沼气发电极其热能回收利用
热电联产沼气工程在农业上的运用
热电联产沼气工程在农业上的运用
热电联产沼气工程是一种利用有机废弃物进行能源转化的环保节能技术。
这种技术在农业领域中有着广阔的应用前景，可以帮助农民们在处理农村废弃物的同时，产生电力和热能，提高生产效益，促进农村经济发展。
沼气是由有机废弃物（如粪便、废草等）在厌氧条件下发酵产生的一种气体，能够燃烧产生热能和电能。
热电联产沼气工程就是利用这种原理，将废弃物通过沼气池进行发酵，产生沼气，再利用沼气发电或供暖。
这种技术的应用可以解决农村废弃物的处理问题，同时也可以为农村地区提供清洁能源，减少环境污染。
传统的废弃物处理方法多数是直接堆放或处理成有害物质，容易造成环境的破坏，而热电联产沼气工程则可以将废弃物转化为有用的资源，减少对环境的负担。
另外，热电联产沼气工程还能为农民们带来一定的经济效益。
农民们可以将废弃物转化为生产用的热能和电能，不仅能够提高自给能力，而且还能将多余的电能卖给其他地区，增加收入来源。
当前，热电联产沼气工程在全国范围内已经得到了广泛的应用和推广。
比如，北京市农业局、北京市农作市场管理中心和北京市第二发电厂等单位联合开展“热电联产技术在农村推
广应用”活动，通过建设沼气池，收集农村废弃物制取沼气，
再通过发电、供暖等方式，将沼气转化为有用的能源，能够有效推动农村能源的革新。
总的来说，热电联产沼气工程在农业领域中的应用有着广泛的前景。
它不仅可以解决农村废弃物的处理问题，还能为农民们提供清洁能源和经济效益，同时也能够促进农村经济的发展。
因此，我们应该广泛宣传并大力推广这种环保节能技术，让更多的农民了解和应用它，最终实现资源利用、环境保护和经济发展的三赢局面。
沼气发电项目,沼气发电技术,沼气发电原理!
沼气发电项目,沼气发电技术,沼气发电原理！什么是沼气？沼气是一种可燃气体，由于这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气。
沼气是怎样产生的？沼气是有机物在隔绝空气和一定的温度、湿度、酸碱度等的条件下，经过沼气细菌的作用产生的一种可燃气体。
沼气含有哪些成分？沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷、其余为二氧化碳、氧气、氮气和硫化氢。
其中甲烷含量约为55%-70%，二氧化碳含量约为30%-45%。
沼气的物理、化学性质怎样？沼气的主要成分是甲烷。
甲烷是无色、无臭的气体，分子式CH4，分子量为16.04，在一个大气压下甲烷对空气的相对密度为05548，沼气约为0.94。
沼气发电：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”综合利用浅析
“沼气”综合利用浅析沼气是一种由有机废弃物（如粪便、农作物残渣等）在无氧环境中发酵而产生的混合气体。
它主要由甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）组成，其中甲烷是一种高效的可再生能源。
沼气综合利用是将沼气用于发电、供热、照明等能源需求，并将沼渣作为有机肥料施用于农田的融合利用方式。
这种综合利用方式有以下几个显著的优点。
沼气的综合利用能够解决有机废弃物处理的问题。
有机废弃物的处理一直是一个难题，因为它们会产生恶臭和传播病原微生物。
将有机废弃物作为沼气原料，可以有效降解废弃物的污染风险。
沼渣也是一种优质的有机肥料，能够提高农田的肥力，并有效地减少化肥的使用量。
沼气综合利用促进了农村能源与农业发展的协调。
农村地区通常缺乏电力和燃气等能源供应，而沼气的利用能够满足这方面的需求。
利用沼气发电可以提供农村地区的灯光和电力，改善了农村居民的生活条件。
