沼气发电机组

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沼气发电机组
 
沼气发电机组的应用未来
济宁力扬环保设备公司，作为环保行业的领军人，一直致力于节能环保，开发新型可用能源，我们不仅仅做沼气污水处理，更致力于生态循环产业链，沼气，作为一种可再生无污染的新型资源，在各行各业都被广泛运用到，利用沼气发电不仅仅可以解决资源配置不协调问题，更加可以为我们带来不菲的经济效益，我们从专业的角度向您剖析沼气发电的一个详细的过程
沼气燃烧发电是随着大型沼气池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能。沼气发电具有创效、节能、安全和环保等特点，是一种分布广泛且价廉的分布式能源。沼气发电在发达国家已受到广泛重视和积极推广。生物质能发电并网在西欧一些国家占能源总量的10%左右。我国沼气发电有30多年的历史，在“十五”期间研制出20～600kW纯燃沼气发电机组系列产品，气耗率0．6～0．8m0／kw h(沼气热值 ~>21MJ／m0)。但国内沼气发电研究和应用市场都还处于不完善阶段，特别是适用于我国广大农村地区小型沼气发电技术研究更少，我国农村偏远地区还有许多地方严重缺电，如牧区、海岛、偏僻山区等高压输电较为困难，而这些地区却有着丰富的生物质原料。如能因地制宜地发展小沼电站，则可取长补短就地供电。
 沼气发电技术：[1]沼气发电技术是集环保和节能于一体的能源综合利用新技术。它是利用工业、农业或城镇生活中的大量有机废弃物（例如酒糟液、禽畜粪、城市垃圾和污水等），经厌氧发酵处理产生的沼气，驱动沼气发电机组发电，并可充分将发电机组的余热用于沼气生产。沼气发电热电联产项目的热效率，视发电设备的不同而有较大的区别，如使用燃气内燃机，其热效率为70%~75%之间，而如使用燃气透平和余热锅炉，在补燃的情况下，热效率可以达到90%以上。沼气发电技术本身提供的是清洁能源，不仅解决了沼气工程中的环境问题、消耗了大量废弃物、保护了环境、减少了温室气体的排放，而且变废为宝，产生了大量的热能和电能，符合能源再循环利用的环保理念，同时也带来巨大的经济效益。  我国沼气发电机组状况。我国沼气发电研发有20多年的历史，目前国内0.8-5000kw各级容量的沼气发电机组均已先后鉴定和投产，主要产品又已全部使用沼气的纯沼气发动机及部分使用沼气的双燃料沼气-柴油发动机。这些机组，各具特色，各有技术上的突破和新颖结构，已在我国部分农村、有机废水、垃圾填埋场的沼气工程上配套使用。近十几年由于农村家庭责任制，大、中型的工厂化畜牧场的建立及环境保护等原因，我国的沼气机、沼气发电机组已向两极发展。农村主要以3-10kw沼气机和沼气发电机组方向发展，而酒厂、糖厂、畜牧场、污水处理厂的大中型环保能源工程，主要以单机容量为50-200kw的沼气发电机组方向发展。  
[2]我国大型沼气发电项目状况：目前，除西藏区以外，我国内地其他所有省市区均建设了大中型沼气发电项目，仅2009年，获得发改委批复的沼气发电CDM项目就有28个，其中大多数为垃圾填埋场的沼气发电项目，部分为养殖场发电及工业废料（酒精厂）发电项目。除这些较大的项目申请了CDM项目外，国内还有众多小型沼气发电工程
如今，环保已经成为全球各界人士共同奋斗的目标，这关乎人类未来的生死存亡，环保，除了节流还应该开源，只有将开源节流有机的结合起来，环保的路才能走的更宽更稳。
 
 
 
 
 
沼气发电的必要性
能源和环境问题已成为国际性热点问题，引起人们的广泛关注。开发新能源，替代原油、天然气和煤炭这三种常规能源，迅速地逐年降低它们的消耗量，已经成为人类发展中的紧迫课题。沼气，是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并必适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。我国利用沼气，特别是沼气发电有十分重要的意义：
一、是可用本地资源代替进口能源，减少国家对进口能源的依赖性；
二、是使我国燃料利用多样化，减少对一种能源的依赖；
三、是一种相对清洁的能源，用沼气代替矿物燃料是减少CO2排放的理想方式(沼气中主要成分是甲烷，它的温室效应是二氧化碳的21倍)；
四、是沼气资源分布广泛，到处可以获得，是能源分散供给体系的一种极佳能源。
五、在某些方面，沼气发电可以抵消运营成本，同时减少碳排放，降低温室效应。
综上所述：沼气发电是一件利国利民利已的好事。
 
