Các Vấn Đề Thường Gặp Của Máy Phát Điện Biogas Và Cách Khắc Phục

Với các máy phát điện biogas, một trong những sự cố phổ biến nhất là công suất đầu ra thấp hơn dự kiến. Điều này thường do chất lượng biogas và sự mài mòn các bộ phận động cơ. Biogas cần có hàm lượng metan cụ thể từ 50% đến 70% để cháy tốt. Nếu hàm lượng metan trong biogas dùng để phát điện thấp hơn ngưỡng này, thì thường là do quá trình tiêu hóa kém trong bể lên men biogas, liên quan đến nhiệt độ không tối ưu và sự mất cân bằng trong quá trình phân hủy nguyên liệu đầu vào.

Mài mòn các bộ phận động cơ khác như bugi hoặc vòi phun nhiên liệu có thể là nguyên nhân khác. Các bộ phận đốt cháy nhiên liệu để tạo ra công suất trong động cơ bị tắc nghẽn bởi cặn carbon do quá trình cháy không hoàn toàn, từ đó gây ra hiện tượng cháy nhiên liệu kém hiệu quả. Trong trường hợp này, bước đầu tiên là kiểm tra xem có chứa thành phần metan bằng máy phân tích khí. Nếu có, hãy điều chỉnh tỷ lệ nguyên liệu đầu vào của bể lên men và nhiệt độ ở mức 35°C để phù hợp với quá trình lên men trung tính. Đối với các bộ phận đã mài mòn, bạn nên thay bugi sau mỗi 500 giờ hoạt động và làm sạch vòi phun nhiên liệu bằng chất tẩy rửa chuyên dụng.

Hoạt động không ổn định và tắt máy thường xuyên

Việc sở hữu một máy phát điện biogas thường xuyên tắt máy và hoạt động ngắt quãng có thể gây khó chịu rất lớn đối với những người cần nguồn điện liên tục. Việc cung cấp biogas không ổn định và các bộ điều chỉnh áp suất bị lỗi có thể khiến hiện tượng này xảy ra. Trong một bể phân hủy kỵ khí, sản xuất biogas có thể không đều và dẫn đến sản lượng dao động nếu cần bổ sung nguyên liệu đầu vào, hoặc nếu hệ thống thu gom khí bị rò rỉ. Thêm vào đó, áp suất khí giảm xuống dưới ngưỡng nhất định sẽ làm cho máy phát điện chạy giật và ngừng hoạt động.

Một nguyên nhân khác gây ra vấn đề này là bộ điều chỉnh áp suất bị hỏng. Bộ điều chỉnh áp suất động cơ biogas kiểm soát lượng biogas được phép đi vào động cơ, và nếu bộ điều chỉnh áp suất động cơ biogas bị lỗi, dòng chảy biogas sẽ trở nên không ổn định và có thể khiến hệ thống hoạt động sai. Để khắc phục tình trạng hệ thống không ổn định kéo dài, việc đầu tiên cần làm là sửa chữa các điểm rò rỉ trong hệ thống thu gom khí và duy trì lịch sản xuất biogas để loại bỏ lượng dự trữ nguyên liệu đầu vào, ngăn ngừa sự mất ổn định trong sản xuất. Kiểm tra các thành phần điều chỉnh dòng chảy của bộ điều chỉnh áp suất biogas để phát hiện hư hỏng hoặc tắc nghẽn nhằm đảm bảo hệ thống vận hành liên tục. Nếu bộ điều chỉnh bị hư hại, hãy thay thế bằng một bộ điều chỉnh áp suất chất lượng tốt cho hệ thống biogas để đảm bảo dòng chảy liên tục tối ưu.

Mức độ phát thải cao

Khí sinh học là một loại nhiên liệu sạch hơn diesel nhưng một số máy phát điện vẫn thải ra các chất ô nhiễm quá mức như NOx và CO. Hệ thống cháy chưa phát triển đầy đủ của các động cơ khí sinh học cũ và sự trộn lẫn không khí-nhiên liệu kém gây ra vấn đề này. Nếu các đầu đốt khí sinh học nhận được quá ít không khí, quá trình cháy không hoàn toàn sẽ tạo ra lượng CO quá mức. Ngược lại, nếu có quá nhiều không khí, sẽ sinh ra NOx do nhiệt độ buồng cháy quá cao.

