養殖業沼氣項目相關知識 一一 沼沼氣氣 1 什么是沼氣 沼氣是有機物質在厭氧條件下 經過 微生物的發酵作用而生成的一種 可燃氣體 由于這種氣體最先是在沼 澤中發現的 所以稱為沼氣 人畜糞 便 秸稈 污水等各種有機物在密閉的沼氣池內 在厭氧 沒有氧氣 條件 下發酵 即被種類繁多的 沼氣發酵微生物 分解轉化 從而產生沼氣 沼氣 是一種混合氣體 可以燃燒 沼氣是 有機物經微生物厭氧消化而產生的可 燃性氣體 沼氣是多種氣體的混合物 一般含 甲烷 50 70 其余為二氧化碳和 少量的氮 氫和硫化氫等 其特性與 天然氣相似 空氣中如含有 8 6 20 8 按體積計 的沼氣時 就會形成爆炸性的混合氣體 沼氣除直 接燃燒用于炊事 烘干農副產品 供暖 照明和氣焊等外 還可作內燃機 的燃料以及生產甲醇 福爾馬林 四氯化碳等 化工原料 經沼氣裝置發酵 后排出的料液和沉渣 含有較豐富的 營養物質 可用作 肥料和飼料 2 沼氣發酵 沼氣發酵是指各種有機物在厭氧條件下 被各類發酵微生物分解轉化 最 終生成沼氣的過程 適合于沼氣發酵的溫度類型 1 高溫發酵 45 60 之間 沼氣發酵的產氣量隨溫度的升高而升高 適宜溫度多控制在 52 55 2 中溫發酵 20 45 最適宜發酵溫度為 35 3 低溫發酵 20 以下 低于 15 發酵活動基本處于停滯狀態 4 常溫發酵 隨自然溫度變化的發酵方式稱為常溫發酵 中溫發酵最常見 也最為經濟 二二 常常見見工工藝藝 沼氣 蒸汽 預處理單元預處理單元 進料泵進料泵 厭氧反應器厭氧反應器 氣水分離器氣水分離器 脫硫塔脫硫塔 干式儲氣柜干式儲氣柜 鍋爐 輸送炊用輸送炊用 水封池水封池 中間水池中間水池 沼氣緩沖罐沼氣緩沖罐 空氣壓縮機空氣壓縮機 調壓箱調壓箱 保溫 沼肥貯存池沼肥貯存池水封器水封器 氣水分離器氣水分離器 糞便 1 預處理單元 對于雞糞發酵項目 增加螺旋除沙機 對雞糞做前期處理 提高沉砂 效果 防止進料泵堵塞 提高預處理效率 減少熱量損失 對于牛糞發酵項目 增加原料破碎機 對牛糞做前期處理 提高預處 理效率 減少泡糞時間 減少熱量損失 提高沉砂效果 防止進料泵堵塞 利用部分沼肥回流調漿 節省加熱的能量 減少自來水的消耗 2 加熱單元 太陽能集熱系統 作為主要加熱手段 春 夏 秋季基本可以滿足厭氧 發酵的溫度要求 節能 環保 冬季輔以鍋爐加熱 鍋爐燃料采用秸桿壓塊或沼氣或燃煤 如果有發電系統 發電機組余熱可做加熱熱源 保溫系統 反應器保溫層中增加加熱盤管 節能 預處理單元加蓋陽光棚 節能 北方寒冷的冬季需要保護預處理設施 防凍 減少熱量的損失 3 厭氧消化單元 1 常用的厭氧反應器 完全混合式厭氧反應器 CSTR 升流式厭氧固體反應器 USR 厭氧塞流式反應器 HCPF 等 1 完全混合式厭氧反應器 Continuous Stirred Ta nk Reactor CSTR 反應器內部設置了攪拌裝置 使發酵原料和微生物處于完全混合狀態 與常規消化器相比使活性區遍布整個消化器 其效率也比常規消化器有明顯 提高 該反應器常采用恒溫連續投料或半連續投料運行 適用于高濃度及含有 大量懸浮固體原料的處理 高濃度發酵原料 TS 8 12 有攪拌裝置 發酵原料和微生物完全混合 處理量大 停留時間長 產沼氣多 便于啟動運行和管理 2 升流厭氧固體反應器 Upflow Solids Reactor USR 出水渠 集氣室 進水 配水系統 固體床 出水 沼氣 排泥 擋渣板 升流式固體反應器是一種結構簡單 適用于高懸浮固體原料 的 