Модернізація газової котельні шляхом переведення парового котла Hagomatic 5/12 на спалювання біомаси

Abstract

Оскар БАЛАНДА, Ігор ГАЛЯНЧУК (керівник). Модернізація газової котельні шляхом переведення парового котла Нagomatic 5/12 на спалювання біопалива. Бакалаврська кваліфікаційна робота. - Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2025. Розширена анотація. На сьогоднішній день зменшення споживання традиційних видів палива – нагальна тенденція енергетичного сектору України [1]. Відтак, збільшення масштабів використання відновлюваних джерел енергії та запровадження енергоощадних технологій становить нагальне завдання [2]. Застосування відновлюваних джерел енергії, передусім біомаси, є актуальним для України, адже дає змогу знизити її залежність від імпортованих енергоносіїв та посилити енергетичну безпеку [3]. Технологія конвертації біогазу в біометан сприятиме значному збільшенню обсягів видобутку газу, а також скороченню імпорту природного газу [4]. Саме такі проблеми і зазначені в даній роботй, а саме аналіз, розроблення та впровадження заходів направлених на розробку системи виробництва біогазу з подальшою очисткою та спалюванням в паровому котлі та оцінка їх ефективності. Об'єктом дослідження є енерготехнологічний процес перетворення енергії біомаси в енергію біогазу з подальшим його спалюванням. Метою досліджень є розробка біогазової станції на основі відходів промислового підприємства з очищенням біогазу до біометану для отриманням енергетичного продукту, придатного для ефективного спалювання в котлах. В першому розділі роботи проведено аналіз науково-технічних основ виробництва біогазу, екологічних аспектів законодавства викидів у довкілля, зроблено огляд основної проблематики та сформовані задачі досліджень. Другий розділ присвячений обґрунтування вибору технології та методики розрахунку процесів бродіння біомаси для утворення біогазу з метою встановлення можливості його спалювання в парових газових котлах. У третьому розділі зроблено аналіз об'єкту впровадження технічних рішень та представлено результати розрахунків діючого устаткування на проектному виді палива. Четвертий розділ присвячений впровадженню запропонованих рішень на об’єкті досліджень та проведена оцінка їх енергоефективності. Приведені в роботі результати розрахунків біогазової станції на основі відходів промислового підприємства з очищенням біогазу до біометану для отриманням енергетичного продукту, придатного для ефективного спалювання в парових котлах можуть бути вправаджені на зазначеному енергопідприємстві. В економічній частині роботи виконано розрахунок економічної ефективності по переведенню котла зі спалювання газу на біогаз. У п'ятому розділі розглянуто заходи з охорони праці на об'єкті.Oscar BALANDA, Igor GALYANCHUK (supervisor). Modernization of the gas boiler room by converting the Hagomatic 5/12 steam boiler to burning biofuel. Bachelor's qualification work. Bachelor`s thesis. – Lviv Polytechnic National University, Lviv, 2025. Extended abstract. Today, reducing the consumption of traditional fuels is an urgent trend in the energy sector of Ukraine [1]. Therefore, increasing the scale of the use of renewable energy sources and introducing energy-saving technologies is an urgent task [2]. The use of renewable energy sources, primarily biomass, is relevant for Ukraine, as it allows reducing its dependence on imported energy sources and increasing energy security [3]. The technology of converting biogas into biomethane will contribute to a significant increase in gas production, as well as reducing natural gas imports [4]. It is these problems that are indicated in this work, namely the analysis, development and implementation of measures aimed at developing a biogas production system with subsequent purification and combustion in a steam boiler and assessing their effectiveness. The object of the study is the energy technological process of converting biomass energy into biogas energy with its subsequent combustion. The purpose of the research is to develop a biogas plant based on industrial waste with biogas purification to biomethane to obtain an energy product suitable for effective combustion in boilers. The first section of the work analyzes the scientific and technical foundations of biogas production, environmental aspects of environmental emissions legislation, reviews the main issues and formulates research tasks. The second section is devoted to the justification of the choice of technology and methodology for calculating biomass fermentation processes for biogas formation in order to establish the possibility of its combustion in steam gas boilers. The third section analyzes the object of implementation of technical solutions and presents the results of calculations of existing equipment on the design type of fuel. The fourth section is devoted to the implementation of the proposed solutions at the research object and evaluates their energy efficiency. The results of the calculations of a biogas plant based on industrial waste with biogas purification to biomethane to obtain an energy product suitable for efficient combustion in steam boilers presented in the work can be implemented at the specified energy enterprise. In the economic part of the work, a calculation of the economic efficiency of converting a boiler from burning gas to biogas is performed. In the fifth section, occupational safety measures at the facility are considered.