全烧式沼气发电机组在沼气工程中的应用实例效益分析
沼气发电的现状、前景及经济分析的基本要素
沼气发电的现状、前景及经济分析的基本要素沼气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，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。
近年来，我国对环境保护高度重视，鼓励利用新技术、新能源，以减轻温室效应和促进生态良性循环。
但是沼气发电的一次性投资相对较大，早期的资源、设备和材料投入等问题使人们不得不去关注沼气发电的经济效益，本期阐述了沼气发电行业的现状、前景以及项目经济分析的基本方法，并以一个具体的生活垃圾沼气发电项目为例，分析其经济效益。
一、沼气发电的现状与前景1、沼气发电政策支持力度不减沼气发电属于再生能源发电范畴，由于盈利模式不甚明朗的原因导致相关企业介入的初期无法实现规模盈利，这种状况会队企业参与到该市场中来的积极性造成较大打击。
但随着国家不断出台政策，对沼气发电进行补贴、以及规划布局指引以来，行业市场得到了极大的改善。
从国家政策发布性质看，一般属于规划类政策，主要是对行业的发展目标、路径以及布局进行规划。
如2013年5月，国家出台的《全国林业生物质能发展规划（2011-2020年）》，提出到2020年，建成林业生物质能种植、生产、加工转换和应用的产业体系，现代能源林基地对产业保障程度显著提高，培育壮大一批实力较强的企业。
到2015年，建成油料林、木质能源林和淀粉能源林838万公顷，林业生物质年利用量超过1000万吨标煤，其中，生物液体燃料贡献率为10%，生物质热利用贡献率为90%。
建成一批产业化示范基地。
到2020年，建成能源林1678万公顷，林业生物质年利用量超过2000万吨标煤，其中，生物液体燃料贡献率为30%，生物质热利用贡献率为70%。
2016年12月，国家发布了《生物质能发展“十三五”规划》，提出到2020年，生物质能基本实现商业化和规模化利用。
生物质能年利用量约5800万吨标准煤。
生物质发电总装机容量达到1500万千瓦，年发电量900亿千瓦时，其中沼气发电50万千瓦。
一例猪场沼气发电经济效益案例分析
一例猪场沼气发电经济效益案例分析王宇【摘要】随着农村经济的发展，养猪业以较快的速度向集约化方向发展，但随之产生了猪场的环境保护．猪粪尿及猪场污水处理的问题。
猪场污水处理的最好方法是采用生态学及生物学处理，在生物学处理过程中，需要经过厌氧发酵。
厌氧发酵过程中，污水中的有机物分解产生沼气及含氮、磷等物质。
【期刊名称】《猪业科学》【年(卷),期】2011(028)006【总页数】2页(P51-52)【关键词】沼气发电;猪场;案例分析;经济效益;生物学处理;污水处理;厌氧发酵;有机物分解【作者】王宇【作者单位】武汉南茗科技有限公司,湖北武汉437004【正文语种】中文【中图分类】X703随着农村经济的发展，养猪业以较快的速度向集约化方向发展，但随之产生了猪场的环境保护、猪粪尿及猪场污水处理的问题。
猪场污水处理的最好方法是采用生态学及生物学处理，在生物学处理过程中，需要经过厌氧发酵。
厌氧发酵过程中，污水中的有机物分解产生沼气及含氮、磷等物质。
沼气是极好的能源物质，其热值较高，燃烧后仅产生二氧化碳和水。
如果猪场中沼气的产量充足，就可以作为发电的能源。
据我国的技术条件，沼气发电仍需辅以15%的柴油，余者皆为沼气。
因此，还可以节省柴油，这对解决我国能源缺乏，改变农村面貌，改善农民生活质量有重大意义。
探讨利用猪场污水处理过程中产生沼气进行发电的可行性。
以下以年出栏10万头商品猪的猪场为例进行分析。