反應 器 它的結構如上 圖所示 原料從底部進入消化器內 消 化器內不設三相分離器 不需要污泥回流 未消化的生物質固體顆 粒和沼氣發酵微生物 靠被動沉降滯留于消化器內 上清液從消化 器上部排出 這樣可以得到比HRT 高得多的SRT 和 MRT 從 而達到更高的固體有機物分解率和消化器效率 適用TS 5 8 畜禽糞污 設置布水系統 高濃度厭氧微生物固體床 不設三相分離器 出水渠前設置擋渣板 產氣效率高 濃度較高時可有局部強化攪拌裝置 3 塞流式厭氧反應器 Plug Flow Anaerobic Reactor EGSB 其構造原理如圖 可以看做是兩個 UASB 反應器上下串聯而成 反應 器主要由五個區組成 混合區 第一厭氧區 第二厭氧區 沉淀區和氣液分離 區 1 容積負荷率高 水力停留時間短 EGSB 反應器生物量大 可達到 60g l 污泥齡長 特別是由于存在著內 外循環 傳質效果好 處理高濃度有機廢水 進水容積負荷率可達 15 25kgCOD m3 d 2 抗沖擊負荷強 在 EGSB 反應器中 當 COD 負荷增加時 沼氣的產生量隨之增加 由此內 循環的氣提增大 處理高濃度廢水時 循環流量可達進水流量的 10 20 倍 廢 水中高濃度和有害物質得到充分稀釋 大大降低有害程度 從而提高了反應器 的耐沖擊負荷能力 當 COD 負荷較低時 沼氣產量也低 從而形成較低的內循環流 處理低濃 度廢水 如啤酒廢水 時 循環流量可達進水流量的 2 3 倍 因此 內循環實 際為反應器起到了自動平衡 COD 沖擊負荷的作用 3 避免了固形物沉積 有一些廢水中含有大量的懸浮物質 會在 UASB 等流速較慢的反應器內容易 發生累積 將厭氧污泥逐漸置換 最終使厭氧反應器的運行效果惡化乃至失效 而在 EGSB 反應器中 高的液體和氣體上升流速 將懸浮物沖擊出反應器 4 基建投資省和占地面積小 由于 EGSB 反應器的容積負荷率比普通的 UASB 反應器要高 3 4 倍以上 則 EGSB 反應器的體積為普通 UASB 反應器的 1 4 1 3 左右 而且有很大的高徑 比 所以 占地面積特別省 非常使用于占地面積緊張的廠礦企業采用 并且 可降低反應器的基建投資 5 依靠沼氣提升實現自身的內循環 減少能耗 厭氧流化床載體的膨脹和流化 是通過出水回流出水泵加壓實現 必須消 耗一部分動力 而 EGSB 反應器正常運行時是以自身產生的沼氣作為提升的動力 實現混合液內循環 從而減少一部分能耗 6 減少藥劑投量 降低運行費用 內 外循環的液體量相當于第一級厭氧出水的回流 可利用 COD 轉化的堿 度 對 PH 起緩沖作用 使反應器內的 PH 保持穩定 可減少進水的投堿量 從 而節約藥劑用量 而減少運行費用 7 可以在一定程度上減少結垢問題 對于一些含鹽量較高的廢水 如檸檬酸廢水 淀粉廢水等 由于廢水中 含有超量的鈣鹽 同時還具有氨氮和磷酸鹽 所以在厭氧出水管路上容易形成 鈣鹽沉積和磷酸銨鎂 鳥糞石 沉淀 嚴重的會堵塞管路 由于 EGSB 反應器采 用的是內循環 沼氣中的 CO2 不像外循環一樣可以從水中逸出 所以 可以保 持較高的堿度 從而可以避免結垢問題 8 出水的穩定性好 因為 EGSB 反應器相當有上 下兩個 UASB 反應器串聯運行 下面一個 UASB 反應器具有很高的有機負荷率 起 粗 處理作用 上面一個 UASB 反應 器的負荷較低 起 精 處理作用 一般說 多級處理工藝比單級處理的穩定 性好 出水水質穩定 適用于高濃度畜禽糞水 TS 可達12 