浅析大型养殖场沼气发电以山东民和养殖场沼气发电工程为例

新技术的利用和开发

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浅 析 大 型 养 殖 场 沼 气 发 电

———以山东民和养殖场沼气发电工程为例

周 强

(北京时代桃源环境科技有限公司 , 北京 100085)

中图分类号 : S216. 4 文献标识码 : B 文章编号 : 1000 - 1166 ( 2010) 01 - 0034 - 03 随着对环境的日益重视 ,人们开始利用各种方

式来减少工农业生产对环境的破坏 。近十几年来 , 在各级政府有关部门和企业的帮助协调下 ,用于处 理畜禽粪的大中型沼气工程纷纷上马。但是 ,相对 于国外发达国家 ,我国利用沼气的发电工程还很少 , 据统计 , 3 % 。 而德国近 3000 , 其中 98 % ,

气池加热 。

,起步较晚 ,但是 目前国家和企业已经对沼气发电加以重视并进行了 研究。国内的一些大型养殖场如山东民和 、北京德 清源、内蒙的蒙牛等 ,都建设了沼气发电工程 ,有的 项目已经投产运营。

本文以山东民和养殖场沼气发电工程为例 ,简 要介绍了该项目的工艺流程和投资收益情况 。

量 3. 75万 m(一 ,二期工程合计 3. 75 万 m) ,日发

电 7. 5 万 kW h, 配套 4 台 1063 kW 的国外发电机 , 产生的电上网销售。 112 工艺流程

民和畜禽养殖场粪污处理大型沼气工程及资源 化利用流程如图 1。

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图 1 民和畜禽养殖场粪污处理大型沼气发电工程工艺流程

该项目由于沼气量过大 ,所以采用 8个 3200 m 储气罐来进行收集 ,并保持恒定的压力。

113 沼气净化 由于厌氧发酵产生的沼气硫化氢

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1 民和养殖场沼气发电工程简介

111 基本情况 民和牧业公司是一家畜牧养殖一

条龙企业 ,主

要以饲养肉种鸡为主 ,目前肉种鸡的规模在全国最 大 ,肉雏鸡苗的销售价格在全国最高 ,具有明显的品 牌效应。

民和养殖场沼气发电项目是目前国内规模最大 的畜禽养殖场沼气发电工程 ,同时还是国内第一个 畜禽养殖场粪污处理大型沼气工程及资源化利用

CDM 项目 ,该 CDM 项目于 2009 年 4 月 27 日在联 合国注册成功 ,并于 6 月投产 。运行状况良好。

目前 ,该项目利用鸡粪便和污水发酵产生沼气 ,

3

一期工程日产沼气量 3 万 m, 沼气含量 55 %左右 (范围 50 % ～60 % ) , 日发电 6 万 kW h, 配套 3 台 1063 kW 的国外发电机 ; 二期工程上满后日产沼气

含量大 ,未经

处理的沼气不符合发动机气体品质的要求 ,沼气直 接进入发动机会对后端的设备产生腐蚀作用 ;同时 , 其水分、含尘量、压力、温度等均不符合机组要求 ,会 引起机组功率波动、机组敲缸 、停机甚至爆炸。

以山西某瓦斯发电厂的情况为例 ,该厂的气体 只是做了简单的处理 ,水分、含尘量 、压力 、温度等均 不符合机组要求。结果由于积水导致了凝结水在管

道内大量聚集 ,机组的可用率和发电功率大幅度下

降 ;含尘量过高导致压力损耗过大 ,且机组内部缸体 损耗严重 ;压力、温度等不符合机组要求 ,机组频繁 跳机 ,可用率大幅下降且增加了检修维护 、成本 。而 气体经过预处理改造后 ,系统机组的发电量增加了 70 % 。所以 ,气体品质处理的效果如何 ,直接影响到 最终的机组工作效率 ,从而影响收益。

收稿日期 : 2009 210 229 修回日期 : 2009 212 211

作者简介 : 周 强 ( 1980 - ) ,男 ,本科 ,主要从事瓦斯处理与利用的研究工作。

新技术的利用和开发

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民和沼气发电工程选用了国内最好的预处理设 备对沼气进行了脱硫除湿、除杂 、稳压、恒温等等一 系列处理 。除要求沼气处理系统满足机组的技术要 求之外 ,还要考虑前端气体的收集情况 。对发动机 影响最大的就是气体的热值和压力波动 ,由于沼气 属于易燃易爆的气体 ,安全应作为设计的第一原则 , 同时兼顾系统的可靠性、经济性 。为了保证系统的 长期、稳定运行 ,沼气处理系统需达到如下功能 :

( 1 )自动增压和超压保护功能 , 稳定系统气体

表 1 山东民和养殖场沼气发电工程投资收益

(含 CDM 收入和电价补贴 )

项 目 /机容量 / kW 发电量 / kW h 电价 /元 ·度 - 1 电费 /万元 ·年 - 1

CDM 收入 /万元 ·年 - 1

数 值 8000 3000 年24000000

) 0. 6 (绿色电力每度补贴 0. 25 元

1440

594 288 300

的出口压力 、温度和流量 ;

( 2 )降低气体的露点温度 ,减少水蒸气含量 ; ( 3 )降低粉尘等固体杂质的含量 ;

( 4 )保持系统出口温度 ,符合后端发电机组要求 ; ( 5 )在线监测、报警功能 ,

自用电消耗 /万元 ·年 - 1 其他支出 /万元 ·年 总收入 /万元 ·年 - 1 年收益 /万元 ·年 - 1 总投资 /万元 投资回收期 /年 设计使用年限 /年 总收益 /万元

- 1

2034 1446

6300 4. 36 20

22620

长期运行 ;

( 6 )

程通讯的功能( 7 ) CDM 仪表

其实二者的要求是统一的 ,就是要选用发电系统效 率最大、运行时间最长 ,高效率机组和获得优良的气 体品质来确保系统的长期 、稳定运行。表 1中 ,机组 的效率分别为 30 %和 40 %时 ,发电的年收入差别约 为 400 万 , 20 年的收入差别为 8000 万 ,从投资收益 来说 ,这部分的差别是非常大的 。另外 ,根据技 …… 此处隐藏：3432字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……