1 厌氧发酵及沼气发电的设备与装置1.1 发酵池污水厌氧装置有很多类型，可根据猪场规模、所要求的发酵效率及投资能力等综合因素考虑。
年出栏10万头商品猪的猪场，养猪规模大，污水处理量也大。
因此，采用了 1 700 m3的钢筋混凝土卧式发酵池，日处理污水可达850 m3，产气量随气温变化，冬季产气少一些，但不低于500 m3，最高可产1 500 m3 以上。
1.2 脱硫塔、贮气罐、输送装置除发酵池(包括固液分离池、调节池)外，沼气要经过脱硫塔入贮气罐，再进入发电机系统，为防腐蚀，输气管一般用塑料管比较好。
沼气发电并网系统技术集成及运用实例
沼气发电并网系统技术集成及运用实例摘要：沼气发电并网技术是目前畜禽场沼气工程利用沼气较为先进、高效、成熟的工程技术。
本文在分析国内外沼气利用现状和国内政策导向的基础上，对沼气储存、脱水、脱硫、稳压、发电、并网等环节进行技术介绍和系统阐述，科学分析应用实例综合效益，提出推广沼气发电并网技术建议。
关键词：沼气; 发电; 并网; 技术; 应用;引言近10a来，国家加强畜禽养殖粪污治理，全国建成各类型沼气工程达到11万余处，沼气工程总池容达到2100万m3，年产沼气24.68亿m3，在养殖粪污无害化、肥料化处理方面取得较好成效。
沼气工程通过对沼气收集利用，减少大气中甲烷排放量，在温室气体减排方面也有较大贡献。
沼气发电并网技术作为先进成熟技术，既能有效利用沼气，又能通过发电并网增加经济效益，具有较好推广应用前景。
1、技术研究应用背景1.1、国内外应用现状畜禽场沼气发电并网工程技术主要将沼气发电自用，余电并网，余热进行综合利用，小而灵活，安全系数高，建设性价比高。
但目前沼气发电并网工程占所建工程比例明显偏低，沿海发达地区沼气发电并网推广率在同类别沼气工程中占比15%～35%，中西部地区仍有空白。
而国外利用沼气生物质发电并网发展迅猛，美国能源农场、日本阳光工程、荷兰绿色能源相继出现，德国是目前世界上沼气工程高度发展国家之一，沼气工程发电并网率达到98%【2】。
1.2、国内政策导向目前畜牧业是农业领域第一大甲烷排放源，人类活动产生温室气体中，有15%左右来自畜牧业。
数据表明，同体积甲烷温室效应约为二氧化碳7倍。
我国畜禽粪便管理温室气体排放量占农业源温室排放总量的比例逐年提高，2014年占比达到17.7%。
为了提升畜禽粪便管理温室气体排放比例，我国相继出台《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》等文件，鼓励以沼气发电并网为主要利用方向，为推广沼气发电并网技术提供广阔空间。
2、沼气发电并网系统技术集成沼气发电并网技术主要利用畜禽场养殖有机废弃物，经厌氧发酵处理产生沼气，驱动沼气发电机组发电自用，余电作为商品并入国家电网，其技术集成了沼气净化储存、发电以及并网控制技术等。
大型沼气热电联产工程综合利用效益分析
大型沼气热电联产工程综合利用效益分析张小燕【期刊名称】《《甘肃农业》》【年(卷),期】2019(000)011【总页数】3页(P101-103)【关键词】热电联产; 沼气工程; 综合利用; 效益【作者】张小燕【作者单位】甘肃省永登县农村能源建设办公室甘肃永登 730300【正文语种】中文一、基本概况大型沼气工程的建设对于推进农业现代化、发展生态循环经济、提高清洁用能水平、减少和控制农业废弃物面源污染、提升农产品质量安全等起到推动作用[1]。
万荣生猪养殖场位于永登县龙泉寺镇境内，猪场2005年建成，是目前兰州市最大的生猪养殖场，2013年被兰州市发展农业产业化领导小组评为兰州市重点龙头企业，存栏猪11 000头，其中存栏母猪1 200头，年生猪出栏20 000头，每天产生猪粪尿及冲洗水80t。