尤其適用于牛 糞的消化處理 物料呈活塞式推流狀態 在進料段呈現較強的水解酸化作 用 沼氣的產生隨著向出料方向的流動而增強 4 升流式厭氧污泥床 UASB 工藝 UASB 的優點 反應器的污泥濃度和有機負荷高 停留時間相對較短 污泥顆粒化后使反應器的抗沖擊負荷性大大提高 不填載體 構造簡單 節省造價 由于消化產氣作用 污泥上浮造成一定的攪拌 因而不需另設 攪拌設備 UASB 的缺點 不能有效去除氮 磷 出水往往達不到排放要求 因此 常常需對厭氧處理后的廢水進一步用好氧方法處理 使 出水達標 反應器內厭氧菌種對溫度 PH 值等環境因素更為敏感 處理過程復雜 啟動時間較長 三三 罐罐體體材材質質分分類類 拼裝罐技術是西方發達國家引進的一種高效安裝技術 其主要原理是將 預制鋼板相互搭接 通過自鎖螺栓連接 連接處采用專用的密封材料 達到 了快速低耗的安裝要求 目前市場上常見的拼裝罐類型有熱噴涂拼裝罐 搪瓷拼裝罐 電泳漆拼 裝罐 不銹鋼復合板拼裝罐 1 1 搪搪瓷瓷拼拼裝裝厭厭氧氧反反應應器器 搪瓷拼裝罐起源于美國 1893 年 CST 公司全球建造超過 25 萬座搪 瓷拼裝罐 90 年代進入中國 經歷十余年的研發與應用 技術達到國際先進 水平 搪瓷拼裝罐是由特制的標準搪瓷鋼板在施工現場通過栓接技術拼裝而成 搪瓷專用鋼板的內外兩面在高溫下各燒上雙層搪瓷涂層 該涂層為高惰性釉 層 抗強酸 強堿 不僅能阻止筒體腐蝕 同時還具有極強的抗磨損性 標準尺寸 長度 2 5m 寬度 1 2m 涂層顏色 標準色為深綠色 或根據用戶要求 涂層厚度 0 25 0 45mm 兩面涂層 耐酸堿度 標準涂層適用 pH 值為 3 11 特殊涂層適用 pH 值為 1 14 粘 著 力 3 450 N cm 彈 性 被涂鋼板相同 大約在 500 kN mm 硬 度 6 0 用莫式硬度計 使用壽命 30 年 受密封膠壽命影響 30 年后更換密封膠可以繼續 使用 使用范圍 污污水水處處理理領領域域 厭氧反應器 UASB EGSB HUSB 等 好氧反應器 SBR BAF 接觸氧化池等 沉淀池 輔流沉淀池 豎流沉淀池 調節池 緩沖池 澄清池 污泥儲存池等 沼沼氣氣領領域域 沼氣發酵罐 USR CSTR 濕式沼氣儲柜 石石油油領領域域及及電電力力 油田廢水處理 油田儲罐等 工工業業干干散散貨貨儲儲存存 石化制品 谷物種子 塑膠制品 等 優優越越性性 1 建設周期短 比土建要快兩倍以上速度 2 設備化 標準化程度高 3 防腐性能優越 4 氣溫適應性強 可在嚴寒中施工 5 外形美觀 提升工程形象 6 維護量小而簡單 7 可實現搬遷 擴容及回收利用 8 土建投資成本低 價格更合理 2 2 熱熱噴噴涂涂拼拼裝裝罐罐 熱噴涂技術是指兩根帶電的金屬絲電弧熔融 通過壓縮空氣噴吹 霧化 噴涂至經處理的基體表面 并形成結合良好 致密的金屬涂層 然后用封閉 劑對金屬涂層表面進行封閉 最終形成長效防腐復合涂層 熱噴涂技術是目前世界上公認的鋼材質防腐中最具競爭力的防腐方 式 將合金鋁熱噴涂至經過處理的鋼基體表面 并對涂層進行封閉處理 制 成的鋼板適用于各種大氣 海水和淡水 以及pH 為 3 5 9 的溶液及其它氧 化性環境中 具有 30 年以上的長效防腐性能 特別適用于沼氣站 污水廠 中的厭氧 好氧反應器 并且對硫化氫有很好耐蝕性 熱熱噴噴涂涂涂涂層層防防腐腐機機理理 1 1 阻阻擋擋腐腐蝕蝕介介質質的的隔隔離離作作用用 搪瓷和漆類防腐都是此機理 2 2 通通過過涂涂層層材材料料自自我我犧犧牲牲實實現現的的陰陰極極保保護護作作用用 