垃圾场沼气发电技术的应用

垃圾场沼气发电技术的应用
垃圾场沼气发电技术的应用

牡丹江市垃圾场沼气发电技术的研究

一、垃圾场沼气发电的目的和意义

随着世界能源危机的日益严重及全球可持续发展的迫切需要,人们越来越认识到开发再生能源、解决日趋紧张能源问题的重要性。开发再生能源,不仅有助于减轻温室效应,促进生态良性循环,而且可替代部分石油和煤炭等燃料,成为解决能源问题的一种重要途径。因此,开发具有无污染、价格底等特点的新型清洁能源,越来越受到国家的重视。垃圾场沼气的综合利用就是其中之一。

目前,国内外主要采用卫生填埋、堆肥和焚烧三种方法处理生活垃圾,其中卫生填埋在三种处理方式中所占比例最大。生活垃圾在填埋过程中会产生一定数量的垃圾沼气。这些气体,如果不采取处理措施,直接排放到大气中,将是极大的隐患:一是通过迁移溢散到空气中,极易导致人窒息、火灾和爆炸,造成人员伤亡;二是对大气环境造成二次污染,导致生态失衡;三是因其是一种温室气体,极易破坏臭氧层,直接影响人类的健康与生存。因此,世界各国都投入了大量人力和物力,进行此方面的研究。

对垃圾场沼气进行回收、利用垃圾场沼气发电的技术研究与开发,在我国尚处于起步阶段。尤其是在北方寒冷地区,利用垃圾场沼气发电的技术尚属空白。因此,进行此方面的

研究与开发,探索出一条符合国情、适合北方寒冷地区利用垃圾场沼气发电技术的工艺路线显得尤为重要。

二、国内外研究概况

二十世纪五十年代,我国主要对农村利用沼气技术进行了大量研究。随着垃圾卫生填埋法在世界范围内的广泛应用和垃圾卫生填埋场不断增加,垃圾场沼气爆炸现象时有发生。因此,人们开始着手研究垃圾场沼气的利用。

我国开展沼气的研究始于上世纪八十年代,1998年,全国沼气发电量仅为105.516万千瓦时。1998年,杭州天子岭垃圾填埋场沼气发电厂建成投产并发电,成为我国首座示范性垃圾沼气发电厂。它的成功,标志着我国垃圾场沼气利用技术进入了由排空处理发展为综合利用的崭新阶段。随后南京、鞍山等城市也利用世行赠款进行了垃圾场沼气发电技术的研究,广州、深圳等城市也先后建成了垃圾沼气发电厂。

国外,利用垃圾场沼气发电的技术始于二十世纪七十年代,截止目前,世界上利用这项技术建设并投入运行的电厂与装置已有140多座,以美国、英国、德国和加拿大拥有量最多。迄2001年为止,美国已有325个垃圾填埋场制定了沼气发电计划,预计将来会有700-750个计划得以执行。2010年,英国利用再生能源,为全国提供了总用电量10%的电力,预计到2020年,对全英国用电量的贡献率可达到

20%。发达国家对垃圾场沼气发电技术的研究已经成熟,已走在世界的前列。

三、牡丹江市垃圾场沼气发电技术的研究和设计情况

为开展牡丹江市垃圾场沼气发电技术的研究,我们查阅了大量国内外相关资料,同时在国内进行了广泛的调研,聘请了多位国内从事该领域研究的专家,并选择牡丹江市郭家沟垃圾场作为基地。根据实际情况,对整个工程项目进行了缜密的计划和安排。工程项目共分为六个部分,即:沼气净化技术研究、沼气收集系统防冻技术研究、“气田化技术”研究、沼气发电机功率与垃圾场沼气量匹配的研究、工艺路线的设计和发电系统的安全防护。

(一)净化技术研究

1、净化沼气分为三个部分:提高甲烷浓度、提高沼气热值和去除硫化氢。

(1)提高甲烷浓度:垃圾填埋后经厌氧反应产生沼气,既有潜在危险,又污染空气,同时也是可利用能源。利用垃圾场沼气发电,需要较高浓度的甲烷,才能满足发电的热值要求。南方地区,经济发达,垃圾成分中有机物含量较高(见表一),气温偏高,该区域垃圾场产生的沼气中甲烷浓度亦较高(≥50%),经稍加处理就能用作发电。但是,牡丹江市地处北方寒冷地区,垃圾成分中有机物含量略低,常年平均温度3.7℃,最低气温-34℃,气温偏低。经实际监测,郭家

沟垃圾场产生的沼气中甲烷浓度较低(≤40%),需净化浓缩后才能供发电机发电。

表一:

不同城市垃圾成分调查表

(2)提高沼气热值:天然气与垃圾场沼气相比,具有纯度高、燃烧热值高等优点。作为动力燃料,天然气燃烧速度比汽油和柴油都低,会使发动机动力性和燃料经济性降低,同时由于排气温度低,会使气缸过度磨损,降低使用寿命。垃圾经厌氧反应产生的沼气,燃烧热值只能达到天然气燃烧热值的50%,同时含有CO2和H2O等成分,作为燃料,就会使发动机功率大幅度下降。因此,必须净化去除垃圾场沼气中的CO2和H2O,提高甲烷含量,保证发动机的功率正常发挥。

(3)去除硫化氢:大多数有机物厌氧分解时会产生

0.3---2%(3-20000ppm)的H2S,H2S对金属设备具有较大的腐蚀作用。目前,大多数发动机接触H2S的极限量是200ppm,因此要去除垃圾场沼气中的H2S,将H2S在沼气中的含量比重控制在允许范围内,这就需要慎重选择分离方法。

目前沼气净化分离方法主要有吸附解吸法、化学吸附法和膜分离法,而吸附解吸法又分为变温吸附和变压吸附。我们通过比较分析选择了变压吸附法。变压吸附是在一定温度下,利用分子筛对沼气各组分的吸附性能存在差异,使得进气时甲烷等轻质气体迅速穿过吸附柱,而二氧化碳和氧气等气体被滞留在吸附柱内。当二氧化碳等吸附质将要穿透吸附柱时停止进气,利用产品气进行降压吹脱,把二氧化碳等杂质从吸附柱进口吹出,使吸附柱得到再生,最后吸附柱出口端甲烷等轻质气体得到浓缩,从而实现沼气浓缩。与其它分离方法相比,变压吸附法有如下优点:

