Біогазова промисловість займається виробництвом біогазу шляхом анаеробного зброджування органічних матеріалів, таких як сільськогосподарські або тваринницькі відходи. Біогаз та біометан належать до найбільш динамічно зростаючих сегментів біоенергетики. Згідно з прогнозами Міжнародного енергетичного агентства, їхня частка на ринку енергетики може зрости до 12-20% до 2040 року.
Біогазові установки мають значні переваги, оскільки здатні забезпечити електроенергією в моменти пікового попиту, заповнюючи прогалини в енергосистемі. Завдяки децентралізованому розташуванню поблизу ферм, їх легше активувати порівняно з централізованими газовими турбінами або вугільними електростанціями.
Рекомендуємо звернути увагу на біогаз як перспективне джерело енергії, а також на системи та кабелі, необхідні для безперебійної роботи біогазових електростанцій.
Що таке біогаз і як його виробляють?
Біогаз складається переважно з метану (CH4) і вуглекислого газу (CO2), а також незначної кількості інших газів, таких як сірководень (H2S). Метановий компонент робить біогаз цінним відновлюваним джерелом енергії, оскільки після очищення його можна використовувати для опалення, виробництва електроенергії або як паливо для транспортних засобів.
Процес виробництва біогазу включає використання органічних матеріалів, таких як сільськогосподарські відходи, гній, побутові відходи, рослинний матеріал, стічні води або харчові відходи. Ці матеріали поміщають в анаеробні варильні котли, де у безкисневих умовах відбувається ферментація. Після завершення ферментації біогаз очищають. Внаслідок цього процесу також утворюється багатий поживними речовинами побічний продукт, званий дигестатом, який можна використовувати як добриво. Анаеробне зброджування не тільки ефективно виробляє відновлювану енергію, але й допомагає утилізувати відходи та знижувати викиди парникових газів.
Яке обладнання та кабелі використовуються при виробництві біогазу?
Виробництво біогазу включає ряд процесів, для яких необхідне різноманітне обладнання та техніка. Кожна одиниця обладнання вимагає специфічних кабелів для електроживлення, керування та передачі даних. Нижче представлена таблиця, в якій узагальнено використовуване обладнання та відповідні кабелі.
Які аспекти слід враховувати під час роботи на біогазовій установці?
Залежно від місця розташування установки або конкретного застосування, кабелі можуть зазнавати різних механічних навантажень та впливу довкілля. Кілька важливих аспектів, які слід враховувати:
- Хімічна стійкість: Кабелі повинні бути стійкими до хімічних речовин через вплив різних хімікатів та агресивних речовин. Для ізоляції та оболонки часто використовують матеріали, такі як поліетилен або фторполімери.
- Вологозахист: На біогазових установках необхідний високий ступінь захисту від пилу та вологи (IP) для точок введення кабелю в обладнання.
- Механічна міцність: Кабелі повинні витримувати механічні навантаження, такі як стирання, тиск або вигин, особливо в зонах з важкою технікою або там, де кабелі часто переміщуються.
- Температурна стійкість: Кабелі повинні витримувати коливання температури, що особливо важливо біля варильних котлів або двигунів, де температура може бути високою.
- Електромагнітна сумісність (ЕМС): У міру автоматизації систем кабелі повинні бути належним чином екрановані оплеткою, фольгою або їх комбінацією, щоб уникнути електромагнітних перешкод та забезпечити точну передачу даних.
- Номінальні значення напруги та струму: Кабелі повинні витримувати різні напруги та струми залежно від застосування, наприклад, для моніторингу потужності двигуна або температури, без перегріву або погіршення характеристик кабелю.
Чому надійність компонентів та мінімізація простоїв важливі для біогазових установок?
Як і на будь-якому виробництві, відмова обладнання шкодить підприємству. Через специфіку виробництва, зокрема неприємні запахи та необхідність розташування поблизу сировини, багато заводів будуються у віддалених районах, де важко швидко отримати запасні частини. Тому машини та компоненти повинні витримувати суворі умови, щоб оптимізувати термін служби.
Вибираючи кабелі для установки, важливо знати, в яких умовах вони працюватимуть, щоб забезпечити правильний вибір оболонки та ізоляційних матеріалів. Наприклад, кабелі, що подають потужність до двигунів обладнання та генераторів, часто зазнають сильних вібрацій, які можуть зношувати оболонки кабелів. У таких випадках кабелі з поліуретановою оболонкою, яка має високу стійкість до стирання та хімічного впливу, використовуються частіше, ніж стандартний ПВХ.
Яким стандартам безпеки повинні відповідати кабелі живлення та передачі даних на заводі з переробки біогазу?
На заводі з переробки біогазу кабелі живлення та передачі даних повинні відповідати ряду стандартів безпеки, щоб забезпечити безпечну та ефективну роботу в цьому специфічному і потенційно небезпечному середовищі. Ці стандарти зазвичай включають вимоги до вогнестійкості, хімічної стійкості, механічної довговічності та електричних характеристик. Деякі ключові аспекти включають:
Вибухозахист: У середовищі, де присутні метан та інші горючі гази, кабелі повинні відповідати стандартам вибухозахисту, таким як NEC Class I, Division 2 у США або ATEX у Європі. Ці стандарти гарантують, що кабелі можуть безпечно функціонувати в умовах потенційно вибухонебезпечних газів.
Вогнестійкість: Кабелі повинні бути вогнестійкими, щоб запобігти поширенню вогню. Важливі стандарти, такі як IEC 60331 (Міжнародна електротехнічна комісія), UL 94 (Underwriters Laboratories) та CSA FT4 (Канадська асоціація стандартів), оцінюють кабелі за їх здатністю витримувати вплив вогню.
Відповідність нормам: Усі кабелі повинні відповідати міжнародним та національним електротехнічним нормам, таким як UL 758 (AWM), 1277 або 2277, NFPA 79 або CSA C22.2 № 230 або 239. Ці норми забезпечують відповідність встановлення та використовуваних матеріалів певним вимогам і стандартам.
Дотримання цих стандартів є критично важливим для забезпечення безпечної роботи кабелів у складних умовах заводу з переробки біогазу.