鋁及其合金涂層的電極電位較鋼鐵材料低 在有電解液存在的條件下 這些涂層為陽極性材料 鋼鐵為陰極性材料 它們間形成腐蝕原電池 在腐 蝕過程中 陽極材料 涂層 通過自身的犧牲實現對陰極材料 鋼鐵 的保 護 由于鋁涂層的腐蝕產物能有效地減緩腐蝕速度 所以涂層的消耗也是很 緩慢的 可以較長時間的保護鋼鐵基體 3 3 鋁鋁涂涂層層的的抗抗硫硫化化氫氫腐腐蝕蝕機機理理 鋁基涂層具有優良的耐硫化氫腐蝕性能 涂層中Al 可以形成金屬間化 合物和 Al2O3 生成的腐蝕產物的內應力比較小 使涂層能夠容納它所產生 的塑性變形 不會造成涂層的開裂或脫落 腐蝕產物中的Al2S3 能夠抑制 鐵原子的向外擴散 并且鋁原子能夠優先與硫結合 阻礙了鐵的硫化物的生 成 保證了基體不受硫化氫的腐蝕 沼沼氣氣厭厭氧氧反反應應罐罐體體的的無無縫縫防防腐腐技技術術 1 熱噴涂板防腐層是由鋁涂層加封閉層形成的復合涂層 雙重防腐 從而做到防腐無缺陷 長效防腐 30 年以上 2 熱噴涂鋁涂層與鋼結構基體以機械鑲嵌和微冶金形式結合 涂層與 基體結合力很強 從而在運輸及安裝過程中防腐層不會出現龜裂 崩落 劃 傷現象 熱熱噴噴涂涂技技術術特特點點 1 基體材料不受限制 可以是金屬和非金屬 可以在各種基體材料上 噴涂 2 可噴涂的涂層材料極為廣泛 熱噴涂技術可用來噴涂幾乎所有的固 體工程材料 如硬質合金 陶瓷 金屬 石墨等 3 噴涂過程中基體材料 溫升小 不產生應力和變形 4 操作工藝靈活方便 不受工件形狀限制 施工方便 5 涂層厚度可以從 0 01 至幾毫米 6 涂層性能多種多樣 可以形成耐磨 耐蝕 隔熱 抗氧化 絕緣 導電 防輻射等具有各種特殊功能的涂層 7 適應性強及經濟效益好等優點 3 3 碳碳鋼鋼拼拼裝裝罐罐 價價格格低低 4 4 不不同同材材質質罐罐體體的的價價格格 搪搪瓷瓷 熱熱噴噴涂涂 碳碳鋼鋼 1 搪瓷拼裝罐不同型號罐體的價格 一 搪瓷加蓋罐體 1 100m3USR 反應器 推薦規格 4 58 7 2m 單座容積 119m3 188 935 00 2 200m3USR 反應器 推薦規格 5 35 9 6m 單座容積 216m3 253 613 00 3 300m3USR 反應器 推薦規格 6 88 8 4m 單座容積 312m3 296 860 00 4 400m3USR 反應器 推薦規格 7 64 9 6m 單座容積 440m3 354 969 00 5 500m3USR 反應器 推薦規格 8 4 9 6m 單座容積 532m3 400 000 00 6 600m3USR 反應器 推薦規格 9 17 9 6m 單座容積 633m3 455 475 00 7 700m3USR 反應器 推薦規格 9 17 10 8m 單座容積 712m3 488 162 00 8 800m3USR 反應器 推薦規格 9 93 10 8m 單座容積 836m3 546 464 00 9 900m3USR 反應器 推薦規格 9 93 12m 單座容積 929m3 584 876 00 10 1000m3USR 反應器 推薦規格 10 70 11 4m 單座容積 1024m 630 048 00 二 搪瓷拼裝一體化 1 100 立方搪瓷拼裝一體化發酵罐 225 698 00 2 200 立方搪瓷拼裝一體化發酵罐 288 440 00 3 300 立方搪瓷拼裝一體化發酵罐 360 918 00 4 400 立方搪瓷拼裝一體化發酵罐 399 501 00 5 