沼气综合利用还可以促进农业发展，提高农产品的品质和产量。
沼气综合利用还能够创造就业机会和经济效益。
建设和运营沼气发酵池、沼气发电设施以及沼气供应系统等需要专业技术和工作人员，从而创造了就业机会。
沼气产生的电力可以卖给电网，实现经济效益。
沼气综合利用也存在一些挑战和问题。
沼气的产量和质量受到原料的限制，需要大量的有机废弃物作为原料，且原料的水分含量和C/N比等因素对发酵效果有很大影响。
沼气系统的建设和运营需要一定的资金投入和技术支持，要求农村地区有一定的经济和技术条件。
沼气产生的二氧化碳不能完全回收利用，会对环境产生一定的影响。
沼气综合利用是一种可持续发展的能源利用方式。
它能够解决有机废弃物处理问题，提供清洁能源和解决农村能源问题，促进农业发展，同时创造就业机会和经济效益。
要提高沼气综合利用的效率和规模，需要加强技术研究和推广应用，解决相关问题。
城市污水处理厂的能源回收与利用
城市污水处理厂的能源回收与利用随着城市化进程的加快和人口的增长，城市污水处理成为了一个重要的环保问题。
同时，传统的污水处理方法也面临着能源消耗大、运营成本高等问题。
为了解决这些问题，城市污水处理厂开始关注并积极开展能源回收与利用工作。
一、能源回收利用的意义城市污水处理厂处理废水所产生的能源主要包括热量能、有机物能和生物气能。
主要的能源可以通过以下方式进行回收和利用：1. 热能回收利用城市污水处理厂在处理废水的过程中会产生大量的热量能，比如沉淀池中生物分解产生的热量、油污泥的热量等。
这些热量能可以通过热交换器回收利用，用于加热进水、消毒和供暖等环节，从而达到节约能源的目的。
2. 有机物能回收利用城市污水中的有机物是一种宝贵的能源资源。
传统的污水处理方法中，有机物通常是通过氧化分解、沉淀等方式进行处理。
而在能源回收利用的观念下，城市污水处理厂可以通过生物发酵、沼气发电等方式将有机物转化为生物气能，然后利用生物气能进行发电或供暖，实现能源的循环利用。
3. 生物气能回收利用污水处理厂中的污泥经过沼气发酵后，可以产生大量的生物气。
这些生物气可以用于发电、供暖等用途，进一步节约能源和减少环境污染。
二、能源回收利用技术与应用为了实现城市污水处理厂的能源回收与利用，需要采用一系列的技术手段和设备。
下面列举了一些常见的能源回收利用技术：1. 热交换技术热交换技术是将废水中的热量通过热交换器回收，再利用于加热、供暖等环节。
常用的热交换器有板式换热器、螺旋管换热器等。
2. 生物发酵技术生物发酵技术是将有机物通过微生物的作用转化为沼气的过程。
常用的生物发酵反应器有连续式发酵器、批式发酵器等。
3. 沼气发电技术通过收集污泥处理过程中产生的沼气，利用沼气发电机组将其转化为电能供城市使用。
4. 生物气能利用技术生物气能可以直接用于燃气锅炉进行供暖，也可以通过内燃机发电，进一步提高能源利用效率。
三、能源回收利用的案例目前国内外有很多城市污水处理厂已经开始实施能源回收与利用的工作，并取得了一系列的成果。
沼气源双机联动热电联产工艺研究与工程应用
沼气源双机联动热电联产工艺研究与工程应用
沼气是一种由有机废料发酵而产生的混合气体，主要由甲烷和二氧化碳组成。
利用沼气进行双机联动热电联产可以有效地提高能源利用效率和资源化利用水平。
双机联动热电联产是指利用两台机械设备，即发电机和热能回收设备，将沼气转化为电能和热能的过程。
其中，发电机通过燃烧沼气产生电力，而热能回收设备则收集发电过程中的余热，用于供热、加热水、蒸汽等。
在沼气源双机联动热电联产工艺中，需要进行以下关键研究和工程应用：
1. 沼气净化：沼气中含有一定的硫化氢、氮气等杂质，需要进行脱硫、脱氮等净化工艺，以提高沼气的质量，减少对设备的腐蚀。
