Распространенные проблемы биогазовых генераторов и их устранение

При использовании биогазовых генераторов одной из наиболее распространенных проблем является более низкая мощность по сравнению с ожидаемой. Это зачастую обусловлено качеством биогаза и износом деталей двигателя. Для правильного сгорания биогаз должен содержать определенный процент метана — от 50% до 70%. Если содержание метана в газе, используемом для выработки энергии, ниже этого порога, это обычно связано с плохим процессом ферментации в биогазовой установке, вызванным неоптимальной температурой и дисбалансом в переработке сырья.

Износ других деталей двигателя, таких как свечи зажигания или топливные форсунки, может быть другой причиной. Детали, в которых происходит сгорание топлива для выработки энергии, засоряются отложениями углерода из-за неполного сгорания, что приводит к неэффективному расходу топлива. В этом случае первым шагом является проверка содержания метана с помощью газоанализатора. Если метан присутствует, отрегулируйте соотношение сырья в биогазовой установке и поддерживайте температуру на уровне 35°C для мезофильного сбраживания. Изношенные детали необходимо заменять: свечи зажигания следует менять каждые 500 часов работы, а топливные форсунки — очищать профессиональным чистящим средством.

Неустойчивая работа и частые отключения

То, что биогазовый генератор часто отключается и работает с перебоями, может вызывать сильное раздражение у тех, кто нуждается в постоянном электроснабжении. Это может происходить из-за нестабильных поставок биогаза и неисправных редукторов давления. В биореакторе производство биогаза может быть неравномерным и колебаться, если требуется добавление исходного сырья или имеются утечки в системе сбора газа. Кроме того, падение давления газа ниже определённого порога заставляет двигатель-генератор работать с перебоями и останавливаться.

Другим источником этой проблемы являются неисправные редукторы давления. Регулятор давления биогаза для двигателя контролирует количество биогаза, поступающего в двигатель, и если регулятор давления биогаза выходит из строя, поток биогаза становится нестабильным и может привести к сбоям в работе системы. Для устранения постоянной нестабильности системы в первую очередь необходимо устранить утечки в системе сбора газа и соблюдать график производства биогаза, чтобы исключить накопление запасов сырья и предотвратить нестабильность производства. Проверьте компоненты регуляторов давления и потока биогаза на наличие повреждений или засоров, чтобы система могла работать непрерывно. Если регулятор поврежден, замените его на качественный регулятор давления в системе биогаза для обеспечения оптимального непрерывного потока.

Высокий уровень выбросов

Биогаз является более чистым топливом по сравнению с дизелем, но некоторые генераторы по-прежнему выделяют избыточные загрязнители, такие как NOx и CO. Данная проблема вызвана недостаточно развитыми системами сгорания в старых двигателях, работающих на биогазе, а также плохим смешиванием воздуха и топлива. Если горелки биогаза получают недостаточно воздуха, происходит неполное сгорание, в результате которого образуется избыток CO. Напротив, избыток воздуха приводит к образованию NOx из-за высокой температуры в камере сгорания.

Решению этой проблемы могут способствовать старые двигатели, в которых отсутствуют современные технологии контроля выбросов. Контроль выбросов можно обеспечить путем простой оптимизации соотношения воздух-топливо. Большинство генераторов биогаза имеют клапан подачи воздуха — отрегулируйте его для обеспечения объемного соотношения биогаза 10:1. Анализаторы выбросов могут обеспечить точное измерение параметров системы и регулировать смесь воздух-топливо до значений, при которых выбросы остаются ниже установленных региональных нормативов. На старые двигатели можно установить каталитические нейтрализаторы, предназначенные для двигателей, работающих на биогазе, чтобы снизить уровень загрязняющих веществ. Газообразные загрязнители могут превращаться в безвредные водяной пар и CO2. Техническое обслуживание двигателя также поможет снизить выбросы, например, путем очистки воздушных каналов после 200 часов работы.

Трудности с запуском генератора

При изменении погодных условий или длительном простое генератора пользователям зачастую трудно запустить биогазовый генератор. Наиболее вероятные причины — низкое давление биогаза, низкая температура двигателя и разряженный аккумулятор. Проблемы с запуском из-за низкого давления биогаза возникают при недостаточном давлении. Без достаточного давления система не может подать газ в камеру сгорания двигателя, и воспламенение становится практически невозможным.

Холодная погода оказывает негативное влияние на процесс сгорания. На самом деле, сгорание биогаза в холодном двигателе и неэффективный запуск генератора могут создавать впечатление, что двигатель работает, хотя процесс сгорания ещё не начался. Также частой причиной являются разряженные аккумуляторы, особенно если генератор не использовался в течение нескольких недель. Проблемы с запуском можно устранить, сначала определив источник неисправности в системе биогаза. Если давление низкое, дайте ферментеру поработать в течение 24–48 часов. В холодную погоду предварительно прогревайте двигатель с помощью нагревателя блока цилиндров в течение 1–2 часов. При разряженных аккумуляторах заряжайте переносное зарядное устройство в течение 4–6 часов и проверьте систему зажигания, чтобы убедиться в её исправной работе.

Компоненты топливной системы и коррозия

Коррозия компонентов биогазовой установки, таких как трубы или клапаны, — это скрытая проблема, постепенно ухудшающая работу биогазовых генераторов. Биогаз содержит небольшой процент сероводорода. Когда биогаз и H₂S находятся в замкнутой системе с влагой, происходит химическая реакция, приводящая к коррозии. Если поврежденные компоненты биогазовой установки не ремонтируются или не заменяются вовремя, возникает проблема утечки агрессивного H₂S. В конечном итоге это вызывает сбои в работе биогазового генератора и топливной системы, а также требует дорогостоящего ремонта.

Для предотвращения коррозии первым шагом является установка систем удаления H₂S из биогаза на биогазовых трубопроводах. Система должна снижать содержание газа H₂S до уровня менее 20 ppm до того, как биогаз будет использован в качестве топлива. Необходимо организовать регулярную проверку топливной системы на наличие коррозии от H₂S. Слабые участки топливной системы, подверженные коррозии из-за влаги, следует осушать, так как влага ускоряет коррозию. Активный газ H₂S во влаге приводит к образованию коррозионно-агрессивной среды внутри системы; эту влагу необходимо удалять и просушивать.