500 立方搪瓷拼裝一體化發酵罐 434 699 00 6 600 立方搪瓷拼裝一體化發酵罐 467 338 00 7 700 立方搪瓷拼裝一體化發酵罐 527 805 00 8 800 立方搪瓷拼裝一體化發酵罐 578 542 00 9 900 立方搪瓷拼裝一體化發酵罐 624 220 00 10 1000 立方搪瓷拼裝一體化發酵罐 675 800 00 2 碳鋼拼裝罐不同型號罐體的價格 一體化一體化帶頂帶頂 型號 300400500 6008001000300400500 6008001000 合計 20 1923 2127 1630 1638 6042 7823 6327 9331 9334 5541 5048 46 四四 綜綜合合利利用用 1 沼氣的儲存 氣柜的分類 高壓氣柜 濕式氣柜 膜式氣柜 沼氣儲存常用膜式氣柜 結構組成結構組成 膜生物儲氣罐主要由底膜 一體化氣柜無底膜 內膜 外膜 恒壓控制柜 安全保護器及一些控制設備和輔助材料組成 設備組成 詳情見圖 底底膜膜 主要用于基礎密封 以實現傳統基礎設施無法達到的防腐 防滲漏 簡化 安裝 使用周期長等優點 內內膜膜 設計制作為球形的截面同底膜或發酵罐口相連接 形成一個完全獨立密 閉的空間以用于儲存各類適用氣體 外外膜膜 使內膜適用氣體恒壓輸出并對內膜起到保護作用 外膜截面與內膜及底 膜的邊緣或發酵罐口連接 經過我公司自行設計制作的自動化集氣恒壓系統 在內外膜之間形成一個恒定壓力的獨立儲存空間作為穩定氣柜和起到恒壓作 用 也就是說用一個軟體球形作為儲氣柜 儲存的氣體容積變少控制設備 就自動充空氣填補 儲存氣體增多安全保護器就釋放空氣以平衡壓力 為不 讓氣體混合 儲存的氣體與空氣之間使用內膜隔離開 原原理理 底膜 內膜 外膜共同形成兩個空間 內膜空間作為儲氣空間儲存各種 氣體 外膜與內膜夾層的空間作為調壓空間 當儲存的氣體增加時內膜曲張 控制設備排出外膜的調壓空氣騰出一定的容量 當內膜儲存的氣體較少時控 制設備向調壓層注入空氣 平衡柜內的壓強 穩定外膜剛度 即用一個軟 體球形作為儲氣柜 儲存的氣體容積變少控制設備就自動充空氣填補 儲存 氣體增多安全保護器就釋放空氣以平衡壓力 為不讓氣體混合 儲存的氣體 與空氣之間使用內膜隔離開 雙雙膜膜氣氣柜柜優優勢勢 1 安全系數高 此產品非常安全可靠 5 年以上的使用實積 包括寒 冷的德國 挪威 中東的以色列 極熱的撒哈拉沙漠地區以至地震頻繁的 日本 完全符合 優于各國相關的法規及行業要求 設有過壓安全閥及沼氣泄 漏報警器 整個氣柜在工廠內制造及測試完畢 保證質量沒有導軌 沒有 升降活塞 沒有壓重 沒有維修 氣柜沒有水封 油封 彈簧 不怕結冰 不須加溫 不須調整 不會產生負壓而引起塌頂 倒塌 完全可實現無人操 作 2 不產生污染 沒有如濕式氣柜一樣產生大量含酚廢水 造成二次污 染 2 使用壽命長 內層膜使用壽命 25 年以上外層膜使用壽命 20 年以上 3 安裝方便快捷 只需基本水泥基座 數天時間即可完成安裝 節省 安裝費用及時間 例子 2 個 5 000 M3 氣柜于 10 天內安裝完成 安裝 完成后可立刻投入使用 4 節約成本 柜內容量可以全部利用 沒有死區 整體氣柜重量不大 于 5 噸 大大簡化及節省基座的土建費用 1000m3 傳統干式 濕式氣柜僅 僅鋼材即重 30 噸以上 沒有濕式氣柜所須的大型水槽 造價較傳統干式或 濕式氣柜更便宜 雙雙膜膜氣氣柜柜技技術術要要求求 1 雙膜氣柜的材料選型很關鍵 材料的質量決定了整個氣柜的質量跟壽 