2. 发电机性能优化：选择适当的发电机类型和参数，使其在沼气燃烧过程中能够高效地转化热能为电能，并保持较高的发电效率。
3. 余热回收：设计和应用余热回收装置，将发电过程中产生的余热转化为可用于供热、加热水、蒸汽等的热能，提高能源的综合利用效益。
4. 控制系统：建立可靠的自动控制系统，实现对工艺过程的精确控制和监测，以提高工艺的稳定性和安全性。
5. 应用领域扩展：将沼气源双机联动热电联产技术应用于不同领域，如生活垃圾处理厂、养殖场、农业园区等，以实现能源的可持续利用和环境的净化。
随着能源需求的增加和环境保护意识的提高，沼气源双机联动热电联产技术具有广阔的应用前景。
通过进一步的研究和工程应用，可以不断完善相关工艺和设备，提高能源利用效率，促进可持续发展的实现。
沼气发电的工作原理及应用
沼气发电的工作原理及应用工作原理沼气发电是利用沼气作为燃料，通过发电机将沼气能量转化为电能的过程。
其工作原理如下：1.沼气产生：沼气是一种由有机废弃物经过厌氧发酵产生的混合气体，主要成分为甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）。
有机废弃物如农业废弃物、污水、畜禽粪便等被储存在密闭容器（沼气池）中进行发酵，细菌在无氧条件下分解有机物质产生沼气。
2.沼气收集与净化：沼气从沼气池中通过管道收集起来，经过净化处理以去除其中的杂质和硫化物等。
净化后的沼气可以用于供暖、烹饪和发电等多种用途。
3.燃料处理：为了使沼气适合用于发电机的燃烧，需要将沼气中的水分、硫化物和其他杂质去除。
燃料处理系统一般包括压缩、冷凝和脱硫等工艺，以确保沼气能够稳定、高效地燃烧。
4.发电系统：净化后的沼气进入发电机，燃烧时释放出热能驱动发电机转动，同时通过发电机产生的磁场感应产生电能。
电能经过变压器升压后，输出为供电网可用的交流电。
应用领域沼气发电在以下领域具有重要的应用价值：1. 农业领域•畜禽养殖：沼气发电可以利用畜禽粪便等有机废弃物产生的沼气，既解决了废弃物处理问题，又能为农户提供清洁能源，并将多余的电能供电给农业设施。
•农作物残渣利用：农业废弃物如秸秆、稻草等可以通过深度分解产生沼气，用于供暖和发电。
这不仅减少了废弃物的处理成本，还为农业生产提供了绿色能源。
2. 工业领域•污水处理厂：沼气发电可以利用污水处理厂产生的污泥来产生沼气，不仅减少了废弃物的处理量，还能降低能源成本，并为污水处理厂提供可再生的能源供应。
•食品加工厂：食品加工厂产生的有机废弃物可以被转化为沼气，用于供电和供暖，节约能源成本，减少环境污染。
3. 生活领域•农村生活：沼气发电可以为农村地区提供清洁能源，用于烹饪、供电和供暖等生活用途，改善能源结构，提高生活品质。
•城镇生活：将垃圾处理厂的有机废弃物转化为沼气，用于城市的热力供应和发电，减少温室气体排放，降低对化石能源的依赖。
生物质发电废弃物的能源再利用方式
生物质发电废弃物的能源再利用方式生物质发电是将农林废弃物、农作物秸秆、木材碎片等转化为能源的一种环保能源生产方式。
然而，生物质发电产生的废弃物也面临着处理和再利用的问题。
本文将介绍生物质发电废弃物的能源再利用方式，以探讨如何最大限度地提高生物质发电的可持续性和环保性。
一、废弃物能源再利用概述废弃物能源再利用是指对生物质发电过程中产生的废弃物进行有效处理，并将其转化为可再生能源的过程。
通过合理的废弃物处理和再利用，不仅可以减少环境污染，还可以进一步提高能源利用效率，实现资源循环利用。
二、废弃物热能再利用方式1. 生物质发电厂余热回收利用生物质发电过程中，发电机组产生大量余热。
这些余热可以用于生产工艺热能供应，如蒸汽、热水等。
通过余热回收利用，可以节约大量燃料，减少额外的能源消耗。
