沼氣發(fā)電機(jī)

1、沼氣脫硫及穩(wěn)壓、防爆裝置：供發(fā)動(dòng)機(jī)使用的沼氣要先經(jīng)過(guò)脫硫裝置，以減少硫化氫對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的腐蝕。沼氣進(jìn)氣管路上安裝穩(wěn)壓裝置，以便于對(duì)流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到最佳的空燃比。另外，為防止進(jìn)氣管回火，應(yīng)在沼氣總管上安置防回火與防爆裝置。

2、進(jìn)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)：在進(jìn)氣總管上，需設(shè)置一套精確、靈敏的燃?xì)饣旌掀?，以調(diào)節(jié)空氣和沼氣的混合比例。

3、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)：沼氣的燃燒速度慢，對(duì)于原來(lái)使用汽油、柴油已及天然氣的發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)要進(jìn)行一定程度的改造，以提高燃燒效率，減少后燃燒現(xiàn)象，延長(zhǎng)運(yùn)行壽命。

4、調(diào)速系統(tǒng)：若沼氣發(fā)電機(jī)組獨(dú)立運(yùn)行，即以用電設(shè)備為負(fù)荷進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，用電設(shè)備的并入和卸載都會(huì)使發(fā)電機(jī)的負(fù)荷產(chǎn)生波動(dòng)。為了確保發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行，沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)上的調(diào)速系統(tǒng)必不可少。

5、預(yù)熱利用系統(tǒng)：采用預(yù)熱利用裝置，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水和排氣中的熱量進(jìn)行利用，提高沼氣的能源利用效率。

6、并網(wǎng)控制系統(tǒng)：主要包括發(fā)電機(jī)調(diào)壓電路，自動(dòng)準(zhǔn)同期并列控制電路，手動(dòng)并列和解列控制電路，測(cè)量電路，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)及輔助設(shè)備控制電路等。 沼氣發(fā)電系統(tǒng)對(duì)電能的最經(jīng)濟(jì)使用方式是先滿足建設(shè)單位自身的用點(diǎn)需求，然后再將多余的電力并入公共電網(wǎng)；產(chǎn)生的熱能也是先滿足發(fā)酵池的所需，然后再考慮住所、農(nóng)場(chǎng)的取暖或輸送至公用供熱網(wǎng)。

甲烷的辛烷值在105～115之間時(shí)，沼氣的辛烷值較高。由于抗爆性能好，發(fā)電機(jī)組可以選用較高的壓縮比。柴油機(jī)在燃用沼氣或雙燃料時(shí)，可以獲得不低于原機(jī)的功率。柴油機(jī)全部燒柴油時(shí)的額定功率為9708W/2000r/min，如果燃用70%的沼氣和30%的柴油，同樣可以達(dá)到這一指標(biāo)。如全部燒沼氣，調(diào)整壓縮比和燃燒室，可以達(dá)到11032W/2000r/min，乃至更高的指標(biāo)。

甲烷的燃燒點(diǎn)在640～840℃之間，它在密閉條件下與空氣的混合比為1/120～1/7時(shí)遇火引燃，因此，可以利用它使內(nèi)燃機(jī)工作。沼氣的理論燃燒溫度為1807.2～1945.5℃，由于沼氣中混有二氧化碳?xì)?，使其火焰的傳播速度低，所以在?nèi)燃機(jī)內(nèi)有良好的抗爆作用。

能源和環(huán)境問(wèn)題已成為國(guó)際性熱點(diǎn)問(wèn)題，引起人們的廣泛關(guān)注。開(kāi)發(fā)新能源，替代原油、天然氣和煤炭這三種常規(guī)能源，迅速地逐年降低它們的消耗量，已經(jīng)成為人類(lèi)發(fā)展中的緊迫課題。沼氣，是各種有機(jī)物質(zhì)，在隔絕空氣（還原條件），并必適宜的溫度、濕度下，經(jīng)過(guò)微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的一種可燃燒氣體。我國(guó)利用沼氣，特別是沼氣發(fā)電有十分重要的意義：一、是可用本地資源代替進(jìn)口能源，減少國(guó)家對(duì)進(jìn)口能源的依賴性；二、是使我國(guó)燃料利用多樣化，減少對(duì)一種能源的依賴；三、是一種相對(duì)清潔的能源，用沼氣代替礦物燃料是減少CO2排放的理想方式(沼氣中主要成分是甲烷，它的溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍)；四、是沼氣資源分布廣泛，到處可以獲得，是能源分散供給體系的一種極佳能源。五、在某些方面，沼氣發(fā)電可以抵消運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)減少碳排放，降低溫室效應(yīng)。