系统概述
 
1、沼气脱硫及稳压、防爆装置：供发动机使用的沼气要先经过脱硫装置，以减少硫化氢对发动机的腐蚀。沼气进气管路上安装稳压装置，以便于对流量进行调节，达到佳的空燃比。另外，为防止进气管回火，应在沼气总管上安置防回火与防爆装置。
2、进气调节系统：在进气总管上，需设置一套、灵敏的燃气混合器，以调节空气和沼气的混合比例。
3、发动机点火系统：沼气的燃烧速度慢，对于原来使用汽油、柴油已及天然气的发动机的点火系统要进行一定程度的改造，以提高燃烧效率，减少后燃烧现象，延长运行寿命。
4、调速系统：若沼气发电机组独立运行，即以用电设备为负荷进行运转，用电设备的并入和卸载都会使发电机的负荷产生波动。为了确保发电机组正常运行，沼气发动机上的调速系统必不可少。
5、预热利用系统：采用预热利用装置，对发动机冷却水和排气中的热量进行利用，提高沼气的能源利用效率。
6、并网控制系统：主要包括发电机调压电路，自动准同期并列控制电路，手动并列和解列控制电路，测量电路，燃气发动机及辅助设备控制电路等。 沼气发电系统对电能的经济使用方式是先满足建设单位自身的用点需求，然后再将多余的电力并入公共电网；产生的热能也是先满足发酵池的所需，然后再考虑住所、农场的取暖或输送至公用供热网。
 
特点
 
甲烷的辛烷值在105～115之间时，沼气的辛烷值较高。由于抗爆性能好，发电机组可以选用较高的压缩比。柴油机在燃用沼气或双燃料时，可以获得不低于原机的功率。柴油机全部烧柴油时的额定功率为9708W/2000r/min，如果燃用70%的沼气和30%的柴油，同样可以达到这一指标。如全部烧沼气，调整压缩比和燃烧室，可以达到11032W/2000r/min，乃至更高的指标。
甲烷的燃烧点在640～840℃之间，它在密闭条件下与空气的混合比为1/120～1/7时遇火引燃，因此，可以利用它使内燃机工作。沼气的理论燃烧温度为1807.2～1945.5℃，由于沼气中混有二氧化碳气，使其火焰的传播速度低，所以在内燃机内有良好的抗爆作用。
 
沼气发电机组
 
 
在我国，有全部使用沼气的单燃料沼气发电机组及部分使用沼气的双燃料沼气-柴油发电机组。下表为两种发电机组的性能比较。
单燃料工作原理及优点
将“空气沼气”的混合物在气缸内压缩，用火花塞使其燃烧，通过火塞的往复运动得到动力，然后连接发电机发电。
① 不需要辅助燃料油及其供给设备。
② 燃料为一个系统，在控制方面比可烧两种燃料的发电机组简单。
③ 发电机组价格较低。
 
沼气发电机
双燃料工作原理及优点
将“空气燃烧气体”的混合物在气缸内压缩，用点火燃料使其燃烧，通过火塞的往复运动得到动力，然后连接发电机发电。
 ① 用液体燃料或气体燃料都可工作。
② 对沼气的产量和甲烷浓度的变化能够适应。
③ 如由用气体燃料转为用柴油燃料在停止工作，发电机组内不残留未燃烧的气体，因为饿耐腐蚀性好两种沼气发电机组缺点:工作受到供给的沼气的数量和质量的影响。　
① 用气体燃料工作时也需要液体辅助燃料。
② 需要液体燃料供给设备。
③ 控制机构稍复杂。
④ 借个较单燃料式发电机组稍高。
 
维护保养
 
润滑系统
 
在处理燃料，润滑剂和冷却液时要尽量保持清洁。
注意：只能使用指定的燃料，润滑剂等（见手册“燃料，润滑剂等”）。否则生产商将不给予保修。
更换机油
 
危险：机油是热的，小心烫伤。不用空手去触摸排油塞。油会污染环境，谨慎进行处理！当发动机在运行温度时，打开油箱上的排油塞，完全放出用过的机油。使用大小足够的容器，防止油溢出。使用新垫片重新安装排油塞。
注释：每次更换机油时都要更换机油过滤器的零部件。重新填加机油
注意：填加的机油不能超过量油尺的高刻度线，填加过量对发动机造成损坏。从填加口（箭头所指方向）重新填加新机油。在填加完后，启动发动机，让它低速运转几分钟。
注意：如果运行大约10秒后油压没有增高，立即关掉发动机。检查油压，检查是否有泄漏。然后关掉发动机，大约20分钟后，检查油位。拔出量油尺（箭头所指方向）用干净的不起毛的布进行清洁，重新插入量油尺，再次拔出量油尺油位应该在量油尺的上下刻度之间，尽量把油填满，但不要填加过量。
更换机油过滤器
 