A、耗能低且工作压力低,鼓风机即可增压。

B、有良好适应性。如进气组成和处理量波动时,变压吸附装置稍加调节即可适应。

C、吸附剂使用时间长,一般十年以上,并且稍加吸附剂就可延长使用,检修方便,开工率高。

D、设备在常温下运行操作方便。

E、可自动化连续进行操作。

(二)“气田化技术”研究

在监测垃圾场沼气甲烷含量时,我们发现未经压实的区域沼气中甲烷含量低于压实程度好的区域。因此,我们选择A、B 两个填埋单元作对比试验。每个单元占地面积30平方米,垃圾层平均深度为15米,A单元填埋时不做任何处理,B单元填埋时做如下处理进行对比试验:

(1)增加填埋的密封性

在填埋区四周用粘土筑一挡土坝,构成“密封圈”,防止空气中氧气进入垃圾层,加大垃圾层内的厌氧程度。

b、通过压实增加垃圾的密度,在填埋过程中,不断用压实机压实,使填埋垃圾层的密度达到0.8吨/立方米以上。

c、覆盖:垃圾填完后,其上覆盖30厘米粘土,并进行压实处理。

广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目可行性研究报告-广州中撰咨询

广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目 可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司 地址:中国·广州

目录 第一章广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目概论 (1) 一、广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目名称及承办单位 (1) 二、广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) (一)项目可行性报告编制依据 (2) (二)可行性研究报告编制原则 (2) (三)可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目产品方案及建设规模 (6) 七、广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (7) 十、研究结论 (7) 十一、广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目主要经济技术指标 (9) 项目主要经济技术指标一览表 (10) 第二章广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目产品说明 (16) 第三章广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利

用项目市场分析预测 (16) 第四章项目选址科学性分析 (16) 一、厂址的选择原则 (16) 二、厂址选择方案 (17) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (18) 五、项目用地利用指标 (18) 项目占地及建筑工程投资一览表 (18) 六、项目选址综合评价 (19) 第五章项目建设内容与建设规模 (20) 一、建设内容 (20) (一)土建工程 (21) (二)设备购臵 (21) 二、建设规模 (21) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (22) 一、原辅材料供应条件 (22) (一)主要原辅材料供应 (22) (二)原辅材料来源 (22) 原辅材料及能源供应情况一览表 (23) 二、基本生产条件 (24) 第七章工程技术方案 (25) 一、工艺技术方案的选用原则 (25) 二、工艺技术方案 (26) (一)工艺技术来源及特点 (26) (二)技术保障措施 (26) (三)产品生产工艺流程 (27) 广州环投环境服务有限公司兴丰生活垃圾填埋场沼气发电利用项目生产工艺流程示意简图 (27)

垃圾填埋沼气的收集_净化与利用综述

收稿日期:2003-10-31 修回日期:2004-01-08 作者简介:石磊(1977-)男,在读博士生,主要从事城市垃圾填埋场的污染控制和资源化研究。 垃圾填埋沼气的收集、净化与利用综述 石 磊,赵由才,唐圣钧 (同济大学环境工程与科学学院污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092) 摘 要:垃圾填埋沼气的回收利用是一项经济可行且对环境有益的技术。本文从填埋沼气的组成及其影响因素出发,探讨了沼气的收集、输送和贮存途径,介绍了当前的净化工艺,最后总结介绍了几种填埋沼气利用技术的特点及其适用性,并提出建立配备填埋沼气回收装置的卫生填埋场应成为我国城市垃圾处理的发展方向。关键词:垃圾填埋场;填埋沼气;气体收集;净化;利用;联合工艺 中图分类号:X 705;S21614 文献标识码:A 文章编号:1000-1166(2004)01-0014-04 R eview on Land fill G as Collection ,Purification and U tilization /SHI Lei ,ZH AO You 2cai ,TANG Shen 2Jun /(State K ey Lab 2oratory of Pollution Control and R esource R euse ,Tongji U niversity ,Sh angh ai 200092,P.R.China) Abstract :The technology of recovery and utilization of land fill gas (LFG )from municipal s olid waste (MSW )land fill sites is cost effec 2tive and environment friendly 1Based on its constituents and in fluencing factors ,this article firstly discusses LFG collection ,delivery and storage ,then introduces its current purification processes ,finally the characteristics of several techniques of LFG utilization and their ap 2plicability for China are summarized ,and it is proposed that the future trend of MSW disposal in China is to develop and build the sani 2tary land fill sites which installed with the facilities of LFG recovery and utilization 1 K ey w ords :land fill site ,land fill gas (LFG ),gas collection ,purification ,utilization ,joint process 1 前言 垃圾填埋沼气(LFG )是卫生填埋场的降解产物 之一[1],除主要组分CH 4,C O 2外,其它已被检测出的物质有140种以上[2]。这些气体无控制的迁移和聚积,会产生二次污染,引发燃烧爆炸事故;LFG 又是一类温室气体,它对大气臭氧层有破坏作用,资料表明,CH 4产生的温室效应比当量体积的C O 2高20倍以上[3]。 资料表明[4,5],每吨垃圾在填埋场寿命期内大约可产生100~200m 3的沼气,其热值一般为7450~22350k J ?m -3,脱水后热值可提高10%,除去C O 2,H 2S 及其它杂质组分后,又可将热值提高到22360~26000k J ?m -3(天然气的热值为37260k J ?m -3),因此它又是一种潜在的清洁能源。 填埋沼气的回收利用开始于70年代,国外每年从LFG 中回收的能量约相当于200万吨的原煤资源,LFG 回收用于发电占55%、锅炉占23%、熔炉和烧窑占13%,管道供气占9%,目前,较新的沼气利用技术还包括用作汽车的替代燃料,生产甲醇或者燃料电池等[6,7]。 2002年11月《中国城市垃圾填埋气体收集利用 国家行动方案》的出台,表明填埋沼气的回收利用继 在鞍山、杭州、南京等地起步后,其更广泛的开发前景方兴未艾。本文主要围绕LFG 的收集、净化和利用三个方面展开论述,供从事此项研究的科研人员参考。 2 填埋沼气的组成 LFG 的成分复杂,除垃圾特性外,其影响因素还 包括温度、厌氧程度、养分及毒素、pH 值、湿度、填埋年限与区域、填埋方式与类型等[8]。填埋沼气的典型组成如表1所示[6]。 由表1可知,LFG 中含量较高的惰性组分C O 2和N 2会降低其作为燃料的热值、增加集输费用[9];在燃 烧过程中,LFG 中的H 2S 、H 2O 和卤化物会形成腐蚀性酸,如H 2S O 4、HCl 等[10];硅氧烷在高温下能转化为氧化硅,这种白色的粉末会堵塞或损害设备[11];其它有害的微量物质,如烃类、硫醇类、和挥发性有机物(VOCs )等,也会对LFG 的燃烧特性造成不利影响[12]。因此,利用之前,应进行浓缩与净化处理,以除去其中的惰性组分和有害气体。