Đóng góp vào vấn đề này có thể đến từ các động cơ cũ hơn thiếu công nghệ kiểm soát phát thải hiện đại. Việc kiểm soát phát thải có thể được thực hiện đơn giản bằng cách tối ưu hóa tỷ lệ nhiên liệu-không khí. Hầu hết các máy phát biogas đều có van hút khí — hãy điều chỉnh van này để đảm bảo tỷ lệ thể tích biogas là 10:1. Các thiết bị phân tích khí thải có thể cung cấp phép đo chính xác hệ thống và điều khiển hỗn hợp nhiên liệu-không khí đến mức độ mà lượng phát thải nằm dưới tiêu chuẩn khu vực quy định. Bộ chuyển đổi xúc tác được thiết kế dành cho động cơ biogas có thể được lắp đặt trên các động cơ cũ để giảm chất gây ô nhiễm. Các chất ô nhiễm dạng khí có thể được chuyển hóa thành hơi nước vô hại và CO2. Việc bảo trì động cơ cũng giúp giữ mức phát thải thấp, ví dụ như mở thông đường dẫn khí sau mỗi 200 giờ vận hành.

Khó khăn khi khởi động máy phát điện

Khi thời tiết thay đổi hoặc máy phát điện phải để lâu ngày, người dùng thường gặp khó khăn trong việc khởi động máy phát điện biogas. Áp suất biogas thấp, động cơ nhiệt độ thấp và bình ắc-quy yếu là những nguyên nhân phổ biến nhất. Các vấn đề khởi động do áp suất biogas thấp xảy ra khi áp lực không đủ. Khi thiếu áp suất cần thiết, hệ thống sẽ khó truyền khí vào buồng đốt của động cơ, khiến việc đánh lửa gần như không thể thực hiện được.

Thời tiết lạnh có tác động tiêu cực đến quá trình cháy. Trên thực tế, sự cháy kém ở động cơ biogas khi trời lạnh và việc máy phát khởi động không hiệu quả có thể nghe như thể máy đã chạy nhưng thực chất chưa xảy ra quá trình cháy. Pin chết do đánh lửa trung tâm cũng là nguyên nhân phổ biến nếu máy phát đã không được sử dụng trong vài tuần. Các vấn đề về khởi động có thể được giải quyết bằng cách trước tiên xác định nguồn gốc sự cố trong hệ thống biogas. Nếu áp suất thấp, cần cho hầm biogas hoạt động liên tục từ 24 đến 48 giờ. Trong thời tiết lạnh, hãy làm nóng động cơ bằng bộ sưởi thân máy trong 1 đến 2 giờ. Với pin bị chết, hãy sạc bộ sạc di động trong 4 đến 6 giờ và kiểm tra hệ thống đánh lửa để đảm bảo nó đang hoạt động.

Các Bộ Phận Hệ Thống Nhiên Liệu và Hiện Tượng Ăn Mòn

Sự ăn mòn các bộ phận của máy phát khí sinh học như ống dẫn hoặc van là một vấn đề âm ỉ làm suy giảm hiệu suất hoạt động của máy phát khí sinh học. Khí sinh học chứa một lượng nhỏ khí hydro sunfua. Khi khí sinh học và H₂S tồn tại trong hệ thống kín có độ ẩm, sẽ xảy ra phản ứng hóa học và tạo thành môi trường ăn mòn. Nếu các bộ phận ban đầu của máy phát khí sinh học không được sửa chữa hoặc thay thế kịp thời, hậu quả là máy phát khí sinh học sẽ gặp sự cố rò rỉ H₂S có tính ăn mòn. Cuối cùng, điều này gây ra các sự cố vận hành máy phát khí sinh học và hệ thống nhiên liệu, dẫn đến chi phí sửa chữa cao.

Để loại bỏ hiện tượng ăn mòn, việc đầu tiên cần làm là lắp đặt hệ thống loại bỏ H₂S từ khí sinh học trên các đường ống dẫn khí. Hệ thống này cần loại bỏ khí H₂S xuống dưới 20 ppm trước khi khí sinh học được sử dụng làm nhiên liệu. Cần có hệ thống kiểm tra định kỳ hiện tượng ăn mòn do H₂S trong nhiên liệu. Các hệ thống nhiên liệu yếu bị ăn mòn do độ ẩm cần được xả nước hoặc nơi có hiện tượng ăn mòn tăng tốc. Khí H₂S hoạt động trong môi trường ẩm phải được xử lý; độ ẩm có khả năng ăn mòn khí sinh học trong hệ thống cần được xả ra và làm khô.