2015年起猪场先后投入419.7万元，其中财政补助300万元，自筹1119.7万元，进行了污水处理设备的更新改造，建成一台厌氧、生化处理污水系统，1 000m3厌氧发酵罐2座，400m3双模储气柜2个，额定功率为150KW的沼气发电机，50m太阳能集热器一组。
设计日处理粪污水70t，正常运转情况下，日产沼气1 000m3，发电量3 000度；一套固液分离系统，分离出的固体沼渣生产有机肥，年产有机肥7 500t，沼液经过氧化过滤及沉淀，供周边蔬菜基地作为有机肥使用，年产沼液17 800t。
二、工艺流程发酵原料猪粪尿用水冲洗进入集水池，在预处理间过滤猪毛等杂物，搅拌均匀进入厌氧发酵罐，产生的沼气经气水分离、化学脱硫后进入储气柜，通过发电机发电供养殖场使用。
发酵后的沼液、沼渣进入固液分离机分离，沼渣经过堆肥系统处理后输送农田，沼液通过管道输送沼液池，经过沉降过滤后输送农田。
利用太阳能-沼气发电机烟气余热复合增温系统，将太阳能集热器采集的热量和沼气发电机运转产生的高温烟气热量经交换，提高循环水的温度，循环水经过厌氧发酵罐内的循环水盘管，以热辐射和对流的形式与发酵原料进行换热，使发酵罐温度保持35℃的中温发酵温度，工艺流程如图1所示。
纯沼气发电机组技术的研究应用及其效益分析
发 电机 的 进 气 管 口径 增 加 进 气 口流 量 ， 用 涡 轮 增 压 提 高进 气 利 压 力 的 方 式 ， 发 电 机 组 在 负 荷 不 断 变 化 的 情 况 下 ， 始 终 保 使 能 持正常运行。
２ ２ 改 变 机 组 降 温 方 式 ． 效 利 用 余 热 － 有
纯 沼 气 发 电 机 组 产 生 热 量 有 两 个 部 位 ， 是 燃 烧 室 ， 是 一 二 排 气 管 。本 课 题 组 不 断 摸 索 尝 试 ， 原 来 的封 闭 式 内循 环 水 冷 把 却 降 温方 式 改 变 为 开放 式 外 循 环水 冷 却 降 温方 式 。通 过 增 大 冷 却 水 的容 量 ， 大 量 余 热 通 过 外 循 环 水 管 输 送 到 预 置 在 厌 氧 池 把 内 的 散 热 器 中 ， 效 降 低 了 机 身 温 度 ， 一 步 解 决 了 国 产 沼 气 有 进 发 电 机 组 温 度 高 、 花 塞 耐 用 性 差 等 难 题 。通 过 发 电 机 余 热 吸 火
研 究 创 新 ， 其 机 能 功 效 得 以 明 显 的 提 升 ， 分 关 键 技 术 甚 至 使 部
收 装 置 ， 气 温 度 由 原来 的 ７ ０Ｃ 上 降 至 ５ ０Ｃ 下 ， 发 电 排 ０ ｏ以 ０＂以 使
机 在 满 负 荷 连 续 运 转 情 况 下 避 免 了 因 水 温 过 高 而 出现 功 率 下 降 的 情 况 ， 证 耗 气 率 达 到 了 ０５ ／ｗ 保 ． ｋ ｈ的 理 想 状 况 。 同 时 ， ｍ３ 吸
【 键 词 ］ 沼 气发 电机 组 ； 中型 沼 气工 程 ； 术 创 新 ； 益 分析 关 纯 大 技 效
１ 引 言
在 全 球 提 倡 环 保 、 碳 、 能 源 利 用 的 大 背 景 下 ， 国政 府 低 新 我
沼气发动机在电力生产中的应用
沼气发动机在电力生产中的应用近年来，人们对可再生能源的需求日益增长。
与传统能源相比，可再生能源具有环保、永续和可持续发展等优势。
沼气作为一种重要的可再生能源，其应用广泛，尤其在电力生产领域发挥着重要作用。
沼气是由生物质在无氧条件下发酵产生的一种混合气体，主要由甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)组成。
沼气的主要原料包括农业废弃物、污水污泥、残余农作物和家庭生活垃圾等。
沼气发动机将沼气中的甲烷燃烧，产生热能，然后通过发电机将热能转化为电能，进而实现电力的生产。