沼气发电工艺

沼气发电工艺路线图 沼气池一招气一脱水脱硫一气水分离一过滤一压缩一气水分离一冷却一发电机组一配电室一用户一循环冷却 随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广。根据当地使用要求和气温、地质等条件,家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池,曲流布料水压式池,顶返水水压式池、分离浮罩式池,半塑式池、全塑式池和罐式池。 形式虽然多种多样,但是归总起来大体由水压式沼气池,浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型变化形成的。我国农村一般以建筑圆柱形水压式沼气池最合算。圆柱形水压式沼气池的工作原理是气压水、水压气。发酵池以液面为界,上部为贮气间,下部为发酵间。 这种池型的池体上部气室完全封闭,随着沼气的不断产生。沼气压力相应提高,这个不断增高的气压,迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内,使得水压间内的液面升高。这样一来,水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差,这个水位差就ⅡH做“水压”也就是U形管沼气压力表显示的数值)。 用气时,沼气开关打开,沼气在水压下排出;当沼气减少时,水压间的料液又返回池体内,使得水位差不断下降,导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动,引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型,就称为水压式沼气池。水压式沼气池具有构造简单,施工方便,造价低廉,我国农村使用比较适合。 进行沼气发酵的微生物需要适宜的生存条件,而且这种条件要求比较稳定才能使其的沼气发酵正常进行。沼气发酵的条件就是在工艺上满足微生物的生存条件,使它们在合适的

环境中生长、发育、繁殖、代谢。在发酵条件比较稳定的情况下,微生物生命活动越旺盛,产生的沼气就越多,产气时间就越长-相反,环境条件满足不了微生物生命活动的需要,沼气发酵就会停止,如原料干物质浓度过高时,产酸量增大,产气就会受阻,甚至不产气。 因此,人们在制取沼气时,必须控制好沼气发酵条件,给沼气微生物创造一个良好的生活环境。也就是说,控制好沼气发酵工艺条件是维持正常发酵产气的关键。根据沼气发动机的工作特点,在组建沼气发动机发电机组系统时,要着重考虑以下几个方面。 (1)沼气脱硫及稳压、防爆装置:沼气中含有少量的H2S,该气体对发动机有强烈的腐蚀作用,因此供发动机使用的沼气要先经过脱硫装置。沼气作为燃气,其流量调节是基于压力差,为了使调节准确,应确保进入发动机时的压力稳定,故需要在沼气进气管路上安装稳压装置。另外,为了防止进气管回火引起沼气管路发生爆炸,应在沼气供应管路上安置防回火与防爆装置。 (2)进气系统:在进气总管上,需加装一套沼气一空气混合器,以调节空燃比和混合气进气量,混合器应调节精确、灵敏。 (3)发动机:沼气的燃烧速度很慢,若发动机内的燃烧过程组织不利,会影响发动机运行寿命,所以对沼气发动机有较高的要求。 (4)调速系统:沼气发动机的运行场合是和发电机一起以用电设备为负荷进行运转,用电设备的装载、卸载会使沼气发动机负荷产生波动,为了确保发电机正常发电,沼气发动机上的调速系统必不可少。鉴于农村秸秆沼气发电广阔的发展前景,国内数家有实力的研究院所和大型企业进行了强强合作,针对市场需求开发出不同规格的沼气发电机组系列产品。

垃圾填埋场沼气发电系统的优化配置

垃圾填埋场沼气发电系统的优化配置 随着全球经济的高速增长,能源和环保问题日益突出。一方面,化石能源日渐枯竭,世界正面临巨大的能源压力;生存环境日渐恶劣,世界正面临巨大的环境压力。另一方面,又有巨大的能源被白白地浪费;有大量的有害物质被肆无忌惮地排放。能源和环境已经成为世界最重要的事情!“节约能源,减少排放”在很多国家被列为“基本国策”。 研究表明:每吨垃圾填埋后可以产生300m3左右的填埋气,甲烷含量约占填埋气总量的45~60%,热值约为20MJ/Nm3,是一种利用价值较高的清洁燃料,产物是二氧化碳和水,具备二次污染小的特点。因此,沼气发电就成为垃圾处理的具体措施之一。 沼气发电是一个系统工程,它包括垃圾填埋操作管理、产气量的监测、沼气收集、沼气输送、沼气处理、沼气发电及电力上网以及系统配套设施等多项单元技术的组合,也涉及到国家对沼气发电的扶持政策和技术法规等。剖析国内已有的沼气发电工程,借鉴发达国家的沼气发电技术和经验,以及充分研究和利用国家对可再生能源的政策导向等,进行对垃圾填埋气体发电及其配套系统进行优化研究和应用,已成为业界日益关注和探讨的重要课题。 1垃圾填埋场填埋操作概述 卫生填埋法是大型填埋场应用最普遍的处理技术。将垃圾倒入具有一定地形特征的场地中,通过采取防渗、覆土和气体导排设施,消除了简易填埋带来的各种安全、卫生和环境污染问题的一种最终处置技术。投资少,容量大,操作简单。但是,大部分中小规模的城市生活垃圾采用直接露天堆放、自然填沟等方式处理,不但侵占了宝贵的土地资源,而且对环境造成了潜在的影响和危害,特别是渗滤液,由于没有进行必要的收集和集中净化处理,导致水资源和环境的严重污染,而且,所产生的沼气也无法利用,浪费了大量的能源。 填埋处置方式也有明显的弱点。一是占地面积大,场地选择较困难。二是二次污染问题。处理不好的填埋场,其渗滤液和沼气对周围地区造成严重危害。因此在填埋操作过程中,可以通过以下措施来优化垃圾填埋场的填埋操作管理: ﹡提高垃圾填埋场的堆放高度可以减少占用土地; ﹡分区集中作业,有利于垃圾分解产气和收集; ﹡采用新材料、新工艺加强填埋场底部处理,并设置污水处理系统,以解决对水源的污染; ﹡在垃圾填埋之前铺设垃圾渗滤液回收管道和沼气水平或垂直管道,提高填埋场沼气的抽取效率;﹡压实垃圾,创造厌氧环境,而且增大库容;及时覆土,阻止空气进入,防止好氧反应的发生;﹡阻止沼气散发,充分利用能源,消除安全隐患; ﹡建立防洪体系,维持厌氧反应环境;建立渗滤液处理系统,让渗滤液能顺利排出,并得到及时处理。