綜上所述：沼氣發(fā)電是一件利國(guó)利民利已的好事。

我國(guó)地域遼闊，沼氣資源豐富。在我國(guó)，沼氣發(fā)電技術(shù)已趨于成熟。發(fā)展分布式沼氣機(jī)組發(fā)電，可有效緩解區(qū)域電網(wǎng)調(diào)峰的壓力，產(chǎn)生的余熱還可以提供熱水或蒸汽；也可以帶動(dòng)溴化鋰機(jī)組用來(lái)制冷，組成熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)，提高燃料的利用效率。

科學(xué)合理地開(kāi)發(fā)利用沼氣，不僅能創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益，還能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)可再生能源的開(kāi)發(fā)利用 。

在我國(guó)，有全部使用沼氣的單燃料沼氣發(fā)電機(jī)組及部分使用沼氣的雙燃料沼氣-柴油發(fā)電機(jī)組。

單燃料工作原理及優(yōu)點(diǎn)

將“空氣沼氣”的混合物在氣缸內(nèi)壓縮，用火花塞使其燃燒，通過(guò)火塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)得到動(dòng)力，然后連接發(fā)電機(jī)發(fā)電。

① 不需要輔助燃料油及其供給設(shè)備。

② 燃料為一個(gè)系統(tǒng)，在控制方面比可燒兩種燃料的發(fā)電機(jī)組簡(jiǎn)單。

③ 發(fā)電機(jī)組價(jià)格較低。

雙燃料工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：將“空氣燃燒氣體”的混合物在氣缸內(nèi)壓縮，用點(diǎn)火燃料使其燃燒，通過(guò)火塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)得到動(dòng)力，然后連接發(fā)電機(jī)發(fā)電。

① 用液體燃料或氣體燃料都可工作。

② 對(duì)沼氣的產(chǎn)量和甲烷濃度的變化能夠適應(yīng)。

③ 如由用氣體燃料轉(zhuǎn)為用柴油燃料在停止工作，發(fā)電機(jī)組內(nèi)不殘留未燃燒的氣體。

缺點(diǎn)：工作受到供給的沼氣的數(shù)量和質(zhì)量的影響。

① 用氣體燃料工作時(shí)也需要液體輔助燃料。

② 需要液體燃料供給設(shè)備。

③ 控制機(jī)構(gòu)稍復(fù)雜。

④ 價(jià)格較單燃料式發(fā)電機(jī)組稍高。

沼氣發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)

在處理燃料，潤(rùn)滑劑和冷卻液時(shí)要盡量保持清潔。

注意：只能使用指定的燃料，潤(rùn)滑劑等（見(jiàn)手冊(cè)“燃料，潤(rùn)滑劑等”）。否則生產(chǎn)商將不給予保修。

沼氣發(fā)電機(jī)更換機(jī)油

危險(xiǎn)：機(jī)油是熱的，小心燙傷。不用空手去觸摸排油塞。油會(huì)污染環(huán)境，謹(jǐn)慎進(jìn)行處理！當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行溫度時(shí)，打開(kāi)油箱上的排油塞，完全放出用過(guò)的機(jī)油。使用大小足夠的容器，防止油溢出。使用新墊片重新安裝排油塞。

注釋?zhuān)好看胃鼡Q機(jī)油時(shí)都要更換機(jī)油過(guò)濾器的零部件。重新填加機(jī)油

注意：填加的機(jī)油不能超過(guò)量油尺的最高刻度線，填加過(guò)量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成損壞。從填加口（箭頭所指方向）重新填加新機(jī)油。在填加完后，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，讓它低速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘。