2. 生物质废弃物直接燃烧生物质发电过程中产生的废弃物，如秸秆、木材碎片等，可以直接作为燃料进行燃烧。
通过废弃物直接燃烧，不仅可以减少能源消耗，还可以减少对传统能源的依赖度。
三、废弃物气体再利用方式1. 废弃物气体发酵产生沼气生物质废弃物中含有大量的有机物，通过发酵过程可以产生沼气。
沼气是一种可再生能源，可以用于供应热能、燃料和发电。
2. 废弃物气体制备生物燃料废弃物气体，如生物乙醇、生物甲醇等，可以通过化学反应制备生物燃料。
生物燃料是一种可再生的、清洁的能源，可以替代传统石油和天然气等不可再生能源。
四、废弃物固体再利用方式1. 废弃物堆肥化将生物质废弃物进行堆肥处理，可以将有机物降解为有机肥料，用于农田或园林的肥料供应。
这样既可以有效处理废弃物，又可以提供有机肥料，实现废物资源化。
2. 废弃物制备生物炭通过热解或炭化等工艺，将生物质废弃物转化为生物炭。
生物炭不仅可以应用于农业领域，还可以作为活性炭、水处理剂、固体吸附剂等广泛应用于工业领域。
五、废弃物液体再利用方式1. 废弃物液体发酵制备生物酒精将生物质废弃物进行液体发酵，可以制备出生物酒精。
INNIO颜巴赫沼气发电技术_创新驱动，降本增效——新型沼气发电方案助力纸企节能减排
INNIO颜巴赫沼气发电技术创新驱动，降本增效——新型沼气发电方案助力纸企节能减排⊙ 贾大伟IN NIO颜巴赫是一家全球领先的能源解决方案及服务供应商，致力于推动工业和社区实现可持续能源，为发电领域提供创新的解决方案，帮助用户可持续地生产和管理能源，引领传统能源向绿色能源的快速转型。
颜巴赫旗下两大品牌，颜巴赫、瓦克夏全球驰名。
产品输出功率覆盖200k W-10M W，凭借高可靠性、经济性、燃料多样性等特点，广泛应用于社区、工业及基础设施。
1 造纸厂新型沼气发电方案分析1.1碳排放交易市场2023年10月1日欧盟碳关税（C B A M）开始试运行，过渡期至2025年12月31日，2026年1月1日正式起征，并在2034年之前全面实施。
这也意味着，供应链上任何一个环节的高碳排放，都将导致出口产品付出更多的碳管制成本。
目前，欧盟碳排放交易体系（E U E T S）的碳价格为81欧元/t，2023年2月达到100欧元/t的峰值。
根据机构预测分析，由于2030年的脱碳目标为-55%，欧盟的碳排放价格预计将在未来10年末升至160欧元/t。
目前，国内碳排放交易单价在81元/t，结合中国“30/60”碳减排远景，未来国内碳价格上涨压力巨大。
在碳税的巨大影响中，对企业而言，重点要推动节能减排。
通过使用绿电、改造技术工艺和生产流程等更加经济的方式，尽可能降低碳排放，减少碳关税的税基。
1.2造纸厂沼气发电的背景和意义我国造纸业具有广阔发展前景，同时也面临着巨大贾大伟先生，就职于广州市深发机电实业发展有限公司（颜巴赫授权经销商与服务商），I N N I O颜巴赫（中国）销售经理。
硕士学位，工程师，建造师（机电工程）。
从事燃气发电行业十多年，先后从事燃气发电机组产品研发、技术支持、项目建设、销售业务等工作。
对工业污水沼气（含造纸行业）综合利用及新能源解决方案有较多研究和项目经验。
在浙江某纸厂的废水沼气发电技改项目中，产生的沼气量为3,000m 3/h，甲烷浓度在65%左右，硫化氢浓度为10,000 m g/m 3。
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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）C－介质的传热系数（Kcal／m3℃）A－介质流量（m3／h）△t－介质温度的变化（℃）如前所述，余热利用了燃气混合、缸套水、润滑油及尾气四部分热能，单台发电机组热能总值为856KW（73.6万Kcal／h）。