沼气发电各种利用途径对比

沼气发电----沼气利用方式效益对比 以酒精生产企业为例 国内很多酒精厂在保护环境方面作了很大努力,建厌氧池处理废水是非常有力的方式,每年减少大量有机废水排放,保护了有限的水资源。但厌氧反应出来的沼气部分企业用来烧锅炉,或发电,或直接供生产蒸汽,对于这些利用方式,我公司谨根据有关经济价值比较提出新的沼气利用方式,以获得更高的经济效益,回报环保工作的付出。 一、效益比较。 1、效率对比:同样的发电采用不同的方式,其经济结果是不一样的。采用锅炉发电,由于酒精生产企业大都是小功率发电站,效率都比较低,特别是简单的气、煤混烧,效率在17%左右,大大的浪费资源,而采用内燃机发电,效率在35%以上。 价值对比:烧锅炉用煤和气都可以,用气烧锅炉发电,每方气相当于0.8公斤标准煤的价值,约计0.45元,而采用内燃机组发电,每方气发电在1.8 kWh,按0.6元/ kWh计算,价值在1.08元。 3、综合比较:以下以年产10万吨酒精厂生产过程产生的沼气用于内燃机发电及余热利用效益与烧锅炉进行比较。10万吨酒精生产线有机废水采用厌氧装置,每天产气量约10万方。 (1)简单烧锅炉供蒸汽方式,10万方沼气约合80吨标准煤价值,按550元每吨计,价值44000元。实际上,10万吨产能酒精生产线日需9kg蒸汽300吨左右,需标准煤30吨左右,多余的能量就白白浪费了。 (2)采用烧锅炉发电供蒸气方式:发电量每方气在0.8kWh左右,共计发电量100000×0.8=80000kWh,按0.6/kWh元计,发电价值4.8万元。加上实际需要的蒸汽需煤消耗价值:30吨×550元/吨=16500元,总值64500元。 (3)采用内燃机发电及余热利用方式:每天可发电100000×1.8=180000kWh , 发电价值108000元。发动机余热通过针管式余热锅炉回收余热,根据酒精工艺,利用后每小时可产九公斤饱和蒸汽4吨,日产96吨,每公斤9公斤饱和蒸汽按80%锅炉热效率算需热650大卡,那么96吨9公斤饱和蒸汽需热6240万大卡,合标准煤约8吨,价值4400元。价值总计112400元。 结论:采用燃气内燃机发电并利用余热是最有效益的沼气利用方式 二、合作方式: 1、购销合作:由用户投资购买燃气机组组建电站,自行负责维护,我方提供最佳服务 2、劳务合作:用户投资建站,我方负责运行维护并保证一定发电量,收取劳务费。 三、内燃机组发电特点如下: ①发电效率高。通常在35~40%,若增加热电冷联供系统,热电效率可达80%以上。 ②造价相对较低。由于内燃机技术成熟,零件的精密度要求相对较低,单位千瓦造价低。 ③使用场合灵活。根据不同场合用户的需要,可方便的并机或并网,构成总输出功率达上万千瓦的电站或热电冷联供机组。机组群还可根据实际负载的需要,灵活方便地调节发电输出。

垃圾填埋场沼气发电技术的现状及其前景

中国沼气发电技术发展现状与前景展望 摘要:本文通过对中国沼气利用现状和沼气发电工程市场前景的调查与分析,描述了沼气发电技术发展现状及其能源利用市场潜力,对影响沼气发电商品化和市场化的社会经济因素和主要障碍进行了分析评价,并提出了一些对策和措施。 关键词:沼气工程发电 1、引言 生物质能是来源于太阳能的一种可再生能源,具有资源丰富、含碳量低的特点,加之在其生长过程中吸收大气中的C02,因而用新技术开发利用生物质能不仅有助于减轻温室效应和生态良性循环,而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料,成为解决能源与环境问题的重要途径。 随着对环境的日益重视,人们开始利用各种方式来减少工农业生产对环境的破坏。近十几年来,在各级政府有关部门和企业的帮助协调下,用于处理畜禽粪便及各种生产、生活污水的大中型沼气工程纷纷上马,至1998年底,我国已建成大中型沼气工程742处,年产沼气量为16393.94万立方米;垃圾填埋法产生沼气是处理城市垃圾的主要方式之一,具有简单易行和费用较低的特点,同时还可回收能源,正受到世界各国的普遍欢迎。目前,全世界共建成4817座垃圾填埋场,每年可回收沼气51.42亿立方米。 沼气是一种具有较高热值的可燃气体,与其它燃气相比,其抗爆性能较好,是一种很好的清洁燃料,传统上大多利用沼气进行取暖、炊事和照明,随着沼气产量的不断增加,如何更高效地利用沼气,成为摆在我们面前的一项课题。 2、沼气发电技术进展状况 沼气燃烧发电是随着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,是有效利用沼气的一种重要方式。目前用于沼气发电的设备主要有内燃机和汽轮机。 国外用于沼气发电的内燃机主要使用Otto发动机和Diesel发动机,其单位重量的功率约为27 kW/T。汽轮机中燃气发动机和蒸汽发动机均有使用,燃气发动机的优点是单位重量的功率大,一般为70~140kW/T;蒸汽发动机一般为10kW/T。国外沼气发电机组主要用于垃圾填埋场的沼气处理工艺中。目前,美国在沼气发电领域有许多成熟的技术和工程,处于世界领先水平。现有61个填埋场使用内燃机发电,加上使用汽轮机发电的装机,总容量已达340兆瓦;欧洲用于沼气发电的内燃机,较大的单机容量在0.4~2兆瓦,填埋沼气的发电效率约为1.68~2kWh/m3。 我国开展沼气发电领域的研究始于八十年代初,1998年全国沼气发电量为1,055,160kWh。在此期间,先后有一些科研机构进行过沼气发动机的改装和提高热效率方面的研究工作。我国的沼气发动机主要为两类,即双燃料式和全烧式。目前,对“沼气一柴油”双燃料发动机的研究开发工作较多。如:中国农机研究院与四川绵阳新华内燃机厂共同研制开发的S195—1型双燃料发动机:上海新中动力机厂研制的20/27G双燃料机等。成都科技大学等单位还对双燃料机的调速、供气系统以及提高热效率等方面进行过研究。潍坊柴油机厂研制出功率为120 kW的6160A一3型全烧式沼气发动机,贵州柴油机厂和四川农业机械研究所共同开发出60 kW的6135AD(Q)型全烧沼气发动机发电机组;此外,还有重庆、上海、南通等一些机构进行过这方面的研究、研制工作。可以说,目前我国在沼气发电方面的研究工作主要集中在内燃机系列上。表1是我国部分12kW以下沼气发电机组的测试性能比较。 3、沼气发电前景广阔 沼气发电工程本身是提供清洁能源,解决环境问题的工程,它的运行不仅解决沼气工程中的一些主要环境问题,而且由于其产生大量电能和热能,又为沼气的综合利用找到了广泛的应用前景: 1)有助于减少温室气体的排放 通过沼气发电工程可以减少CH4的排放,每减少1屯CH4的排放,相当于减少25吨C02的排放,对缓和温室效应有利。 2)有利于变废为宝,提高沼气工程的综合效益 我们以沼电在酒厂中的的综合效益为例:四川荣县进行了120 kW沼气发电的生产和示范。用酒糟废水经厌氧消化产生沼气,发电效率为1.69 kWh/m3,当年成本为0.0465元/kWh。沼电能够基本满足该厂的生产用电:山东昌乐酒厂安装2台120 kW的沼气发电机组,170m3酒糟日产沼气4800m3,发电8640kwh,全年能源节约开支29万元,工程运行一年即收回全部成本。

