沼氣發(fā)電工藝及項(xiàng)目建設(shè)難點(diǎn)

沼氣發(fā)電工藝項(xiàng)目建設(shè)的難點(diǎn)及處理措施沼氣發(fā)電工藝工藝概述畜禽場鮮糞通過上料系統(tǒng)投入?yún)捬跸鳎ɑ蛟谟?jì)量池內(nèi)混合后泵入?yún)捬跸鳎㏕S9%左右）36C左右，沼氣池內(nèi)設(shè)一個完整的大中型沼氣發(fā)電工程，無論其規(guī)模大小，都包括了如下的工藝流程：原料（糞污）的收集、預(yù)處理、厭氧消化系統(tǒng)、出料的后處理系統(tǒng)、沼氣凈化系統(tǒng)、沼氣發(fā)電系統(tǒng)、電氣及控制系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)等、循環(huán)冷卻系統(tǒng)、靜音系統(tǒng)等。原料收集充足穩(wěn)定的原料供應(yīng)是厭氧消化工藝的基礎(chǔ)。原料的收集方式又直接影響原料的質(zhì)量，如一個豬場采用自動化沖洗，其污水TS1.5%?3.5%,5%?6%20原料預(yù)處理原料?；祀s有生產(chǎn)作業(yè)中的各種雜物，為便于用泵輸送及防止發(fā)酵過程中出現(xiàn)故障,或?yàn)榱藴p少原料中的懸浮固體含量，有的在進(jìn)入消化器前還要進(jìn)行升溫或降溫等，因而要對原料進(jìn)行預(yù)處理。在預(yù)處理時，牛和豬糞中的長草、雞糞中的雞毛都應(yīng)去除，否則極易引起管道堵塞。采用攪龍除草機(jī)去除牛糞中的長草，可以收到較好的效果，再配用切割泵進(jìn)一步切短殘留的較長纖維和雜草可有效地防止管路堵塞。雞糞中含有較多貝殼粉和砂礫等，必須進(jìn)行沉淀清除，否則會很快大量沉積于消化器底部，不僅難以排除，而且會影響沼氣池容積。厭氧消化系統(tǒng)1、厭氧消化原理氫等。第二階段，是在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下，把第一階段的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成氫、二氧化碳和乙酸。第三階段，通過兩組生理物性上不同的產(chǎn)甲烷菌的作用，將氫和二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷或?qū)σ宜崦擊犬a(chǎn)生甲烷發(fā)酵階段，脂肪酸在專性厭氧菌-產(chǎn)甲烷菌的作用下轉(zhuǎn)化為CH4和CO2。2、厭氧消化工藝的分類1)溫消化(適應(yīng)溫度區(qū)為度區(qū)為50-57C)。

按消化溫度的不同可以分為中30-38C)中溫厭氧消化條件下，揮發(fā)性有機(jī)物負(fù)荷為0.6-1.5kg/(m3d),產(chǎn)氣量約1-1.3m3/(m3d),20-302.0-2.8kg/(m3d)3.0-4.0m3/(m3d)10-15天。2)8天里，產(chǎn)生的沼氣量約占全部產(chǎn)氣量的80%，據(jù)此將消化池一分為二，先在一級消化池中(設(shè)有加溫、攪拌裝置、并有集氣罩收集沼氣)進(jìn)行消化，經(jīng)過約7-12天旺盛的消化反應(yīng)后，把排出的廢水送入第二級消化池。第二級消化池中不設(shè)加溫和攪拌裝置，依靠來自一級消化池廢水的余熱繼續(xù)消化，消化溫度約為20-26，產(chǎn)氣量約占20%，由于不攪拌，第二級消化池兼具有濃縮的功能。