首先，沼气发动机在电力生产中的应用能够有效利用废弃物资源。
农业废弃物和污水污泥等有机废弃物是沼气的主要原料之一。
这些废弃物如果不经过处理直接排放到环境中，不仅会造成大量的污染，还会浪费宝贵的资源。
通过将这些废弃物中的有机物通过发酵转化为沼气，再利用沼气发动机将沼气转化为电能，能够实现对废弃物资源的有效利用，降低环境污染。
其次，沼气发动机在电力生产中具有良好的经济性。
与传统燃料相比，沼气是一种相对廉价且广泛可获取的能源。
它的原料来源丰富，成本低，使得沼气发动机在电力生产中的运营成本相对较低。
此外，沼气发动机在电力生产过程中产生的热能可以被利用，例如用于加热水或供暖，进一步提高资源利用效率，降低能源成本。
沼气发动机在电力生产中还具有高效性。
沼气发动机可以在较短的时间内启动并达到额定功率，能够快速响应电力系统对电力调节的需求。
而且，沼气发动机的负荷调节能力较强，能够根据电力负荷的变化实时调整输出功率，满足电网平衡的要求。
这种高效性的特点使得沼气发动机能够在电力生产中稳定供应电力，并为电网的可靠运行提供保障。
此外，沼气发动机在电力生产中还具有环境友好的特点。
沼气的主要成分是甲烷，它是一种无色、无味且无毒的气体，燃烧后只产生二氧化碳和水。
相比之下，传统的燃煤发电厂在燃烧过程中会产生大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质，对环境造成严重的污染。
而沼气发电则不会产生这些有害物质的排放，对大气环境的污染较小，有利于改善空气质量，保护生态环境。
沼气发电技术的研究与应用
沼气发电技术的研究与应用随着人们生活水平的提高和经济的发展，能源的需求也越来越大。
而传统能源的开采和利用对环境存在不小的破坏，因此，各国开始加大对可再生能源的研究和应用。
沼气作为一种清洁能源，被越来越多的人所重视。
本文将对沼气发电技术的研究和应用进行探讨。
一、沼气的来源与特点沼气是在微生物作用下生产的一种混合气体。
其主要成分是甲烷和二氧化碳，其中甲烷含量达到50%-70%，而且还含有少量的氢气、氮气等成分。
在生产过程中，微生物降解有机物，产生沼气，并同时释放出二氧化碳、水和微生物体等物质。
沼气是一种可再生、无毒、无害、无色、无味的清洁能源，且使用成本低，非常适合农村地区使用。
二、沼气发电技术沼气发电技术是指将沼气作为燃料进行燃烧，从而带动发电设备产生电能。
沼气发电技术的核心是燃烧沼气产生高温高压蒸汽，再将蒸汽传递给蒸汽机或汽轮机，带动发电机运转。
沼气发电技术具有以下优点：1. 沼气是一种清洁能源，燃烧后不会产生二氧化硫、氮气等有害物质，同时也不会对环境造成污染。
2. 建设沼气池可以解决农村污水处理问题，有效减少环境污染。
3. 沼气发电适用于农村地区。
我国农村地区资源富集，生物质废弃物的利用既能达到环保节能的目的，又能产生巨大的经济效益。
4. 沼气发电成本低。
沼气池的建设、维护和生产成本比传统的化石能源低。
三、沼气发电技术在我国的应用现状我国农村地区资源富集，大量的农村生活垃圾、畜禽粪便等废弃物都可以通过沼气池发酵产生沼气，转化为清洁能源。
我国在沼气发电领域也取得了一定的成就。
1. 技术创新。
我国的科研人员在沼气发电技术上进行了大量的研究，不断改进和提高技术。
无论是沼气池的设计和建设、沼气发电设备的制造和调试，还是沼气发电站的运行和管理等方面，都取得了显著的成效。
2. 应用推广。
我国政府在推广沼气发电技术方面也下了一定的力气，不断加大对农村沼气池的建设和改造力度，让更多的农村地区享受到沼气发电带来的经济和环保效益。
农村户用沼气经济评价和效益分析