注意：用过的机油和机油过滤器属于维修废弃物。为了防止环境污染，遵守安全章程。使用链扳手拧下机油过滤器油筒，使用相应大小的容器盛装机油，防止机油溢出。
危险：机油过滤器油筒装满了热的机油。小心烫伤和烧伤。给新的机油过滤器的密封面（箭头所指方向）涂上一层机油。用手旋上机油过滤器油筒，直到两个面接触为止。继续用手转动滤筒大约3/4周，直到拧紧为止。填加机油，让发动机运行一段时间，检查是否有泄漏。如果需要的话，用手拧紧过滤器滤筒。
 
有机废水
 
概念
 
有机废水就是以有机污染物为主的废水，有机废水易造成水质富营养化，危害比较大。
在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中，含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，可通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中需要消耗氧气，因而被称为耗氧污染物。这种污染物可造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味，使水质进一步恶化。水体中有机物成分非常复杂，耗氧有机物浓度常用单位体积水中耗氧物质生化分解过程中所消耗的氧量表示，即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃时，五天生化需氧量(BOD5)表示。
客户群
 
有机废水沼气发电机组主要客户群：造纸厂、酒精厂、淀粉厂、药厂、生化厂等。
随着柠檬酸、酒精、造纸厂等工业生产中治理“三废”所需的费用越来越高，2012年的“环保风暴”更是使三废治理工作成为企业生死存亡的大事情。
工业生产的“三废”治理主要有三大途径。
一是对“三废”采取合理有效的治理方法。
二是改进合成工艺，将污染消灭在生产工艺过程中。
三是对“三废”合理利用，变废为宝。
要从根本上消灭污染，关键是要对产生污染的每一个环节和步骤进行认真分析和研究，把污染消灭在工艺生产过程中，实现清洁生产。另外，要大力开发废物的综合利用技术，增加企业的经济效益，保证企业的竞争优势。 我们这里讨论的 “三废”主要指其中的有机废水。工业有机废水来源很多，主要来自柠檬酸、制糖、酒精、造纸、养殖、PTA等行业，这些行业处理污水的主流方式是采用生化法进行处理，处理过程中产生大量沼气，根据估算，每生产一吨柠檬酸可产生大约225方沼气，其中甲烷含量可达60%左右，这种沼气用于发电是一种非常好的燃料，每方沼气可以发1.7度电，效益非常可观。生产一吨酒精可产生300方沼气，甲烷含量可达70%，热值更高。其它行业类同，产生的沼气量都很可观。
宾士动力自04年起就致力于新能源领域，大力推广应用燃气发电机组。先后和美国瓦克夏以及西班牙高斯科尔、德国曼、韩国大宇、英国珀金斯、GE颜巴赫等国际知名品牌合作。先后成功开发大型垃圾填埋场综合治理及沼气发电工程、污泥综合治理及沼气发电工程、养殖场粪污处理及综合利用工程。
 
节源环保
 
为发展循环经济，变废为宝，建设大型沼气工程。公司正在研发属于自己品牌的沼气发电机组，沼气池采用推流式厌氧发酵工艺，新建9个地下池，容积为1200立方米。沼气池需达到10至25℃的常温才能产气，公司通过修建地下池、加厚土层保温、利用发电机热水和烟气回收加温、猪舍消毒水分流等手段，在现处冬季低温度1至3℃的气候条件下，使沼气池的温度达到19℃以上，已安装运行近一个月的60千瓦沼气发电机组，每天可发电6至8个小时，解决了冬季因温度低不产气发不了电的技术难题。到了夏秋两季每天发电机组能发电10至12个小时，年发电量可达19万千瓦/时，节省电费30多万元。公司还配套修建了多级贮存净化池，在山上栽杜仲树，田间种菜、种牧草，通过管道，将厌氧发酵后的沼液作为有机肥施用，既保护了环境，又带来可观的经济效益。