单台机组在不同负荷情况下所提供的热量是变化回收的，见表2。
同样，沼气发电系统供热量也随机组台数的变化而变化。
单台机级能量随负荷变化表单位kw(万kcal)表2沼气发电系统热能回收量与回收率单位：kw（万kcal）表1项目100%负荷75%负荷50%负荷总输入能量1703(146.5)1321(113.6)969(83.3)总回收热能856(73.6) 675(58.0)491(42.2)其中:燃气混合热能98(8.4)40(3.4)2(0.2)缸套水和润滑油热能283(24.3)271(23.3)233(20.0)尾气热能475(40.9) 364(31.3)256(22.0)从能量分配得知，三台发电机满负荷运行时，沼气进气总能量为3×1703＝5109KW（439.4万Kcal／h，100％），总发电量为3×652＝1956KW（168.2万Kcal／h，38.3％），热回收总量为3×856＝2568KW （220.8万Kcal／h，50％），尾气损失能量为3×139＝417KW（35.9万Kcal ／h，8.1％），机组辐射损失能量为3×56＝168KW（14.4万Kcal／h，3.3％）。
三台机组满负荷运行时可利用的最大热能为2568KW（220.8万Kcal／h，50.3％）。
3.1.2蒸汽锅炉汽水交换沼气发电系统所产生的余热随其运行台数与负荷的不同而变化，加热污泥所需热量相对较稳定，当余热提供热量不能满足消化池所需热量时，可利用蒸汽锅炉作为补充热源。
补充热源是由蒸汽锅炉产生的蒸汽，通过汽水热交换器产生热水供给泥水热交换器使用，以补充热量不足部分。
补充热量为消化池污泥全年最冷月需热量226.8万Kcal／h。
（见表6）3.2需热系统工况加热是污泥中温厌氧消化的重要条件，为保证消化池在35℃条件下正常运行，采用污泥池外间接加热法。
螺旋板式泥水热交换器对污泥加热。
3.2.1加热污泥的耗热量计算新鲜污泥温度变化。
如图4。
按照消化池的投泥次数，每天投泥4次，每次1小时，每次投泥量90m3／h，得出单池新鲜污泥平均耗热量Q泥。
如表3所示。
单位:1000Kacl/h表3沼气发电系统热能回收量与回收率单位：kw（万kcal）表1月份123456泥耗热量309287276263228217月份789101112泥耗热量204197213 2542702813.2.2消化池池体耗热量计算根据北京市气温及地温的变化，按照公式：Q池＝FK（TD－TA）（2）其中，Q池：消化池池体耗热量（Kcal／h）F：池盖、池壁及池底的散热面积（m2）K：池盖、池壁及池底的散热系数（Kcal／m2•h•℃）TD：消化温度（℃）TA：池外介质温度（℃）得出消化池池体耗热量，见表4。
单位:万Kcal/h表4月份123456池体耗热理351823460229224229601741413762月份789101112池体耗热量119331294215896214622756733401污泥平均耗热量与池体耗热量之和，同事考虑10%的管道损耗，得出六座一级消化池所需热量。
见表5及图5。
单位:万Kcal/h表5月份123456消化池所需热量226.8212.0201.4188.5162.0152.7月份789101112消化池所需热量142.5138.3151.1181.6196.4207.3消化池冬季所需最大加热量为226.8万Kcal／h。
夏季最小加热量为138.3万Kcal／h。
3.3热平衡系统的联接3.3.1供热系统能量传递图5表示污泥处理热平衡系统。
冬季三台发电机组满负荷运行，余热量基本满足消化池所需热量。