农村户用沼气经济评价和效益分析0引言新疆光热资源丰富，畜牧业和设施农业发展较好，具有发展农村沼气的区域优势。
近年来，利用中央国债资金，在81个农村沼气国债项目县(市)累计建设“一池三改”户用沼气16万户，取得了显著的经济、社会和环境效益。
1农村户用沼气项目经济评价“一池三改”农村户用沼气项目单元是暖圈养畜、卫生厕所与沼气池有机结合，形成一个家庭微型生态系统。
现以10 m3沼气池项目户为例进行经济分析。
“一池三改”沼气项目单元的总成本包括工程投资和运行费用。
按照投资预算一个户用沼气系统投资2000元。
因沼气池发酵原料在发酵过程中没有损失，沼气池运行原料费用不计。
运行维修费用按工程投资的296计算，即2000元×2％=40元，人工费100元／年，费用合计140元／年。
1.1计算期净现值1.1.1沼气池收益沼气的全年收益为用电、液化气、煤炭等得到等量的热量所消耗能源的费用的平均值，具体计算结果见下表。
另一方面，沼液、沼渣可用作生产绿色蔬菜的有机肥料，年节约化肥450元～700元(取450元)。
沼气池的年收益为沼气、沼液和沼渣效益之和。
即B=726+450=1176(元)1.1.2财务净现值沼气池建设期取2个月，则建设期当年的运行费用和效益取正常年份的80％。
根据以上计算，农户第一年一次性投资2000元，以后每年支出运行费140元，每年可获得净收益1036元。
计算财务净现值，其表达式为：FNPV=∑t=1n(BT-CT)(1-Ic)-t式中：BT——第t年的受益；Cr——第t年的成本；Ic——折现率；n——计算期。
计算期取10年，折现率取Ic=10％，即可根据下表计算出净现值FNPV。
从表中现值可以看出，户用沼气池计算期现值累计为4461元，从累计净收益列数据可看出第3年累计净收益开始出现正值，表明户用沼气第3年其净收益可抵偿全部投资。
1.3投资回收期投资回收期一般从建设开始年算起。
可根据财务现金流量表(全部投资)中累计净现金流量计算求得。
沼气工程中引进应用纯燃气发电机应注意的问题及效益分析
沼气工程中引进应用纯燃气发电机应注意的问题及效益分析1概况温州地区建有大中型沼气工程5万多m3,全年可产沼气3 680.60万多m3,其中大约有50%作为农户生产生活用能外,剩余的基本上都是直接排放。
这造成能源、资源的浪费,又会造成环境的二次污染。
因此,如何拓宽沼气的用途是摆在科技人员面前的一大课题。
目前,国内一些企业大多应用油—气混合发电机,虽然节油不少,但随着油价的上升,经济效益也不突出,并且非常麻烦,运转大多不正常。
于是,我们率全省之先,引进山东胜利油田动力机械厂生产的40GF-PT/Z型燃气发电机(主要性能参见表1)在浙江温州盛华畜牧有限公司、浙江雄飞养猪场等3家企业的沼气工程中应用,并取得了很好的效果。
温州市农村能源办公室课题组技术人员通过一年半时间的探索研究,现总结出几个应注意解决的问题,并进行效益分析,供同行参考。
2注意解决的问题燃气发电机主要是用天然气发电的,由于天然气和沼气甲烷含量不同(注:天然气中甲烷含量95%以上,沼气中甲烷含量60%~ 65%),因此,在引进消化的同时,必须解决或改进以下几个问题:①加大进气口管径,增加进气流量。
沼气的甲烷含量只有60%左右,而且还含有35 %的CO2和水蒸气等阻燃气体,使燃烧速度变慢,幸核值降低,造成点火不正常,噪音大,输出功率低,运转不稳定等弊端。
通过增加进气口流量,并利用涡轮增压提高进气压力,使发电机保持正常运行。
到目前为止,已使用一年半,没有发生大的技术故障。
②降低气缸压缩比。
由原来的1:21改为现在的1:11,以减少发电机排气噪声,增加发电机稳定性。
③改变活塞平顶部为凹顶部,使之形成点火核心,提高点火准确率。
④调整进排气门重叠角,使缸内充气量增大。