沼气发电方案

沼气发电方案 一、沼气发电可行性 沼气是一种洁净能源,但同时也是一种有害气体,使用不当容易造成危险。沼气的主要成分甲烷是一种仅次于氟利昂占第二位的重要温室气体,能破坏大气的臭氧层。根据气候变迁跨国委员会研究报告,其温室效应是二氧化碳的21倍。随着我国能源结构的调整、排放法规的日益严格,特别是我国政府对沼气资源利用的重视以及沼气发电带来的经济效益,沼气发电必将有着广阔的发展空间。从目前沼气利用的方式来看,沼气发电具有如下优点: (1)、提高能源品位(电力供应,用途广泛) (2)、提高资源效率(热电联产,效率>80%) (3)、提高沼气产量(余热利用,补充发酵所需热量) (4)、有利电网调节(节约资源,改善企业能源结构) 国家为促进沼气发电近年来不断出台如下政策:: (1)《中华人民共和国可再生能源法》(2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过,2005年2月28日中华人民共和国主席令第33号公布,于2006年1月1日起施行) (2)国家发展和改革委员会文件《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》 (3)国家经贸委资源节约与综合利用司关于落实好综合利用电厂优惠政策的通知(资源[1998]005号) (4)电力部关于对综合利用电厂不收取上网配套费有关问题的通知(1997年12月31日电计[1997]731号) (5)国家发展改革委关于印发《可再生能源发电有关管理规定》的通知(发改能源[2006]13号) (6)关于企业所得税若干优惠政策的通知(财税字(94)001号) 二、项目规模 利用污水厌氧处理产生的沼气建立沼气发电站,所发电力直接连接至附近配

沼气燃烧发电

沼气燃烧发电 概述 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。 [1]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。[1]编辑本段沼气发电技术 沼气发电流程图 [2] 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。[1]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。 编辑本段我国沼气发电机组状况

沼气的起源及发展历史

沼气的起源及发展历史 https://www.360docs.net/doc/d67055837.html,work Information Technology Company.2020YEAR

沼气的起源及发展历史 一、沼气的起源 沼气,顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到,在沼泽地、污水沟或粪池里,有气泡咕嘟咕嘟往外冒出,气温越高,气泡冒得越多,如果我们把这些小气泡收集起来,用火一点,它就会燃烧。这些气泡内的气体,就是沼气。由于最初人们在沼泽中发现这种气体,所以就给它命名为“沼气”。又因沼气是生物在厌氧条件下产生出来的气体,因此又叫生物气。 根据沼气的来源不同,沼气分为天然沼气和人工沼气两大类。天然沼气是在自然环境条件下有机质被微生物厌氧分解产生的,是自发的厌氧发酵产物。人工沼气是在人为创造厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件下,在特定的装置里,积累高浓度厌氧微生物,分解发酵配制好的有机质而产生的。 在自然界中,沼气分布非常广泛。除人工制取沼气外,沼泽、粪窖、阴沟、城市下水道、海洋深处以及人和动物的消化道中都有沼气存在。譬如:反刍动物的瘤胃就是一个典型的沼气发生器,在牛的瘤胃中有大量的沼气发酵细菌,这些细菌通过消化分解纤维,形成甲烷和二氧化碳,当其打嗝时,这些气体释放出来。自然界稻田中有机质在厌氧情况下,经微生物作用也会释放出甲烷。城市生活污水的地下管网,生活垃圾的填埋场都在自然环境下进行着沼气发酵。总之,沼气发酵是自然界普遍存在的厌氧发酵过程,只要存在厌氧生态系统,就普遍产生沼气,每年从这些地方产生释放到大气中的甲烷可达13亿吨之多,约占大气中甲烷来源总量的90%。天然气也是一种生物气,它是远古年代地底下的动植物残体及其它有机物质在厌氧条件下,经微生物的分解产生的高品位气体燃料,其甲烷含量比沼气中甲烷含量高,一般在95%左右。 二、沼气的成份及燃烧特性 沼气是各种有机物质在隔绝空气,并有适宜温、湿度条件下,经过微生物的发酵作用而产生的一种可燃性气体。它不是单一的气体,而是由多种气体组成的混合气体,含有甲烷、二氧化碳、硫化氢、一氧化碳、氢、氧、氮等气体。其中主要成分是甲烷和二氧化碳,甲烷占总体积的55~70%,二氧化碳含量为30~45%。其它几种气体含量较少,一般不超过总体积的2%。 沼气燃烧主要是甲烷的燃烧。甲烷是一种理想的气体燃料,它无色、无味、无毒,分子式为CH4,分子量为16.04,它和适量的空气混合后即可燃烧,