3、厭氧消化反應(yīng)器的選擇（PlugFlowReactorPFR）原料從一端進(jìn)入，從另一端排出，原料在消化器內(nèi)的流動呈活塞式推移狀態(tài)。（UpflowSolidsReactorUSR）體滯留期（SRT）（MRT）,從而提高了固體有機(jī)物的分解率和消化器的效率。USRX藝先對各類畜禽糞便其它有機(jī)物進(jìn)行預(yù)處理，除去大顆粒和粗纖維物質(zhì)（進(jìn)TS3-5%后，進(jìn)入U(xiǎn)SR厭氧反應(yīng)器，采用上流式污泥床原理，不使用機(jī)械攪拌。USF10.5kgCOD/（m3.d），4.9kgm3/（m3.d）因此，可根據(jù)處理糞污的種類不同，可選擇適用于糞污自身消化的最佳反應(yīng)器。4、消化池的結(jié)構(gòu)蛋形等。矩形池用于現(xiàn)場條件受限制的情況。它的造價最省，但操作很困難，主要是因?yàn)榉叫谓Y(jié)構(gòu)攪拌不均，易形成死區(qū)。圓柱形池：過去普遍使用的構(gòu)造是帶圓錐底板的低圓柱形，該圓池一般由鋼筋混凝土制成。垂直邊高度6-14m,直徑8-40m.圓錐形底便于清掃。北方地區(qū)部分消化池采用磚砌外表，中間有空氣夾層，內(nèi)填土，聚苯乙烯塑料，玻璃纖維和絕熱板材料等。蛋形池：目前較廣泛使用的是蛋形消化池。上部的陡坡和底板的錐體有得于減少浮渣和砂粒造成的問題，從而減少消化池清掏的工作量。蛋形消化池與傳統(tǒng)矮圓柱形池相比攪拌要求要少，后者大部分的攪拌能量用于維持砂粒懸浮和控制浮渣形成。消化池出料（沼渣、沼液）的后處理出料后處理的方式多種多樣，最簡便的方法是直接用作肥料施入農(nóng)田土壤或排入魚塘，但施肥有季節(jié)性，而且單位面積有施肥限制，因此這類工程需養(yǎng)殖場周邊有足夠的農(nóng)田、魚塘、植物塘等，能夠完全消納經(jīng)厭氧發(fā)酵后的沼渣、沼液，使沼氣利用工程成為生態(tài)農(nóng)業(yè)園區(qū)的紐帶。沼氣儲存及凈化系統(tǒng)沼氣是一種混合氣體，它的主要成分是甲烷，其次還含有二氧化碳、硫化氫、飽和水蒸氣、高碳烴等（從乙烷C2H6到庚烷C7H16;有時還含有一氧化碳、氮?dú)?、氦氣、氫氣、硅氧烷、鹵代烴及固體顆粒物等雜質(zhì)。由于沼氣含有以上雜質(zhì)且沼氣的流量、壓力、溫度、濃度等都很不穩(wěn)定，直接用于燃?xì)獍l(fā)電勢必造成燃?xì)獍l(fā)電機(jī)的設(shè)備腐蝕、研磨等問題，從而嚴(yán)重縮短燃?xì)獍l(fā)電機(jī)的壽命，所以在利用之前，必須對沼氣進(jìn)行凈化處理以解決上述問題。沼氣凈化系統(tǒng)由貯氣袋、過濾器、脫水器、脫硫塔、精濾器、阻火器等組成。1、預(yù)處理基本功能降低粉塵、硅氧烷等固體雜質(zhì)的含量;自動增壓和超壓保護(hù)功能，穩(wěn)定系統(tǒng)氣體出口壓力、溫度和流量;在線監(jiān)測、報(bào)警功能，保證系統(tǒng)安全可靠的長期運(yùn)行;全自動運(yùn)行，具備自身數(shù)據(jù)采集、顯示和遠(yuǎn)程通訊的功能。沼氣處理連續(xù)運(yùn)行工況，所有在線儀表都能滿足連續(xù)運(yùn)行的要求?？刂葡到y(tǒng)滿足自動監(jiān)控、自動調(diào)節(jié)、自動報(bào)警、無人職守等連續(xù)運(yùn)行工況。儲氣罐沼氣預(yù)處理系統(tǒng)沼氣發(fā)電系統(tǒng)養(yǎng)殖場糞污厭氧消化過程中會產(chǎn)生大量的沼氣（主要成分是CH4C02收的熱能首先用于消化系統(tǒng)加溫，還可用來制冷或供熱。