⑤点火时间提前5度,克服了因二氧化碳引起的阻燃难题。
⑥增加中冷器,提高沼气密度,提高幸核值。
⑦发电机余热的利用。
纯沼气发电机组产热有二个部分,一是燃烧室,二是排气管。
课题人员通过摸索,把原来由内循环水降温的方式变为内外循环水相结合的降温方式。
农村沼气经济效益分析.doc
农村沼气经济效益分析沼气作为一种清洁的可再生能源，不仅可供照明、做饭、取暖，而且具有很好的环境和社会效益。
发展农村沼气，建设生态家园，可以解决农村能源短缺问题，改善农业生态环境和农村卫生面貌，实现生态农业系统中物质和能量的良性循环，增强农业可持续发展能力［1，2］。
近年来，中国把农村沼气建设作为改变农村能源结构、恢复生态、改善环境和新农村建设的”六小工程”的重点内容来抓，农业部在总结各地经验的基础上，从2000年开始提出并组织实施了生态家园富民计划。
各地以沼气建设为重点，与改厨、改厕、改圈相结合，引导推广北方”四位一体”、南方”猪沼果”、西北”五配套”等多种能源生态模式，建设生态家园，取得了良好的综合效益。
在示范项目的推动下，带动了农村沼气的快速发展。
截至2006年，全国农村户用沼气以近300万口/年的速度迅猛发展，已累计发展到2200万户左右［3］，年产沼气约90亿m3，受益人口7000万［4］。
在改善农村地区卫生条件、保护生态环境、提高农民收入等方面已取得显著效果。
然而目前沼气推广仍未达到规划要求［5］，部分地区已建成农村沼气工程也存在一些不容忽视的问题，实际运行效果不好。
据统计，全国累计建池1800万户时，真正好用并发挥作用的沼气最多不过60%［5］。
究其原因除了受池型选择、技术推广、运行管理以及后续服务等因素影响外，沼气工程的直接经济效益对产业化的影响也是不容忽视的。
已往的研究大多是对沼气工程收益的正向报道［1，6－8］，一部分学者也只是认为沼气池直接经济效益并不显著［2，4，9］，出售温室气体减排量，可以获得额外资金收益［2，4，9］，而鲜见对其成本与收益的详尽分析。
文中通过对清洁发展机制(CDM)下农村沼气项目的直接经济效益以及提高项目市场竞争力和投资吸引力的相应措施进行分析，使项目发展由政府推动变为市场吸引，加快项目推广速度，改善运行效果。
1沼气池适用对象分类在没有沼气工程的情形下，目前中国农村居民解决生活能源消费的途径依据所在地区和农民经济水平不同有4种来源:1)直接或间接使用化石燃料，如燃煤、液化石油气;2)使用秸秆等可再生生物质资源;3)使用薪柴等可再生生物质资源;4)用电等其它能源。
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了农民用电难问题。本文以盛华畜牧有限 公司的沼气工程为实例 , 分析说明了全烧 式沼气发电 机组应用 于沼气工 程后的多种效益。 关键词 : 全烧式沼气发电机组 ; 沼 气工程 ; 效益分析 中图分类号 : TK 6; S216. 4 文献标识码 : B 文章编号 : 1000- 1166( 2009) 06- 0022- 03
表 5 应用发电机 组前后去污效果对比
项目 安装余热系统前 ( 固液分离 ) 进水 COD 冬季 7568 夏季 7568 15026 出水 COD 冬季 1233 751 夏季 832 601 COD 去除率 冬季 84% 95% 夏季 89% 96% 进水 BO D 冬季 4135 7318 夏季 4135 7318
[ 1] 杨学武 . 大型沼气发电 机的合理 使用措施 [ J]. 中国沼 气 , 2008, 26( 1): 32- 33. [ 2] 夏来庆 , 陈泽智 , 郑 彪 . 谈沼气发电技 术及其应用 [ J]. 农村电气化 , 1996, 8: 20- 21.