利用沼气发电方案

一.沼气的气体组成特点 沼气是一种具有较高热值的可燃气体,其主要成分是甲烷,杂质及有害成分含量少,抗爆性能较好,是一种很好的清洁燃料。沼气与天然气成分对比如下: 利用活塞式内燃机发电,每立方沼气一般可发电2.3度以上。以单台500kW沼气机组长期运行(400kW)为例,耗气量为174m3/h。甲烷的热值为 35.9MJ /立方米。沼气的热值 20MJ 立方米 ~25MJ/立方米 二. 燃气净化要求: 沼气是一种清洁的燃气,1512Z系列沼气发电机组一般经过滤后可直接接入机组进气管路,不需升压,可适应零压或负压气源。如沼气中硫含量高于标准应进行

热值在21~42MJ/m3λ λ压力范围5kPa~400kPa(需根据不同的压力选用合适的调压阀)。 燃气温度范围:0~65℃。λ λ过滤精度:50um。 三. 技术参数 ①沼气发动机主要技术参数 型 号:G12V190ZLDTZ G12V190ZLDZ-2 型式:四冲程、火花塞点火、增压中冷、增压前混合 气缸排列: 12缸V型、60°夹角12缸V型、60°夹角 缸径×行程(mm):190×210190×210 活塞总排量(L): 71.5 71.5 标定转速(r/min):1500 1 000 空载最低稳定转速(r/min):700 600 标定功率(kW): 800(12小时功率)550(12小时功率) 燃气压力(kPa) : 5~400 5~400 热耗率(kJ/kW·h) :≤11000≤11000机油消耗率(g/kW·h ) :≤1.6≤1.6

排气温度(涡轮前)(℃) :≤650≤650 出水温度(℃) :≤90 ≤90 中冷器进水温度(℃) :≤45≤45 机油温度(油底壳内℃) :≤90≤90 主轴道机油压力(kPa) :500~800 500~800 调速方式:电子调速电子调速 起动方式:DC24V电马达起动DC24V电马达起动 稳定调速率(%):≤5 ≤5 冷却方式:双温双循环、半开式强制水冷 润滑方式:压力润滑和飞溅润滑曲轴转向(自飞轮端视) :逆时针逆时针 ② ③燃气发电机组主要技术参数 机组参数 机组型号:500GF -NK1 发动机型号: G12V190ZL

沼气的起源及发展历史

沼气的起源及发展历史 一、沼气的起源 沼气,顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到,在沼泽地、污水沟或粪池里,有气泡咕嘟咕嘟往外冒出,气温越高,气泡冒得越多,如果我们把这些小气泡收集起来,用火一点,它就会燃烧。这些气泡内的气体,就是沼气。由于最初人们在沼泽中发现这种气体,所以就给它命名为“沼气”。又因沼气是生物在厌氧条件下产生出来的气体,因此又叫生物气。 根据沼气的来源不同,沼气分为天然沼气和人工沼气两大类。天然沼气是在自然环境条件下有机质被微生物厌氧分解产生的,是自发的厌氧发酵产物。人工沼气是在人为创造厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件下,在特定的装置里,积累高浓度厌氧微生物,分解发酵配制好的有机质而产生的。 在自然界中,沼气分布非常广泛。除人工制取沼气外,沼泽、粪窖、阴沟、城市下水道、海洋深处以及人和动物的消化道中都有沼气存在。譬如:反刍动物的瘤胃就是一个典型的沼气发生器,在牛的瘤胃中有大量的沼气发酵细菌,这些细菌通过消化分解纤维,形成甲烷和二氧化碳,当其打嗝时,这些气体释放出来。自然界稻田中有机质在厌氧情况下,经微生物作用也会释放出甲烷。城市生活污水的地下管网,生活垃圾的填埋场都在自然环境下进行着沼气发酵。总之,沼气发酵是自然界普遍存在的厌氧发酵过程,只要存在厌氧生态系统,就普遍产生沼气,每年从这些地方产生释放到大气中的甲烷可达13亿吨之多,约占大气中甲烷来源总量的90%。天然气也是一种生物气,它是远古年代地底下的动植物残体及其它有机物质在厌氧条件下,经微生物的分解产生的高品位气体燃料,其甲烷含量比沼气中甲烷含量高,一般在95%左右。 二、沼气的成份及燃烧特性 沼气是各种有机物质在隔绝空气,并有适宜温、湿度条件下,经过微生物的发酵作用而产生的一种可燃性气体。它不是单一的气体,而是由多种气体组成的混合气体,含有甲烷、二氧化碳、硫化氢、一氧化碳、氢、氧、氮等气体。其中主要成分是甲烷和二氧化碳,甲烷占总体积的55~70%,二氧化碳含量为30~45%。其它几种气体含量较少,一般不超过总体积的2%。 沼气燃烧主要是甲烷的燃烧。甲烷是一种理想的气体燃料,它无色、无味、无毒,分子式为CH4,分子量为16.04,它和适量的空气混合后即可燃烧,每立方米纯甲烷发热量为34000焦耳,燃烧时发出蓝色的火焰,并放出大量热能。 每立方米沼气的发热量约为20800~23600焦耳,即1立方米沼气完全燃烧后,能产生相当于0.7公斤无烟煤提供的能量。由于沼气中含有硫化氢,常会闻到臭鸡蛋的气味,点火