注意：如果運(yùn)行大約10秒后油壓沒(méi)有增高，立即關(guān)掉發(fā)動(dòng)機(jī)。檢查油壓，檢查是否有泄漏。然后關(guān)掉發(fā)動(dòng)機(jī)，大約20分鐘后，檢查油位。拔出量油尺（箭頭所指方向）用干凈的不起毛的布進(jìn)行清潔，重新插入量油尺，再次拔出量油尺油位應(yīng)該在量油尺的上下刻度之間，盡量把油填滿，但不要填加過(guò)量。

沼氣發(fā)電機(jī)更換機(jī)油過(guò)濾器

注意：用過(guò)的機(jī)油和機(jī)油過(guò)濾器屬于維修廢棄物。為了防止環(huán)境污染，遵守安全章程。使用鏈扳手?jǐn)Q下機(jī)油過(guò)濾器油筒，使用相應(yīng)大小的容器盛裝機(jī)油，防止機(jī)油溢出。

危險(xiǎn)：機(jī)油過(guò)濾器油筒裝滿了熱的機(jī)油。小心燙傷和燒傷。給新的機(jī)油過(guò)濾器的密封面（箭頭所指方向）涂上一層機(jī)油。用手旋上機(jī)油過(guò)濾器油筒，直到兩個(gè)面接觸為止。繼續(xù)用手轉(zhuǎn)動(dòng)濾筒大約3/4周，直到擰緊為止。填加機(jī)油，讓發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間，檢查是否有泄漏。如果需要的話，用手?jǐn)Q緊過(guò)濾器濾筒。

沼氣發(fā)電機(jī)國(guó)外

沼氣發(fā)電始于20世紀(jì)70年代初期。當(dāng)時(shí)，國(guó)外為了合理、高效地利用在治理有機(jī)廢棄污染物中產(chǎn)生的沼氣，普遍使用往復(fù)式沼氣發(fā)電機(jī)組進(jìn)行沼氣發(fā)電。使用的沼氣發(fā)電機(jī)大都是屬于火花點(diǎn)火式氣體燃料發(fā)電機(jī)組，并對(duì)發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的排氣余熱和冷卻水余熱加以充分利用，可使發(fā)電工程的綜合熱效率高達(dá)80%以上。通常每100萬(wàn)噸的家庭或工業(yè)廢物就足以產(chǎn)生充足的甲烷作為燃料供一臺(tái)一兆瓦的發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) 10～40年。

沼氣發(fā)電機(jī)國(guó)內(nèi)

在我國(guó)20世紀(jì)70年代沼氣發(fā)電開(kāi)始受到國(guó)家的重視，成為一個(gè)重要的課題被提出來(lái)。到80年代中期我國(guó)已有上海內(nèi)燃機(jī)研究所、廣州能源所、四川省農(nóng)機(jī)院、南充地區(qū)農(nóng)機(jī)所、武進(jìn)柴油機(jī)廠、泰安電機(jī)廠等十幾家科研院所、廠家對(duì)此進(jìn)行了研究和試驗(yàn)。在我國(guó)，沼氣機(jī)、沼氣發(fā)電機(jī)組已形成系列化產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)從8千瓦到5000千瓦各級(jí)容量的沼氣發(fā)電機(jī)組均已先后鑒定和投產(chǎn)，主要產(chǎn)品有全部使用個(gè)沼氣的單燃料發(fā)電機(jī)組及部分使用沼氣的雙燃料沼氣-柴油發(fā)電機(jī)組。

沼氣發(fā)電機(jī)概念

有機(jī)廢水就是以有機(jī)污染物為主的廢水，有機(jī)廢水易造成水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化，危害比較大。

在生活污水、食品加工和造紙等工業(yè)廢水中，含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、木質(zhì)素等有機(jī)物質(zhì)。這些物質(zhì)以懸浮或溶解狀態(tài)存在于污水中，可通過(guò)微生物的生物化學(xué)作用而分解。在其分解過(guò)程中需要消耗氧氣，因而被稱為耗氧污染物。這種污染物可造成水中溶解氧減少，影響魚(yú)類(lèi)和其他水生生物的生長(zhǎng)。水中溶解氧耗盡后，有機(jī)物進(jìn)行厭氧分解，產(chǎn)生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味，使水質(zhì)進(jìn)一步惡化。水體中有機(jī)物成分非常復(fù)雜，耗氧有機(jī)物濃度常用單位體積水中耗氧物質(zhì)生化分解過(guò)程中所消耗的氧量表示，即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃時(shí)，五天生化需氧量(BOD5)表示。