命 一般選用抗拉力強 防腐 防紫外線 耐一定酸堿的氟化物材料 也并 不是所有含氟或者有氟涂層的材料都是適合適用的 需要使用專用的復合材 料才能保證適用壽命 一般采用柔軟性好 抗拉力強 復合緊密 氣密性好 且防腐的材料 2 材料的抗老化性能很好 但是物理特性則非常差 較容易損壞 一般 的損壞不是很專業的人員是看不出來的 但是以后的使用壽命就會受到影響 所以需要較專業的人員進行制作安裝 在制作和安裝的過程中要比較清楚材 料的特性 規避容易造成的質量問題才能做到高質量 材料設計壽命多為 15 年 如果由于制作的原因壽命只有5 年左右 豈不是浪費啊 3 由于雙膜氣柜正常工作是帶壓工作的 所以在實際工作時控制及保護 裝置尤為重要 要是疏忽就會造成設備損壞 尤其是在作為反應器頂蓋一體 化設備使用的時候 目前國內的類似儲氣柜的返修率非常高 一方面是使用 的材料或者制作工藝沒有達到相應的要求 而另一方面則是由于相關的保護 措施不夠造成的 所以在使用時候必須使用精度高 可靠的安全保護裝置 4 目前很多制作單位都有自己的控制方式 能夠自動的解決一些問題這 樣使用者的壓力就小一些 除了材料 控制保護設備和制作工藝及細心以外 后期使用也是對其壽命影響很大的因素 畢竟儲氣柜不像家用電器一樣傻瓜 型的只要插電源就能用 在使用時候對使用者的技術培訓非常關鍵 實際上 很多的故障都是可以通過使用者的初期判斷規避的 雙雙膜膜氣氣柜柜運運行行原原理理 雙層膜儲氣柜外型為 3 4 球體 由鋼軌固定于水泥基座上 主體由 特殊加工聚酯材質 主要成分為 PVDF 聚偏氟乙烯和特殊防腐蝕配方 制成 柜體由外膜 內膜 底膜 地上柜 及附屬設備組成 具有抗紫外線及各種 微生物的能力 高度防火并符合德國標準 內膜與底膜 地上柜 之間形成 一個容量可變的氣密空間用作儲存氣體 外膜構成儲存柜的球狀外型 利用 外膜進氣鼓風機恒壓 當內膜氣量減少時 外膜通過鼓風機進氣到內外膜之 間 保持內膜氣體的設計壓力 當氣量增加時 內膜正常伸張 通過安全閥 將外膜多余空氣排出 使內膜氣體壓力始終恒定在一個需要的設計壓力 可 調節膜式儲氣柜的保溫原理 在內外膜之間充入空氣 能有效阻擋外界冷空 氣進入 雙雙膜膜氣氣柜柜主主要要特特點點 安全可靠 儲氣柜在全國已安裝數百套 25 年以上的使用實踐 完全符合國際標準及行業要求 適用溫度 40 至 70 抗風 抗雪 抗地震 氣罐無水封 油封 彈簧 不怕結冰 不需加溫 不需調整 沒有導軌 沒有升降活塞 無須配重 施工周期短 從客戶訂貨到安裝完成只需40 余天 甚至更短 自重輕 整體氣罐重量不大于 4 噸 大大簡化及節省基座土建費 用 最高氣體壓力 30mbar 30cm 水柱 為同類型中最高 出口壓力恒定 進 出口流量大 適用范圍廣 整體壽命 30 年以上 2 沼氣安全措施 沼氣是一種易燃易爆氣體 燃點在 537 攝氏度 比一氧化碳和氫氣都低 一個火星就能點燃 而且燃燒溫度很高 最高可達 1200 度 在密閉狀態下 空 氣中沼氣含量達到 8 8 時只要遇到火種 就會引起爆炸 因此 應注意以下幾 點 沼氣用具遠離易燃物品 輸氣管道上必須裝壓力表 產氣正常的沼氣罐應該常用氣 夏秋產氣快 每天晚上要將沼氣用完 長時間不用氣 應接一段輸氣管通往室外 使多余的 沼氣排除 經常檢查管道和附件是否漏氣 發現漏氣應該立即維修或更換 1 沼氣凈化設備 1 沼氣凈化設備應一備一用 并聯運行 2 定期檢查脫硫塔的氣密性 塔前塔后的沼氣壓力 每周對旁路閥門和備 