沼气发电极其热能回收利用

污泥处理能源的利用——沼气发电及其热能回收 摘要:本文系统介绍了高碑店污水处理厂,污泥处理设计过程中,如何有效地回收利用沼气发电系统的余热作为污泥中温消化的热源。达到节约能源,减少电耗和降低污水处理成本的目的。 关键字:沼气发电能源利用余热回收热平衡 1污泥处理及能源利用概况 高碑店污水处理厂二期工程设计水量50万m3/d,初沉泥和二沉池的混合污泥量为4417m3/d,污泥含水率97%,污泥处理工艺采用重力浓缩,二级中温消化带式压滤机脱水,并利用消化产生的沼气发电并入城市电网,发电机产生的余热作为一级消化热源,锅炉房蒸汽为补充热源。 高碑店污水处理厂二期工程设置八座消化池,四座为一个系列,共两个系列,每一系列有一级消化池三座,二级消化池一座,消化池产沼气2.2~2.6万m3/d。其中甲烷含量占57%~62%,热值5000Kcal/m3,消化池产气总热量为540万Kcal/h。三台沼气发电机总发电量2000KW,所发电量并入市政公用电网。为维持污泥中温消化所需的温度,需要对污泥进行加热。加热污泥的热量需要由外部热源提供,高碑店污水处理厂利用污泥消化产生的沼气进行发电,沼气发电系统运行中产生的大量余热,作为加热污泥的热源,这将节约大量的热能,达到节省能源,降低能耗的目的。图1为能源利用流程图。 2能源利用途径 高碑店污水处理厂工程沼气发电系统选用三台奥地利JMS316-BL型沼气发电机,发电机总容量约2000KW,单台发电机容量为625KW。该系统在运行过程中有三个部分产生的热能可回收利用,它们是:燃气混合热能、缸套水热能和润滑油热能及尾气释放的热能。表1所示为各部分热能回收量与回收率,图2为沼气发电机组热能回收系统,图3为单台沼气发电机组能量平衡图。沼气发电系统热能回收量与回收率单位:kw(万kcal)表1序号项目回收量回收率备注1燃气混合热能98(8.4) 5.8%2缸套水和润滑油热能283(24.3) 16.6%3尾气热能475(40.9)27.9%总输入热能1703(146.5)4总回收热能856(73.6)50.3%由图2可知,进入发电机的冷水,流量39.4m3/h,温度为70℃,吸收沼气发电机的热能后流量不变,温度升为90℃,进入余热利用系统。由图3可知由沼气产生的总能量中有40%转变为机械能,60%转变为热能。其中40%机械能中的38.3%转换为电能;60%热能中的50.3%作为余热可回收利用,总能量回收效率可达88.6%。该回收率高于一般的沼气发电机。3热平衡系统 该热平衡是通过某种调节手段,使供热系统提供的热量恰好与需热系统所需热量相同。供热系统的热量为沼气发电系统产生的余热和蒸汽锅炉补充热量的总和;需热系统的热量是指消化池正常运行时所需热量。 3.1供热系统运行工况 3.1.1沼气发电机 沼气发电系统余热热量计算, Q=CA△t(1) 其中,Q-供(需)热量(Kcal/h)

垃圾填埋场的安全运行

管理制度参考范本垃圾填埋场的安全运行a I时'间H 卜/ / 1 / 5

卫生填埋作为垃圾的最终处置手段一直占有重要地位,目前仍然是包括中国在内的绝大多数国家垃圾处理的主要方式。然而,卫生填埋虽然采取了防渗、压实、覆盖和收集等环境保护工程措施,但其填埋高差大,产气量多等一些特性,还是对填埋场的安全运行构成潜在威胁。在国外,如土耳其、菲律宾等都出现过垃圾堆体大滑坡而引起 沼气大爆炸,掩埋掉整个村庄的惨剧。在国内,20XX年重庆凉风垭垃圾填埋场发生了垃圾堆体滑坡,造成重大的人身伤亡和财产损失。因此,如何抓好填埋场勺安全运行工作,以保证填埋场勺正常运转,防止环境污染和人身财产损害勺发生,是摆在我们面前勺一个重要课题。 XX市天子岭废弃物处理总场作为我国首座按建设部卫生填埋标 准建造的大型垃圾填埋场和全国垃圾卫生填埋示范工程,在安全运行方面积累了一定勺经验。天子岭废弃物处理总场总投资 1.1 亿元(含中佳发电厂投资3000万元),占地48 公顷,填埋总容量为600万立方米。垃圾填埋严格按单元分层 作业,其流程为推平T压实T覆土, 日处理垃圾能力为1500~4000吨,使用年限为13年。全场由垃圾填 埋库区、污水收集处理系统、地下水防污染系统、环境监测站、沼气发电厂、地磅计量系统和管理生活区组成。 1994年5月,天子岭废弃物处理总场与美国惠民集团合作,成立中佳环境技术有限公司,建设填埋气体发电厂。一期工程规模为2台970KW勺机组,终期可达6台。19XX年10月27日,电厂正式投产发电,该项目具有良好的经济、环境与社会效益,它不仅可以防止填埋 气体的二次污染,变废为宝,又可有效地消除填埋场产生的安全隐患,填补了国内空白。 近几年天子岭废弃物处理总场在填埋场植被恢复上也做了积极的尝试。如在填埋场封场区域种植竹子,成活率达95%以上,这样既可防止水土流失,保护生态环境,又可以提高垃圾填埋堆体的稳定性,还可产生一定的经济效益。 根据设计库容量,第一垃圾填埋场已接近饱和。总投资达 3.5 亿元、设计使用年限为24年的XX市第二垃圾填埋场将于近期开工建设。 在过去的10 多年里,天子岭废弃物处理总场在各方面都取得了一些成绩,先后被国家建设部、国家科委评为“全国垃圾处理第一类推 广项目”、“全国环境治理优秀工程”、联合国20XX年“迪拜国际改善居住环境最佳范例”称号、建设部首批重点实施技术示范工程、

沼气的收集与利用

沼气的收集与利用 沼气厌氧发酵及其残余物利用技术目前在我国农村广泛采用的家用小型沼气池容积6~10m3,多与猪圈、厕所连通。进料前植物性原料需进行堆沤处理,粪草比以2:1~3:1以上为宜,保持碳氮比13:1~30:1,pH值6.8~7.4。每天投料4~8kg(干),5~7d 出料一次。这种沼气池单位容积日均产气0.12~2m3,年产沼渣5~7m3、沼液25t。随着沼气厌氧发酵技术的不断改进,在池型上已由最初的水压式发展到较为先进的浮罩式、集气罩式、干湿分离式、太阳能式等,规模上正由户用小型沼气池逐步向集中供气的大中型沼气池逐步向集中供气的大中型沼气发酵工程发展,发酵温度也有常温(10~26℃)、中温(28~38℃)和高温(48~55℃),气压上有低压式、恒压式等多种形式。在发酵工艺方面,采用干发酵、两步发酵、干湿结合、太阳能加热等新技术,有的还采用碳酸氢铵代替猪粪与秸秆混合发酵,或通过施加添加剂,培育高效发酵微生物,提高产气率。淄博市西单村建有一座总容积2200m3的沼气发酵罐,全村200头奶牛、2500头猪、1万只鸡每天共产生约7500kg粪便投入沼气罐,日均产气296m3,产沼肥10t。沼气发酵残余物是一种高效优质有机肥和土壤改良剂,沼液一般用作追肥,沼渣适宜作底肥。山东省农业科学院在小麦抽穗扬花期进行沼液追肥,每次300kg/hm2,喷3次增产12.9%。沼气发酵残余物还用来喂猪、养鱼、栽培食用菌、养殖蚯蚓等。喂猪一般选用投料一个月后的上清液,随取随喂,定时定量,以占总料的

