º С, причем его относительная влажность снижается до 25%.

В последствии газ поступает в резервуары из нержавеющей стали, в которых отфильтровывается силоксан, химическое вещество, используемое в горюче-смазочных материалах и средствах личной гигиены. Поскольку силоксан при высоких температурах превращается в стеклоподобную субстанцию, его необходимо удалить до сжигания газа. После этого этапа биогаз подается на оконечный прибор, такой, как, например, турбина, двигатель внутреннего сгорания или топливный элемент.

Кэрролл Маккормик – наш внештатный автор из Монреаля.

ФОТОГРАФИИ: Unison Solutions Inc. и istockphoto.com

<< Назад   --   Вперед >>