目前，在沼氣發(fā)電項(xiàng)目中，進(jìn)口品牌和國產(chǎn)品牌的沼氣發(fā)電機(jī)組均有應(yīng)用。其中進(jìn)口品牌有顏巴赫（GE、卡特比勒、美國庫伯、道依茨等。進(jìn)口機(jī)組的突出優(yōu)點(diǎn)在于效率較高，單位沼氣的發(fā)效率高，但是投資成本和維護(hù)維修成本高。而國產(chǎn)品牌有勝動、濟(jì)柴等，國產(chǎn)機(jī)組近年來技術(shù)水平有很大提升，尤其是在對 CH4濃度適應(yīng)方面和每KW勺造價方面都具有比較明顯的優(yōu)勢，具有較好的性價比，但故障率相對高些，機(jī)組在線率相對較低。沼氣發(fā)電機(jī)在進(jìn)口品牌中沼氣發(fā)電機(jī)組常用功率約為 800KW-1250KW/3-5kPa；CH4含量不低于30%進(jìn)氣溫度W35C;氣體無游離水；HS含量w50mg/m,總硫含量w480mg/m3顆粒雜質(zhì)粒徑不大于5卩m總含量不超過250mg/m3。沼氣發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)電網(wǎng)的電壓的頻率來控制發(fā)電機(jī)的電壓和頻率，以與電網(wǎng)相適應(yīng)。在沼氣發(fā)電機(jī)組選型中需要綜合考慮以下因素：氣體純凈時，或者氣體處理得當(dāng)時，機(jī)組一個大修期可達(dá) 50000—60000小時，一般可達(dá)30000—40000小時。但有些機(jī)組只達(dá)10000—20000小時;差異較大;在進(jìn)口品牌中沼氣發(fā)電機(jī)組常用功率約為 800KW-1250KW/余熱利用系統(tǒng)燃發(fā)電機(jī)組排放的尾氣溫度很高，約為450-550C,800KW進(jìn)口機(jī)組小時尾氣排放量約為31003若直接排入大氣，不僅造成能源浪費(fèi)，還減少了不可再生能源的利用率，并對附近環(huán)境造成影響。為了充分和合理地利用這部分余熱，在尾氣排放管道上設(shè)置余熱利用鍋爐，有效吸收高溫?zé)煔庵械臒崃?。余熱鍋爐吸收排煙的熱量后加熱軟化水，被加熱的軟化水再去加熱消化部分，確保消化池內(nèi)維護(hù)35C的中溫消化時所需要的溫度。余熱利用電氣及控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)主要用于沼氣發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)測與控制，將各在線儀表所采集到的信號通過控制系統(tǒng)在上位機(jī)上顯示，操作人員可通過上位機(jī)對整個系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)。電氣系統(tǒng)分高壓配電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)：0.4/10KV具體接入系統(tǒng)方案需與政府相關(guān)部門及電力主管部門共同商定。項(xiàng)目建設(shè)的難點(diǎn)及處理措施沼渣沼液的處理有三種模式：A留物（沼液）。氣發(fā)電最發(fā)達(dá)的德國基本采用此方式（）。B自然處理：對沼液采用部分還田或分季節(jié)還田，多余的沼液進(jìn)行低能耗或無動力的自然處理（氧化溝、氧化塘、人工濕地等），達(dá)到控制污染物總量減排的目的。該方式成本也較低，但對周圍環(huán)境可能造成影響，需要