沼氣發(fā)電機(jī)客戶群

有機(jī)廢水沼氣發(fā)電機(jī)組主要客戶群：造紙廠、酒精廠、淀粉廠、藥廠、生化廠等。

隨著檸檬酸、酒精、造紙廠等工業(yè)生產(chǎn)中治理“三廢”所需的費(fèi)用越來(lái)越高，2012年的“環(huán)保風(fēng)暴”更是使三廢治理工作成為企業(yè)生死存亡的大事情。

工業(yè)生產(chǎn)的“三廢”治理主要有三大途徑。

一是對(duì)“三廢”采取合理有效的治理方法。

二是改進(jìn)合成工藝，將污染消滅在生產(chǎn)工藝過(guò)程中。

三是對(duì)“三廢”合理利用，變廢為寶。

要從根本上消滅污染，關(guān)鍵是要對(duì)產(chǎn)生污染的每一個(gè)環(huán)節(jié)和步驟進(jìn)行認(rèn)真分析和研究，把污染消滅在工藝生產(chǎn)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。另外，要大力開(kāi)發(fā)廢物的綜合利用技術(shù)，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，保證企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 我們這里討論的 “三廢”主要指其中的有機(jī)廢水。工業(yè)有機(jī)廢水來(lái)源很多，主要來(lái)自檸檬酸、制糖、酒精、造紙、養(yǎng)殖、PTA等行業(yè)，這些行業(yè)處理污水的主流方式是采用生化法進(jìn)行處理，處理過(guò)程中產(chǎn)生大量沼氣，根據(jù)估算，每生產(chǎn)一噸檸檬酸可產(chǎn)生大約225方沼氣，其中甲烷含量可達(dá)60%左右，這種沼氣用于發(fā)電是一種非常好的燃料，每方沼氣可以發(fā)1.7度電，效益非常可觀。生產(chǎn)一噸酒精可產(chǎn)生300方沼氣，甲烷含量可達(dá)70%，熱值更高。其它行業(yè)類(lèi)同，產(chǎn)生的沼氣量都很可觀。

當(dāng)前,我國(guó)正處在快速工業(yè)化進(jìn)程中，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源的依賴程度越來(lái)越高。在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略上，我國(guó)已提出走重質(zhì)量、高增長(zhǎng)、高效益、能源消耗最少、環(huán)境污染最小的發(fā)展道路；在能源利用上，實(shí)行節(jié)能優(yōu)先、結(jié)構(gòu)多元、環(huán)境友好、市場(chǎng)推動(dòng)的方針。沼氣資源豐富,熱值高；沼氣發(fā)電投資見(jiàn)效快，污染小，其燃燒所產(chǎn)生的污染物通常只有石油的1P40，煤炭的1P800。沼氣作為發(fā)電機(jī)組燃料，能夠有效改善我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，緩解能源運(yùn)輸壓力，滿足社會(huì)對(duì)清潔能源的需求，具有良好的發(fā)展前景 。

沼氣發(fā)電機(jī)組

單燃料沼氣發(fā)電機(jī)組工作原理及優(yōu)點(diǎn)：將“空氣沼氣”的混合物在氣缸內(nèi)壓縮，用火花塞使其燃燒，通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)得到動(dòng)力，然后連接發(fā)電機(jī)發(fā)電。

① 不需要輔助燃料油及其供給設(shè)備

② 燃料為一個(gè)系統(tǒng)，在控制方面比可燒兩種燃料的發(fā)電機(jī)組簡(jiǎn)單

③ 發(fā)電機(jī)組價(jià)格較低

雙燃料沼氣-柴油發(fā)電機(jī)組工作原理及優(yōu)點(diǎn)：將“空氣燃燒氣體”的混合物在氣缸內(nèi)壓縮，用點(diǎn)火燃料使其燃燒，通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)得到動(dòng)力，然后連接發(fā)電機(jī)發(fā)電。

