Mikroplinske i plinske turbine na bioplin

Plinska turbina usisava i komprimira zrak, miješa ga s gorivom te izgaranjem stvara vruće plinove koji ekspandiraju kroz turbinski stupanj. Vratilo pokreće kompresor i električni generator. Mikroplinska turbina koristi isti temeljni princip u kompaktnijem, često visokobrzinskom i modularnom sklopu.

Mikroturbina nije samo mali plinski motor

Motor energiju izgaranja pretvara preko klipova, koljenastog vratila i generatora. Turbina ima rotirajući kompresor i turbinski kotač, kontinuiran tok plina i drukčiji profil topline. Njezina odluka o primjeni zato ne smije biti samo usporedba nazivne električne snage.

Mikroturbine se mogu slagati u više modula. To olakšava prilagodbu opterećenju i održavanje dijela sustava dok drugi modul radi. Veće industrijske plinske turbine imaju drukčiju ekonomiku i traže veće, ujednačenije količine goriva.

Zašto je priprema bioplina zahtjevna?

Turbina treba gorivo odgovarajuće ogrjevne vrijednosti i tlaka. Kondenzat, čestice i sumporovodik uklanjaju se radi zaštite kompresora, komore izgaranja, rekuperatora i izmjenjivača. Ovisno o sirovini, nadziru se siloksani i drugi tragovi koji pri visokoj temperaturi mogu stvarati tvrde naslage.

Kompresija bioplina troši električnu energiju. Taj pomoćni pogon, gubitak tlaka kroz filtre i promjena sastava plina moraju se računati u neto proizvodnju, a ne ostati izvan usporedbe s motorom.

Rekuperator i povrat topline

Mnoge mikroplinske turbine koriste rekuperator koji toplinom ispuha predgrijava komprimirani zrak prije izgaranja. Time se poboljšava električna učinkovitost. Iza turbine i rekuperatora i dalje ostaje toplina koja se može iskoristiti za toplu vodu, paru, sušenje ili apsorpcijsko hlađenje.

Visoka temperatura ispuha može biti važna prednost u procesu koji treba paru ili vrući zrak. Ako lokacija treba samo niskotemperaturno grijanje digestora, treba provjeriti odgovaraju li količina i temperaturna razina topline stvarnoj potrošnji.

Kada turbina može imati prednost?

• kada je tok bioplina stabilan i dovoljno velik za kontinuiran rad
• kada lokacija može kvalitetno očistiti i komprimirati plin
• kada postoji cjelogodišnja uporaba visokotemperaturnog ispuha
• kada su važni mali broj pokretnih dijelova, kompaktan modul i niže vibracije
• kada modularnost više jedinica odgovara rastu ili promjeni opterećenja

Što treba usporediti s plinskim motorom?

Usporedba mora koristiti isti godišnji dotok i sastav plina. Treba uključiti neto električnu energiju nakon kompresije, stvarno iskorištenu toplinu, servisne intervale, pad snage pri vanjskim uvjetima, raspoloživost rezervnih dijelova i ponašanje pri djelomičnom opterećenju.

Jedan podatak iz kataloga nije dovoljan. Učinkovitost, emisije i servis ovise o konkretnom modelu, temperaturi zraka, tlaku, gorivu i načinu rada cijelog postrojenja.