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沼氣發電技術

2008-10-20 22:01:31   來源:科學時報   作者:Admin   【 】 瀏覽:  評論:1
可再生能源是中國實現可持續發展的重要能源,其中沼氣發電是可再生能源的重要利用方式,合理有效利用這一新型能源,能為我國農村和農業發展帶來巨大的幫助。
 
集眾多優點于一身
 
沼氣,是各種有機物質在一定溫度、濕度、酸堿度并隔絕空氣的條件下,經微生物發酵分解而產生的一種可燃性氣體,因最早在沼澤中發現而得名。沼氣的主要成分是甲烷(CH4),此外還有二氧化碳(約占30%~40%)。它無色、無嗅、無毒,密度約為空氣的55%,難溶于水,易燃,1米沼氣的發熱量為35857千焦。
 
沼氣技術是運用生物化學方法對禽畜糞便和工業有機廢水等進行處理的技術。由于其成本低廉、處理效果好,在實踐中得到了廣泛的應用。但是,單純將沼氣用于集中供氣和供熱,覆蓋范圍有限,可靠性也比較低,而將沼氣作為發電燃料就地發電,發電量隨沼氣產生量變化靈活調整,可以使沼氣得到充分利用。
 
沼氣發電技術是集環保和節能于一體的能源綜合利用新技術。它是利用工業、農業或城鎮生活中的大量有機廢棄物(例如酒糟液、禽畜糞、城市垃圾和污水等),經厭氧發酵處理產生的沼氣,驅動沼氣發電機組發電,并可充分將發電機組的余熱用于沼氣生產,使綜合熱效率達80%左右,大大高于一般 30%~40%的發電效率,經濟效益顯著。
 
沼氣發電技術本身提供的是清潔能源,不僅解決了沼氣工程中的環境問題、消耗了大量廢棄物、保護了環境、減少了溫室氣體的排放,而且變廢為寶,產生了大量的熱能和電能,符合能源再循環利用的環保理念,同時也帶來巨大的經濟效益。
 
技術已趨成熟
 
沼氣發電是一個系統工程,它包括沼氣生產、沼氣凈化與儲存、沼氣發電及上網等多項單元技術的優化組合。沼氣發電始于上世紀70年代初期。國外是為了合理、高效地利用在治理有機廢棄物污染中所產生的沼氣。我國沼氣發電的研究與應用也有多年的歷史,由于開始使用的沼氣大都是農村中以植物和糞肥等有機廢棄物在沼氣池中經過厭氧發酵產生的,雖然沼氣地面廣、量大,但產氣量小、發動機功率也小,且沼氣的產生常常受氣候的影響,沼氣的成分、熱值和產氣量都不穩定。近年來,隨著大中型沼氣工程在各地農、牧、禽場中的建設,一些發動機工廠相繼改裝和生產出功率較大的沼氣發動機,并應用于某些地區的大中型沼氣發電工程中。
 
目前成熟的國產沼氣發電機組的功率規格,主要集中在24~600kW這個區段。從沼氣工程的產氣量來看,有不少沼氣工程適宜配建500kW以上的沼氣發電機組。從沼氣工程的產氣量以及從用電負荷性質來看,20kW以下的發電機組也大有市場。例如一個萬頭豬場沼氣工程,日產沼氣80m3,顯然不適合發電上網,只適宜內部用電。其沼電用途一般為驅動沼氣工程污水泵和豬場通風機、照明等,因此宜配備10kW左右的發電機組。類似的沼氣工程很多,可見小功率沼氣發電機組需求量也很大。

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