① 用液體燃料或氣體燃料都可工作

② 對(duì)沼氣的產(chǎn)量和甲烷濃度的變化能夠適應(yīng)

③ 如由用氣體燃料轉(zhuǎn)為用柴油燃料在停止工作，發(fā)電機(jī)組內(nèi)不殘留未燃燒的氣體，因?yàn)轲I耐腐蝕性好

兩種沼氣發(fā)電機(jī)組缺點(diǎn):工作受到供給的沼氣的數(shù)量和質(zhì)量的影響

① 用氣體燃料工作時(shí)也需要液體輔助燃料

② 需要液體燃料供給設(shè)備

③ 控制機(jī)構(gòu)稍復(fù)雜

④ 價(jià)格較單燃料式發(fā)電機(jī)組稍高

有機(jī)廢水沼氣發(fā)電機(jī)組

什么是有機(jī)廢水

有機(jī)廢水就是以有機(jī)污染物為主的廢水，有機(jī)廢水易造成水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化，危害比較大?！≡谏钗鬯?、食品加工和造紙等工業(yè)廢水中，含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、木質(zhì)素等有機(jī)物質(zhì)。這些物質(zhì)以懸浮或溶解狀態(tài)存在于污水中，可通過(guò)微生物的生物化學(xué)作用而分解。在其分解過(guò)程中需要消耗氧氣，因而被稱為耗氧污染物。這種污染物可造成水中溶解氧減少，影響魚(yú)類(lèi)和其他水生生物的生長(zhǎng)。水中溶解氧耗盡后，有機(jī)物進(jìn)行厭氧分解，產(chǎn)生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味，使水質(zhì)進(jìn)一步惡化。水體中有機(jī)物成分非常復(fù)雜，耗氧有機(jī)物濃度常用單位體積水中耗氧物質(zhì)生化分解過(guò)程中所消耗的氧量表示，即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃時(shí)，五天生化需氧量(BOD5)表示。

主要客戶群

有機(jī)廢水沼氣發(fā)電機(jī)組主要客戶群：造紙廠、酒精廠、淀粉廠、藥廠、生化廠等

目前檸檬酸、酒精、造紙廠等工業(yè)生產(chǎn)中治理“三廢”所需的費(fèi)用越來(lái)越高，去年開(kāi)始的“環(huán)保風(fēng)暴”更是使三廢治理工作成為企業(yè)生死存亡的大事情。

工業(yè)生產(chǎn)的“三廢”治理主要有三大途徑：

一是對(duì)“三廢”采取合理有效的治理方法；

二是改進(jìn)合成工藝，將污染消滅在生產(chǎn)工藝過(guò)程中；

三是對(duì)“三廢”合理利用，變廢為寶。

要從根本上消滅污染，關(guān)鍵是要對(duì)產(chǎn)生污染的每一個(gè)環(huán)節(jié)和步驟進(jìn)行認(rèn)真分析和研究，把污染消滅在工藝生產(chǎn)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。另外，要大力開(kāi)發(fā)廢物的綜合利用技術(shù)，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，保證企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 我們這里討論的 “三廢”主要指其中的有機(jī)廢水。工業(yè)有機(jī)廢水來(lái)源很多，主要來(lái)自檸檬酸、制糖、酒精、造紙、養(yǎng)殖、PTA等行業(yè)，這些行業(yè)目前處理污水的主流方式是采用生化法進(jìn)行處理，處理過(guò)程中產(chǎn)生大量沼氣，根據(jù)估算，每生產(chǎn)一噸檸檬酸可產(chǎn)生大約225方沼氣，其中甲烷含量可達(dá)60%左右，這種沼氣用于發(fā)電是一種非常好的燃料，每方沼氣可以發(fā)1.7度電，效益非常可觀。生產(chǎn)一噸酒精可產(chǎn)生300方沼氣，甲烷含量可達(dá)70%，熱值更高。其它行業(yè)類(lèi)同，產(chǎn)生的沼氣量都很可觀。