用脫硫塔的閥門進行開 閉運轉 3 定期再生或更換脫硫劑 冬季運行時注意脫硫塔的保溫 4 定期排除氣水分離器 凝水器及沼氣凈化設備中的冷凝水 排水時應防 止沼氣泄漏 5 在清洗沼氣凈化系統時 應打開旁路閥門 并檢查閥門是否完全關閉后 方可進一步操作 同時 應注意防火 防爆及室內通風 6 凈化設備檢修時依靠旁通管道維持沼氣系統正常運行 2 沼氣儲存設備 1 定時觀測沼氣貯氣柜的沼氣量和壓力 并做好記錄 2 定時補充清水 使貯氣柜的水封保持設計的水位高度 冬季氣溫低于 0 時 應采取防凍措施 3 定期檢查沼氣貯氣柜 沼氣管道及閘閥是否漏氣 4 沼氣貯氣柜的升降設施 進出氣閥門應經常檢查 添加潤滑油 脂 5 貯氣柜水封池存水應半年更換一次 經常檢測水的 pH 值 當 pH 6 時應 及時換水 6 沼氣貯氣裝備運行 3 年 5 年應徹底維修一次 鐘罩每 2 年用防護油漆 或涂料涂飾 7 沼氣貯氣柜的安全防護和操作應符合規程規定 8 工作人員上 下沼氣貯氣柜巡視 操作或維修時 必須配備防止靜電的 工作服 并不得穿帶鐵釘的鞋或高跟鞋 9 排除沼氣貯氣柜故障 應制定安全技術方案 由專業施工隊伍進行施工 10 貯氣柜的進 出氣管應安裝阻火器 并應定期拆卸清洗 11 貯氣柜的避雷針應在雷雨季節前進行檢測 保養 3 沼氣的利用 常見的主要有沼氣發電 炊用 燃燒供暖 1 沼氣發電 沼氣發電機組分類 在我國 有全部使用沼氣的 單燃料沼氣發電 機組及部分使用沼氣的 雙燃料沼氣 柴油發電機組 單燃料沼氣發電機組工作原理及優點 將 空氣沼氣 的混合物在氣缸內壓縮 用火花塞使其燃燒 通過火塞 的往復運動得到動力 然后連接發電機發電 不需要輔助燃料油及其供 給設備 燃料為一個系統 在控制方面比可燒兩種燃料的發電機組簡單 發電機組價格較低 雙燃料沼氣 柴油發電機組工作原理及優點 將 空氣燃燒氣體 的混合物在氣缸內壓縮 用點火燃料使其燃燒 通 過火塞的往復運動得到動力 然后連接發電機發電 用液體燃料或氣體 燃料都可工作 對沼氣的產量和甲烷濃度的變化能夠適應 如由用氣體燃 料轉為用柴油燃料在停止工作 發電機組內不殘留未燃燒的氣體 因為餓耐 腐蝕性好兩種沼氣發電機組缺點 工作受到供給的沼氣的數量和質 量的影響 用氣體燃料工作時也需要液體輔助燃料 需要液體燃料供給設備 控制 機構稍復雜 較單燃料式發電機組稍高 沼氣發電常見問題匯總 1 為什么要沼氣發電 沼氣發電有什么顯著優點 沼氣發電是集環保和節能于一體的能源綜合利用新技術 它利用工業 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 并可充分利 用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 用戶的經濟效益顯著 2 沼氣發電對沼氣有什么要求 沼氣中雜質含量如 Si HS 等應控制在一定的范圍內 沼氣的溫度為 10 60 壓力為 0 5kpa 等 一般禽畜糞厭氧處理的沼氣都能滿足發電的氣 質要求 污水處理沼氣需要脫硫等處理 垃圾填埋沼氣需要脫水等處理 3 發出來的電能否與電網 6300V 或 10000V 變壓器相聯 電網允許嗎 大型沼氣發電機組的輸出電壓為 400V 可以與 6300V 或 10000V 變壓 器低壓端相聯 若低壓線路長 400V 可以升壓到 6300V 與供電局進線相連 若不上網送發電 為防止向網上倒送電加逆功率繼電器保護 對電網運行安 全沒有影響 這種發電方式供電局不會責疑 4 