المشاكل الشائعة لمولدات الغاز الحيوي والإصلاحات

في مولدات الغاز الحيوي، واحدة من أكثر المشكلات شيوعًا هي انخفاض إنتاج الطاقة عن المتوقع. وغالبًا ما يكون هذا الناتج عن جودة الغاز الحيوي وارتداء أجزاء المحرك. يحتاج الغاز الحيوي إلى نسبة محددة من غاز الميثان تتراوح بين 50% و70% للاشتعال بشكل صحيح. إذا كانت نسبة الميثان في الغاز الحيوي المنتج للطاقة أقل من هذا الحد، فعادةً ما يُرجع السبب إلى عملية هضم غير كافية في مهدم الغاز الحيوي، ناتجة عن درجة حرارة غير مثالية واختلال توازن هضم المواد الخام.

يمكن أن يكون تآكل أجزاء المحرك الأخرى مثل شمعات الإشعال أو رشاشات الوقود سببًا آخر. تتراكم الرواسب الكربونية على الأجزاء التي تحترق فيها الوقود لتوليد الطاقة في المحرك بسبب الاحتراق غير الكامل، مما يؤدي بدوره إلى احتراق وقود غير فعال. في هذه الحالة، تكون الخطوة الأولى هي التحقق من وجود محتوى الميثان باستخدام محلل غاز. إذا كان موجودًا، قم بتعديل نسبة المواد الخام للهاضم ودرجة الحرارة عند 35°م لعملية التحلل اللاهوائي المعتدل. بالنسبة للأجزاء التالفة، يجب استبدال شمعات الإشعال كل 500 ساعة عمل، وتنظيف رشاشات الوقود باستخدام عامل تنظيف احترافي.

عمل غير مستقر وإيقافات متكررة

يمكن أن يكون امتلاك مولد للغاز الحيوي يتوقف باستمرار ويعمل بشكل متقطع أمرًا محبطًا للغاية بالنسبة لأولئك الذين يحتاجون إلى كهرباء مستمرة. ويمكن أن تؤدي إمدادات الغاز الحيوي غير المستقرة وتنظيم الضغط المعيب إلى حدوث ذلك. ففي المفاعل، يمكن أن تكون عملية إنتاج الغاز الحيوي غير منتظمة وتؤدي إلى تقلبات في الإنتاج إذا كانت هناك مواد خام تحتاج إلى إضافتها، أو إذا كانت هناك تسريبات في نظام جمع الغاز. وزيادةً على ذلك، فإن انخفاض ضغط الغاز دون حد معين يؤدي إلى تردد مولد المحرك وتوقفه.

مصدر آخر لهذه المشكلة هو أجهزة تنظيم الضغط المعطلة. حيث يتحكم منظم ضغط الغاز الحيوي في كمية الغاز الحيوي المسموح بدخولها إلى المحرك، وإذا كان منظم الضغط معطلاً، فإن تدفق الغاز الحيوي يصبح غير مستقر وقد يؤدي إلى تعطل النظام. ولحل مشكلة عدم استقرار النظام المستمرة، يجب أولاً إصلاح تسرب نظام جمع الغاز ووضع جدول منتظم لإنتاج الغاز الحيوي للقضاء على مخزون المواد الخام ومنع عدم استقرار الإنتاج. قم بفحص مكونات تدفق الغاز الحيوي في منظمات الضغط بحثًا عن أي تلف أو انسداد لضمان تشغيل النظام باستمرار. وإذا كان المنظم تالفًا، فاستبدله بمنظم ضغط عالي الجودة في نظام الغاز الحيوي لضمان تدفق مستمر ومُحسَّن.

مستويات الانبعاثات العالية

الغاز الحيوي هو وقود أنظف من الديزل، ولكن بعض المولدات لا تزال تُنتج ملوثات مفرطة مثل أكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون. ويسبب هذه المشكلة الأنظمة الاحتراقية غير المتطورة في محركات الغاز الحيوي القديمة، بالإضافة إلى خلط غير كافٍ بين الهواء والوقود. فإذا حصلت مشعلات الغاز الحيوي على كمية قليلة من الهواء، يؤدي الاحتراق غير الكامل إلى إنتاج مفرط لأول أكسيد الكربون. وعلى العكس، فإن كثرة الهواء تؤدي إلى إنتاج أكاسيد النيتروجين بسبب ارتفاع درجات حرارة غرفة الاحتراق.

