綜合利用生物質(zhì)沼氣發(fā)電技術(shù)陳澤智(南京理工大學動力學院,南京210094)術(shù)的系統(tǒng)特點、運行工況要求、易出現(xiàn)的問題等方面進行了闡述。 1沼氣資源特點沼氣是在厭氧條件下由有機物經(jīng)多種微生物的分解與轉(zhuǎn)化作用后產(chǎn)生的可燃氣體。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)。沼氣來源于有機廢棄物,廣泛產(chǎn)生于污水處理廠、垃圾填埋場、酒廠、食品加工廠、養(yǎng)殖場、農(nóng)村沼氣池等。從環(huán)保角度講,沼氣中的甲烷是作用強烈的溫室氣體,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大氣的一個重要方面;從能源角度講,沼氣又是性能較好的燃料,純?nèi)細鉄嶂禐?1.98M/m3(甲烷含量60、二氧化碳含量32)時,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。 近年來隨著國民經(jīng)濟的快速發(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、垃圾填埋場一般日產(chǎn)沼氣為1萬2萬m3,中型的沼氣工程日產(chǎn)氣也可達數(shù)千m3),采用動力裝置進行燃燒發(fā)電,己成為國際上趨同的技術(shù)路線。 6沼氣發(fā)電動力裝置如內(nèi)燃機、燃氣輪機、鍋爐等。是采用發(fā)動機(內(nèi)燃機)、燃氣輪機和鍋爐(蒸汽輪機)發(fā)電的結(jié)構(gòu)示意圖,燃料燃燒放熱量通過動力發(fā)電機組和熱交換器進行利用,相對于不進行余熱利用的機組,其綜合熱效率要高。從圖中可見,采用發(fā)動機方式的結(jié)構(gòu)最簡單,而且還具有成本低、操作簡便等優(yōu)點。 是采用不同種類動力發(fā)電裝置的效率圖從中可見,在4000kW以下的功率范圍內(nèi),采用內(nèi)燃機具有較高的利用效率。相對燃煤、燃油發(fā)電來說,沼氣發(fā)電的特點是中小功率性,對于這種類型的發(fā)電動力設(shè)備,國際上普遍采用內(nèi)燃機發(fā)電機組進行發(fā)電,否則在經(jīng)濟性上不可行。因此采用沼氣發(fā)動機發(fā)電機組,是目前利用沼氣發(fā)電的最經(jīng)濟、高效的途徑。 沼氣儲氣柜