沼氣濃度變化時 能否發電 發電機組照常可以運行 機組調整后可正常發電或降低發電量 5 發電設備所需廠房條件怎么樣 兩臺 500KW 發電機組上網發電 1000KW 廠房所需面積 含壓縮機房 控制室 值班室 200 平方米左右 廠房為普通廠房就可以 6 沼氣發電設備投資回收期多長 包括發電機組在內的所有附屬設備投資 若電費每千瓦時為0 6 元 回收期為 8 個月 每千瓦時為 0 5 元 回收期為 10 個月左右 每千瓦時為 0 4 元 回收期為 12 個月 7 沼氣發電一方氣發多少電 一度電運行成本 大修費用 財務費用 設備折舊 多少 一臺設備一年運行多長時間 500KW 發電機組 每月上 網電量多少 一臺設備運行多長時間大修 大修一次需多少時間 費用多少 一方氣發 1 7KW hr 左右 沼氣中甲烷濃度按照 50 計算 每千瓦時 含大修費 財務費用 折舊費用 運行費用為0 04 0 05 元 設備一年 運行時間 7200hr 以上 500KW 發電機組每月發電量 25 萬千瓦時以上 一 臺設備運行三年大修一次 一次費用7 萬元左右 大修大約需 15 25 天 8 設備運行人員需多少 1 3 臺設備每班需要人員 1 2 人 維修人員 1 人 9 沼氣發電機組使用壽命為多長時間 使用年限在 20 年以上 一年實際上網發電時間在7200 小以上 2 沼氣供暖 燃燒炊用 一般情況下一戶日用氣量在 2 方左右 單純炊用每戶在 0 8 方 我們查了一下 甲烷的低值熱值為 35 9MJ Nm3 如果假定沼氣中甲烷含量 為 50 主要能源的熱值比較如下 1 標準煤的熱值為 7000kcal kg 1 立方米沼氣相當于 0 66kg 標煤 例子 中 30000 立方米沼氣 日 相當于 20000kg 即 20 噸 標準煤 2 原煤的熱值若為 5000 kcal kg 1 立方米沼氣相當于 0 86kg 原煤 如 果 500 元 噸原煤 例子中 30000 立方米沼氣 日 用于替代原煤 其年 300 日 年 產值相對于 近 4 百萬元 年 3 煤油的熱值若為 10300 kcal kg 1 立方米沼氣相當于 0 42kg 煤油 如 果 5000 元 噸煤油 例子中 30000 立方米沼氣 日 用于替代煤油 其年 300 日 年 產值相對于 近 2 千萬元 年 4 液化石油氣的熱值若為 12000 kcal kg 1 立方米沼氣相當于 0 35kg 液 化石油氣 如果 5000 元 噸液化石油氣 例子中 30000 立方米沼氣 日 用于替 代石油氣 其年 300 日 年 產值相對于 近 1 千 5 百萬元 年 5 煤氣熱值若為 1200 kcal 立方米 1 立方米沼氣相當于 3 5 立方米煤氣 如果 2 元 立方米煤氣 例子中 30000 立方米沼氣 日 用于替代煤氣 其年 300 日 年 產值相對于 近 3 千萬元 年 6 氣田天然氣熱值為 8500 kcal 立方米 1 立方米沼氣相當于 0 5 立方米 天然氣 如果 3 元 立方米天然氣 例子中 30000 立方米沼氣 日 用于替代天 然氣 其年 300 日 年 產值相對于 近 1 千 4 百萬元 年 4 沼液 渣制肥 沼氣發酵不僅是一個生產沼氣能源的過程 也是一個造肥的過程 在這個 過程中 作物生長所需的氮 磷 鉀和微量元素基本上都保持下來 同時 存 留了豐富的氨基酸 B 族維生素 各種水解酶 生長素 對病蟲害有抑制作用 的物質或因子 因此 他是很好的有機肥料 具有廣泛的綜合利用前景 沼液中除