[ 1~ 2]
。
( 2) 节省水费支出。该场采用本处理系统前 , 每日用于冲洗栏舍的水量为 5 吨, 经本系统处理后 出水可回用冲洗栏舍 , 全年可节省水费支出 36500 元。而且沼液有杀菌作用 , 全年节省杀菌剂和消毒 剂支出 10000 余元, 合计每年节省费用 46500 元以 上。 ( 3) 节省电费支出。该场年产沼气 82200 m , 除供应周 边农户 生活燃用 外, 全 年可发 电 118200 k Wh , 按每 k Wh 0 . 6 元计算, 经济效益达 70920 元。 ( 4) 节省运行费支出。应用发电机组 后, 干粪 无需清运, 固液无需分离 , 每天清运干 粪 5 吨运费 100元计, 全年节省运费、 人工费和固液分离机运行 电费合计 98550 元 , 详见表 7 。
应用发电机前 日产气量 /m 3 日用气量 /m 3 日差额量 /m 3 应用发电机后 日产气量 /m
3
日生活用气量 /m 发电用气 /m 3 发电量 /kW h
70 50 100
表 4 发电机组应 用前后池内温度统计
月份 应用发电机前温度 应用发电机后温度 1 14 18 2 17 21 3 20 24 4 23 27 5 26 30 6 29 36 7 32 39 8 32 39 9 30 36 10 26 30 11 22 26
收稿日期 : 2009 06 10 修回日期 : 2009 10 26
3 3 3 3 3
图 1 浙江盛华畜牧有限公司沼气工程工艺流程图
山东胜动机械厂生产的 40GF - PT / Z型燃气发电机 组, 其主要性能参数如表 1。
表 1 40GF - PT /Z发电机组主要性能参数
40
- 1
额定功率 / k W 额定转速 / r m in 额定电压 / V 额定电流 / A 额定频率 / H Z 额定功率因数 / 滞后 燃气消耗率 / M J kW 机油消耗率 / g 机组总质量 / kg 外形尺寸 ( 1 b h) / mm 2040 k W
安装余热系统后 (固液未分离 ) 15026
4 效益分析 4 1 经济效益 ( 1) 工程造价对比。该场生猪存栏 4000 头 , 日 处理污水 50 吨 , 建造沼气工程 800 m , 其工程造价 如表 6 所示。
表 6 工程造价对比表
项目 土建费 固液分离机投资 干粪堆场 ( 1000 m 2 ) 造价 发电机组及余热利用系统造价 维护管理费用 合计投资 普通沼气工程 70万元 3万元 6万元 ∀ 1000元 79 . 1万 发电沼气工程 70万元 无 无 10万元 2000 元 80 . 2万
表 7 应用发电机组后系统运行节省的支出
干粪运费 每天 5吨 100元 年运费 36500元 全年合计节省 人工管理费 每天 70元 年人工费 25550元 98550元 电 费
3
每天 100 元 年运行电费 36500 元
3 3
表 2 发电机组应 用前后平均日产气量
月份 应用发电机前 应用发电机后 日产气量 日产气量 1 50 120 2 50 120 3 70 150 4 90 200 5 110 250 6 130 300 7 150 350
农村生活用气时间都集中在白天 7 时到晚上 6 时 , 而晚上 7 时至第二天 6 时共 11 个 小时很少用 气 , 特别是夏季产气多常发生沼气浪费排空现象, 每 年造成沼气排空量 16 780 m , 污染了环境。冬季受 低温影响产气率低, 特别是每年 12 月, 1 月 , 2 月三 个月正是用气高峰, 缺气达 1800 m , 极大影响了居 民生活。应用发电机组后 , 白天以生活用气为主, 晚 上以发电用气为主, 消除了沼气浪费现象 , 大大提高 沼气利用率 , 同时 , 应用发电机组余热利用系统, 明显
气率 , 根据该养殖场水质检测报告 , 安装余热利用系 统提高池温后, COD 和 BOD 去 除率均有显著 提高 ( 表 5)。同时沼液在厌氧罐中经循环泵多次循环搅 拌消化, 再经充分曝气和氧化塘植物吸收等工艺处 理后 , 可回用于冲洗栏舍 , 实现零排放。另外利用余 热系统不但解决了国产全烧式沼气发电机组排气温 度高、 火花塞耐用性 差等难题, 使排气温度降 低至
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中国沼气 China B iogas 2009 , 27( 6)
全烧式沼气发电机组在沼气 工程中的应用实例效益分析
周祖荣 , 王 建
325009) ( 温州市农村能源办公室 , 浙江 温州 摘
要 : 全烧式沼气发电机组在沼气工程中 应用不 但实现了 农业废 弃物资 源化利 用 , 保 护了农18 22