30%为宜。安徽阜南县试验表明,添加沼液喂猪可使育肥期缩短一个月,节省饲料80kg。喂鱼以滤食性鱼(如鲢鱼)为主,施用时间、数量视水的透明度和季节、温度而定。江苏省沼气研究所实验证明,沼渣养鱼较投放猪粪增产25.6%,且能改善鱼的品质。南京古泉农村生态工程实验场还用50%浓度的沼液进行春菇追肥和喷洒,增产率为14%,且个大色泽;若作基肥拌入基料中,比一般栽培可提早14d出菇。

垃圾填埋气发电简介

前言垃圾填埋气发电简介 在我国,目前70%以上的城市生活垃圾,都是集中收集后,运送到一个或多个当地城市政府所有的垃圾填埋处理厂填埋处理。目前垃圾填埋大多属于露天填埋,在垃圾填埋的过程中,因为填埋场垃圾堆放体内部缺少氧气,垃圾中的有机物会发酵产生出大量的沼气(填埋气),平均每吨垃圾在填埋场寿命期内可产生约100—200立方米的填埋气体,其主要成分是甲烷、二氧化碳、硫化氢、氮等气体。 垃圾沼气成分和天然气类似,相比天然气,垃圾沼气具有高热值,抗爆性能较好等特点,是一种很好的清洁燃料。目前全球的温室效应中,填埋气中的甲烷、二氧化碳等气体是造成全球气候变暖的气体之一,如果这些沼气直接排放到大气中,不仅会对环境造成污染,当夏天温度升高时极易爆炸,同时更是一种能源浪费。垃圾填埋气发电采用了完整地垃圾沼气收集和利用理念,通过先进的垃圾沼气收集系统,输送系统,沼气净化系统和沼气发电系统,将垃圾沼气完全利用,产生电力,并入城市大电网之中,向电力用户提供清洁能源。因此,现阶段垃圾填埋气发电是一种既能有效利用废气资源发电,又能减少空气污染的无害化处理方式,是符合国家“节能减排”提倡的大方向目标的项目,是典型的“低碳经济”。 现今沼气发电理论和设备在全球发展是成熟的,已经有数十年的发展和应用的历史。在我国,垃圾填埋气发电项目已经在杭州、北京、上海、天津、深圳等城市试点商业化运行。这些项目不仅能通过利用废气发电获得发电收益,同时垃圾填理场填埋气发电是减排填埋场温室气体排放的有效措施,已纳入了联合国清洁发展机制(CDM)项目资助范围,项目可以根据《京都议定书》、《清洁发展机制项目运行管理办法》向联合国申报CDM(清洁发展机制)项目,通过世界上的“碳交易市场”从欧盟、美国、日本等发达国家获得二氧化碳减排额外收益。由此看出,投资填埋气发电项目具有较好的环境效益和经济效益。 我国目前拥有大量垃圾填埋场,但垃圾填埋气发电应用范围还不广,利用率仍比较低。作为能源消费大国,我国利用垃圾制造沼气发电的市场前景是十分广阔的。

沼气发电工程余热综合利用方案介绍

沼气发电工程余热综合利用方案介绍 沼气作为可再生能源,越来越受到重视,并得到广泛应用。沼气不仅有助于温室效应的减轻和生态良性循环,而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料,成为解决能源与环境问题的重要途径。此外,沼气发电工程中产生的余热也具有很高的利用价值。 一、余热利用现状 以畜禽养殖场的沼气发电工程为例,沼气燃烧后的能量分配为:发电约占33%,排烟约占32%,高温水约占19%,低温水约占6%,其他能量损失约占10%。理论上讲,发电机组90%的余热都可以有效利用,但我国多数沼气发电机组余热的利用率极低,只有少数沼气发电厂的余热用于满足自身生产工艺的热量需求或为建筑供暖,其余沼气发电厂的余热都被排到空气中。余热直接排空不仅浪费了宝贵的能源,而且还会造成环境的热污染。 二、余热的产生过程 我国沼气发电工程主要采用燃气内燃机的形式,而且大多数机组采用双燃料内燃机。实际生产中,沼气在机组内燃烧产生的电力,通过变压器输出。冷却水余热送入发酵罐满足发酵的实际需要,烟气的余热通过安装在烟道出口的烟气—水换热器回收。沼气发电厂余热产生的原理如图1所示。 图1、余热产生的原理图 三、余热利用方式 沼气发电机的余热利用分为两部分:一是排烟的余热利用;二是发电机自身冷却热量的利用。常见的余热利用方式有四种: 1)热水型。利用发电机的余热可以产生90℃甚至更高温度的热水。这种形式在需要供暖的北方地区可以使用、2)烟气型。利用烟气的余热配合吸收式制冷机组,可以提供冷源负荷。 3)蒸汽型。利用烟气的余热可以产生饱和蒸汽或者过热蒸汽,但是沼气发电机组的容量较小,蒸汽的产量较小。4)发电型。利用发电机的余热,配合螺杆膨胀动力机发电。 四、余热利用联供系统 沼气发电机在发电的同时,烟气温度一般在550℃左右。通过余热回收技术,将燃气内燃机中的润滑油、中冷器、缸套水和烟气排放中的热量充分回收利用,用于冬季采暖以及生活热水。夏季可与溴化锂吸收式制冷剂连接,作为空调制冷。一般从内燃机余热回收系统中吸收的热量以90℃的热水供给热交换部分使用。内燃机正常回水温度为70℃。

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