إستغلال الغاز الحیوی لإدارة وحدة لإنتاج الکهرباء

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

قسم الهندسة الزراعیة- کلیة الزراعة- جامعة عین شمس، مصر.

المستخلص

اجری هذا البحث لاختبار وتقییم أداء وحدة لانتاج الطاقة الکهربیة تستمد قدرتها من محرک دیزل یعمل کمحرک ثنائی الوقود (دیزل- بیوجاز) ففی الآونة الأخیرة عانت مصر من انقطاع التیار الکهربى وکذلک ظهرت ازمة فی الوقود.
فقد تم توصیل محرک قدرته 10 حصان بمولد سعة 6 کیلووات وأجریت الاختبارات على هذه الوحدة باستخدام وقود الدیزل أولا وتم قیاس کل من (السرعة الدورانیة- استهلاک الوقود- تصرف الهواء الداخل للمحرک) وذلک عند احمال مختلفة (صفر- 4,5 کیلووات), ثم أجریت نفس الاختبارات بعد توصیل المحرک باداة لخلط الهواء الداخل لاسطوانة المحرک فی شوط السحب بالبیوجاز وتم اجراء نفس القیاسات بالإضافة لاستهلاک غاز البیوجاز.
وکانت اهم النتائج کالتالى:-
1- انخفاض استهلاک الدیزل عند إضافة البیوجاز وکان ادنى فارق فی الاستهلاک (0,07 کجم/ساعة) عند عدم التحمیل واقصی فارق (0,63 کجم/ساعة) عند حمل 4,5 کیلووات.
2- انخفاض الاستهلاک النوعی للوقود مع زیادة الحمل فی کل من الحالتین وکان ادنى قیمة للاستهلاک النوعى للوقود عند التشغیل بالدیزل فقط وعند التشغیل بالنظام ثنائی الوقود (دیزل- بیوجاز) هو (0,355- 0,22) کجم/کیلوات.ساعة على الترتیب.
3- انخفاض کل من الکفاءة الحجمیة والکفاءة الحراریة عند إلتشغیل بالنظام ثنائی الوقود وکان اقصی انخفاض فی الکفاءة الحجمیة والحراریة على التوالی عند (4,5) کیلووات  حیث وصلتا الى (64%, 20%) مقارنة بـ (72%, 28%) عند العمل بالدیزل فقط.
4- زیادة نسبة اول أکسید الکربون عند العمل تحت النظام ثنائی الوقود فقد کانت اقصی قیمة عند التشغیل بالدیزل فقط (860) جزء فی الملیون وازدادت الى (1050) جزء فی الملیون عند التشغیل بالنظام ثنائی الوقود وذلک عند حمل (4,5 کیلووات).
5- إمکانیة التوفیر فی وقود الدیزل وذلک بإضافة البیوجاز وتشغیل المحرک بالنظام ثنائی الوقود وکانت اقصی قیمة للتوفیر عند 4,5 کیلووات بنسبة 40% من الوقود.

Bari, S., (1996). Effect of carbon dioxide on the performance of biogas/diesel engine, WREC 1996, p: 1007-1010
Bhabani, P. P., C. Nayak, and B. K. Nanda (2013). Investigation on utilization of biogas and Karanja oil biodiesel in dual fuel mode in a single cylinder DI diesel engine, International journal of energy and environment, vol. (4)2 p: 279- 290
Deshpande, S. V., and Brose, S., (2013). Biodiesel engine, International Journal of Mechanical and Production Engineering (IJMPE) ISSN No.: 2315-4489, Vol-2
Duc, P. M., and K. Wattanavichien, (2007). Study on biogas premixed charge diesel dual fuelled engine, Energy conservation and management 48 (2007) p. 2286-2308
ESCAP (1981). Renewable sources of energy, volume II. Biogas, United Nations Economic and Social Commission for Asia and Pacific
Gichoho, P. M.,(1993). “Potential of biogas as energy fuel” Biogas forum, 11 No. 53 p. 19-23
Hassan, K., M. Yilmaz, and M. Zafer (2014). Compressed biogas-diesel dual-fuel optimization study for ultralow emission, Advances in mechanical engineering, vol. (2014), article ID 571063
Heywood, J.B. (1988) Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw-Hill
Jawurek, H. H., N. W. Lane and C. J. Rallis (1990). Biogas/petrol dual fueling of SI engine for rural third world use, Biomass, 13,87-103
Kofoed, E. and B. Hansen (1981). Gas Motors In Northeast Regional. Agricultural Engineering Service, Ithaca, NY.
Mitzlaf, K., and Moses, H. (1986). Performance of a small diesel engine operating in a dual mode with biogas. Biogas Technology, Transfer and Diffusion Elsevier Applied Science Publishers Ltd
Porpatham, E.; A. Ramesh and N. Nagalingam (2007). Effect of hydrogen addition on the performance of biogas fuelled spark ignition engine. International journal of Hydrogen energy Vol. (32) p: 2057- 2065
Razni, O., M. M. Nima, and M. Assadi (2011). Literature review and road map for using biogas in internal combustion engine, 3rd International conference on applied energy, May 2011, Perugia, Italy, P nn-mm
Seung, H. Y. and C. Sik Lee (2011) Experimental investigation on the combustion and exhaust emission characteristics of biogas-biodiesel dual-fuel combustion in a CI engine. Fuel processing technology vol. (92). P:992:1000
Marcelo S.J., N.M. Samuel, P.R. Reinaldo, A.S. Abel, D. Secco, (2011). Microgeneration of electricity with producer gas in dual fuel mode operation. Eng. Agric. [online]. vol.31, n.5 available at http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-69162011000500005