3 3 发电机组余热利用效果分析 据测量 , 应用发电机组前, 沼气池冬季池内温度 14 ! 左右 , 应用发电机组后 , 利用余热加温沼气池使 池内温度升高了 4! 左右, 产气量也大大增加 , 如表 3 、 表 4 所示。 此外, 发电机组应用前 , 污水前处理必须经过固 液分离 , 且产气率低, 去污率也只达到 84 % , 应用发 电机组后不但减少了固液分离工序, 而且提高了产
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气量 35 690 m , 应 用发 电 机 组后 全 年总 产 气 量 83 580 m , 比 原来多 产气 47 890 m , 提高 产气 率 134 % 。具体如图 2和表 2 所示。 3 2 用气调节作用分析
(m 3 )
8 150 350 9 130 300 10 110 250 11 80 200 12 50 150
3
4 2 热效率分析 根据夏来庆等人测试显示 , 沼气发电技术应用 电热效应后, 沼气热效率可达 88 % , 而一 般生活燃 气热效率只有 50% , 两者对比相差 38 % 4 3 社会环境效益 该公司未建沼气工程前, 每天 50 多吨污水直排 周边溪流 , 臭气熏天 , 污染环境 , 村民意见纷纷, 建沼 气净化工程后 , 周边环境彻底改善 , 原来的污水全部 进沼气池生产沼气变废为宝。应用全烧式沼气发电 机组后, 沼气得到充分利用 , 解决了周边居民夏、 冬 季用气不平衡的矛盾, 同时多余沼气用于发电, 减轻 了常规能源的压力。此外, 在取得经济效益的同时, 还避免了对大气的污染。沼液经沉淀、 曝气、 氧化塘 等工艺处理后用作中水回用, 冲洗栏舍 , 少部分沼渣 作为有机肥给周边农民还田, 形成农业废弃物综合 循环利用的生态农业模式, 促进了畜牧业的可持续 发展。 5 结语 通过全烧式沼气发电机 组在沼气工程中 的应 用, 彻底解决了沼气工程冬季产气不足而引起的治 污效果下降、 夏季沼气产量多无法用完而排入大气 造成二次污染的困惑, 并得到了可观的经济效益 , 使 农业废弃物由被动治理转变为主动治理, 为今后我 国农业可持续发展开辟出了一条新的道路。 参考文献 :
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500 ! 以下, 而且还使耗气率达到 0 . 5m
k W
-1
h 的
- 1
理想标准。
( m g L- 1 )
出水 BOD 冬季 610 360 夏季 455 293 BOD 去除率 冬季 85% 95% 夏季 89 % 96 %
1 前言 温州地区建有大中型沼气工程 5 万多 m , 全年 可产沼气 700多万 m , 其中有 50 % 作为农户生活用 能直接燃用 , 10 % 用于发电 , 其它基本上都是直接排 空 , 造成二次污染。如何提高沼气利用率 , 使其成为 常规能源的替代物, 提高农民效益, 笔者认为全烧式 发电机组在沼气工程中的应用, 是今后农业可持续 发展努力的方向。 2 工程实例 浙江省盛华畜牧有限公司地处浙南温州永嘉徐 岙村, 目前该公司生猪存 栏 4000 头 , 年出栏 10000 头 , 每天污水排放 50 吨, 建有集污池 70 m , 升流式 厌氧污泥床消化池 ( UASB) 400 m , 兼 性生物滤池 3 3 300 m , 贮气柜 30 m , 配全烧式发电机组 40千瓦一 台 , 余热利用系统一套, 工程总投资 70 万元。工程 于 2008 年 6月投产 , 每天产沼气 200 多 m , 除免费 供应周边 70 多户村民生活燃用外 , 其余用来发电 , 每天可发电 300 k W h左右 , 基本满足该公司饲料粉 碎等生产用电需求 , 每年可为 企业节省 7 万多元。 该污水处理系统全年维护费用只需二千余元 , 还可 为周边村民节省煤气费用 10 万余元。图 1 是浙江 盛华畜牧有限公司沼气工程工艺流程。 3 全烧式发电机组的应用分析 盛华畜牧有限公司沼气工程全烧式发电机组为
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1500 400 72. 2 50 0. 8 h
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10 1. 5 1250 700 1350
- 1
h
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作者简介 : 周祖荣 ( 1957- ) , 男 , 助理工程师 , 主要从事农村能源工作 , E - m ai: l w alkerw z @ 163 . com