يمكن أن يُساهم في هذه المشكلة المحركات القديمة التي تفتقر إلى تقنيات التحكم الحالية في الانبعاثات. يمكن تحقيق التحكم في الانبعاثات ببساطة من خلال تحسين نسبة الهواء إلى الوقود. تحتوي معظم مولدات الغاز الحيوي على صمام لدخول الهواء — قم بضبط هذا الصمام لضمان نسبة حجمية مقدارها 10:1 للغاز الحيوي. يمكن لمحللات الانبعاثات توفير قياس دقيق للنظام والتحكم في خليط الهواء والوقود حتى تنخفض الانبعاثات دون المعايير الإقليمية المحددة. يمكن تركيب محولات حفازة مصممة لمحركات الغاز الحيوي على المحركات القديمة لتقليل الملوثات. ويمكن تحويل الملوثات الغازية إلى بخار ماء غير ضار وثاني أكسيد الكربون. كما أن صيانة المحرك ستساعد أيضًا في الحد من الانبعاثات، على سبيل المثال، عن طريق فتح ممرات الهواء بعد 200 ساعة من التشغيل.

صعوبة تشغيل المولد

مع تغير الطقس أو عند ترك المولد لفترات طويلة، يجد المستخدمون غالبًا صعوبة في تشغيل مولد الغاز الحيوي. وتشمل الأسباب الأكثر احتمالاً ضغط الغاز الحيوي المنخفض، ومحركات درجة الحرارة المنخفضة، والبطاريات التالفة. تحدث مشكلات التشغيل الناتجة عن انخفاض ضغط الغاز الحيوي بسبب الضغط غير الكافي. وفي حالة عدم توفر ضغط كافٍ، يصعب على النظام إرسال الغاز إلى غرفة احتراق المحرك، ويصبح الإشعال شبه مستحيل.

يؤثر الطقس البارد تأثيرًا سلبيًا على الاحتراق. في الواقع، قد يكون احتراق محرك الغاز الحيوي البارد ودوران المولد غير الفعال مشابهًا للعمل بينما لا يحدث احتراق فعلي. كما أن البطاريات الميتة بسبب شرارة الإشعال هي سبب شائع إذا لم يُستخدم المولد لأسابيع. يمكن حل مشكلات التشغيل من خلال تحديد مصدر المشكلة في نظام الغاز الحيوي أولًا. إذا كانت الضغط منخفضًا، افترض أن المفاعل يحتاج إلى العمل لمدة 24 إلى 48 ساعة. وفي الطقس البارد، قم بتسخين المحرك باستخدام سخان كتلة المحرك لمدة 1 إلى ساعتين. بالنسبة للبطاريات الميتة، قم بشحن الشاحن المحمول لمدة 4 إلى 6 ساعات، وتحقق من نظام الإشعال للتأكد من أنه يعمل بشكل صحيح.

مكونات نظام الوقود والتآكل

تآكل مكونات مولد الغاز الحيوي مثل الأنابيب أو الصمامات هو مشكلة صامتة تؤدي تدريجيًا إلى تدهور أداء مولدات الغاز الحيوي. يحتوي الغاز الحيوي على نسبة صغيرة من كبريتيد الهيدروجين. وعندما يتواجد الغاز الحيوي وH₂S في نظام مغلق مع الرطوبة، يحدث تفاعل كيميائي يصبح بعدها مادة مسببة للتآكل. إذا لم يتم إصلاح أو استبدال مكونات مولد الغاز الحيوي في مراحله المبكرة، فستنتج مشكلة تسرب H₂S المسبب للتآكل. وفي النهاية، يؤدي ذلك إلى حدوث أعطال تشغيلية في مولد الغاز الحيوي ونظام الوقود، بالإضافة إلى إصلاحات مكلفة.

في محاولة للقضاء على التآكل، فإن أول ما يجب فعله هو تركيب أنظمة إزالة H₂S من الغاز الحيوي على خطوط أنابيب الغاز الحيوي. ينبغي أن تقوم هذه الأنظمة بإزالة غاز H₂S ليصبح أقل من 20 جزءًا في المليون قبل استخدام وقود الغاز الحيوي. يجب توفر نظام للفحص المنتظم لتآكل الوقود الناتج عن H₂S. يجب تصريف الأنظمة الضعيفة من الوقود التي تتعرض للتآكل بسبب الرطوبة، أو التي تعاني من تآكل متسارع. يجب تصريف الرطوبة المسببة للتآكل من داخل النظام والتي تحتوي على غاز H₂S نشط، ثم تجفيف النظام.