綜合利用生物質(zhì)沼氣發(fā)電技術(shù)陳澤智(南京理工大學(xué)動(dòng)力學(xué)院,南京210094)術(shù)的系統(tǒng)特點(diǎn)、運(yùn)行工況要求、易出現(xiàn)的問(wèn)題等方面進(jìn)行了闡述。 1沼氣資源特點(diǎn)沼氣是在厭氧條件下由有機(jī)物經(jīng)多種微生物的分解與轉(zhuǎn)化作用后產(chǎn)生的可燃?xì)怏w。其主要成分是甲烷和二氧化碳,其中甲烷含量一般為60%70,二氧化碳含量為30%40(容積比)。沼氣來(lái)源于有機(jī)廢棄物,廣泛產(chǎn)生于污水處理廠、垃圾填埋場(chǎng)、酒廠、食品加工廠、養(yǎng)殖場(chǎng)、農(nóng)村沼氣池等。從環(huán)保角度講,沼氣中的甲烷是作用強(qiáng)烈的溫室氣體,其導(dǎo)致溫室效應(yīng)的效果是二氧化碳的27倍,因此控制甲烷及沼氣排放己成為保護(hù)大氣的一個(gè)重要方面;從能源角度講,沼氣又是性能較好的燃料,純?nèi)細(xì)鉄嶂禐?1.98M/m3(甲烷含量60、二氧化碳含量32)時(shí),屬中等熱值燃料,沼氣還是生物質(zhì)可再生的能源。因此,高效利用沼氣,具有控制沼氣污染、開發(fā)新能源的雙重意義。 近年來(lái)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市廢棄物數(shù)量迅速增加,為了治理這些廢棄物,我國(guó)己建成大、中型沼氣工程近千座,形成年產(chǎn)沼氣數(shù)億m3的能力,由于這些氣源穩(wěn)定、供氣量大(如規(guī)模較大的污水處理廠、垃圾填埋場(chǎng)一般日產(chǎn)沼氣為1萬(wàn)2萬(wàn)m3,中型的沼氣工程日產(chǎn)氣也可達(dá)數(shù)千m3),采用動(dòng)力裝置進(jìn)行燃燒發(fā)電,己成為國(guó)際上趨同的技術(shù)路線。 6沼氣發(fā)電動(dòng)力裝置如內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、鍋爐等。是采用發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))、燃?xì)廨啓C(jī)和鍋爐(蒸汽輪機(jī))發(fā)電的結(jié)構(gòu)示意圖,燃料燃燒放熱量通過(guò)動(dòng)力發(fā)電機(jī)組和熱交換器進(jìn)行利用,相對(duì)于不進(jìn)行余熱利用的機(jī)組,其綜合熱效率要高。從圖中可見(jiàn),采用發(fā)動(dòng)機(jī)方式的結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單,而且還具有成本低、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。 是采用不同種類動(dòng)力發(fā)電裝置的效率圖從中可見(jiàn),在4000kW以下的功率范圍內(nèi),采用內(nèi)燃機(jī)具有較高的利用效率。相對(duì)燃煤、燃油發(fā)電來(lái)說(shuō),沼氣發(fā)電的特點(diǎn)是中小功率性,對(duì)于這種類型的發(fā)電動(dòng)力設(shè)備,國(guó)際上普遍采用內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電,否則在經(jīng)濟(jì)性上不可行。因此采用沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)組,是目前利用沼氣發(fā)電的最經(jīng)濟(jì)、高效的途徑。 沼氣儲(chǔ)氣柜