若发电机组未满负荷运行，可通过汽水热交换器补充热量。
当夏季发电机组提供的余热量大于消化池所需热量时，发电机组启动自身保护系统－紧急风冷器，将余热释放。
以下为四种典型的加热系统流程。
（1）全部利用发电机组余热加热污泥系统（见图6）。
沼气发电机产生的余热可满足加热消化污泥所需的热能，而无需外界补充热源，即消化池加热系统与沼气发电机热交换系统相联。
（2）沼气发电机未运行的加热污泥系统（见图7）。
当运行初期沼气发电机未运行或未正常运行时，消化污泥需要加热，需使用外界补充热源，用汽水热交换器提供热水至泥水热交换器加热污泥，即消化池加热系统与汽水热交换器热交换系统相联。
当产气量少或消化池检修时，沼气发电机未满负荷运行（50％或70％），台数减少以及冬季最冷的情况下，单凭沼气发电机产生的余热不能满足加热消化污泥所需的热能时，需加用外界补充热源，即消化池加热系统与沼气发电机热交换系统和汽水热交换器串联系统相联。
(3)利用发电机组余热和补充热源的加热污泥系统(见图8)。
（4）污泥消化非正常运行的加热污泥系统（见图9）。
当沼气发电机余热热水经泥水热交换器回至发电机冷却水人口处，其温度大于70℃，不满足发电机冷却要求或消化池本身污泥系统未运行时，需用发电机自身配套水水热交换器，通过紧急风冷器冷却。
3.3.2供需热系统内部能量调节从能量的需求看，沼气发电机系统产生的余热能够满足污泥加热的要求，但由于泥水热交换器对进水温度有特殊要求：①进水温度不大于75℃。
若大于75℃，污泥易结垢，影响传热效率。
②进、出水温差不宜大于8℃，否则热交换器传热效率降低。
而沼气发电系统冷却水出水温度为90℃，两者之间差别见表6。
设备对温度及流量的要求表6项目泥水热交换器沼气发电机组进水温度(℃)7570出水温度（℃）68.790流量（m3/h）60*6 39.4*3热量（万Kcal/h）226.8236沼气发电系统所产生的高温热水不能对污泥直接进行加热。
因此，需要设置温度和流量调节控制系统，见图10。
通过该系统将泥水热交换器出口较低温度的水与发电机组较高温度的冷却水混合，达到泥水热交换器进口水温的要求。
按式（3）、（4）、（5）可以算出不同条件下进出水的温度和流量。
这一过程可全部自控完成。
q2＝q1＋q3（3）Q＝q2＊1000（tw1－tw2）（4）q2tw2＝q1te＋q3tw1（5）其中，q1：发电机出水流量（m3／h）q2：泥水热交换器进水流量（m3／h）q3：回流量（m3／h）tw1：泥水热交换器出水温度（℃）tw2：泥水热交换器进水温度（℃）te：发电机出水温度（℃）Q：泥水热交换器的供热量（Kcal／h）采用上述方法无需特殊设备，节省投资，自动调节，管理方便。
3.4热平衡系统的特点①在正常运行情况下，发电机产生的余热能满足消化池污泥加热的热量，节能综合利用率高，总能量回收率达到88.6％，热能回收50.3％。
②热平衡系统既相对独立又相互补充，可以满足各种工况下污泥加热的要求，组合灵活。
③泥水热交换器采用螺旋板式换热器，传热系数为1000Kcal／m2•h•℃。
传热效率高，检修管理方便。
对热交换器进水口温度进行控制，防止过热结垢现象。
④在消化池需热及发电系统余热供热之间水量或水温不匹配的情况下，设置简单的调节装置（回流阀），即满足热量转换又满足泥水热交换器及发电机组进水口水温的要求，使得热能有效合理利用，并便于操作管理。
⑤连续污泥加热，运行简便。
4设计中应注意的问题①作好消化池及热循环系统管道的保温，减少热量损失。
②控制泥水热交换器进水温度，控制温度在75℃以下，以防止过热结垢。
③污泥中挥发性固体的种类及在消化池的分解程度，直接影响甲烷含量及产气率，影响能量利用。
④沼气发电机的电力并人市政电网，其负荷可以平稳运行。