沼气发电技术发展以及沼气余热回收的应用

　　沼气燃烧发电是随着大型沼气池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能。沼气发电具有创效、节能、安全和环保等特点，是一种分布广泛且价廉的分布式能源。沼气发电机组厂家山东绿环动力今天先容一下沼气发电技术的趋势以及沼气余热回收的应用方式。点击可详细了解沼气发电机组价格。

沼气发电技术发展以及沼气余热回收的应用

　　国内沼气技术发展现状

　　我国的大中型沼气工程的技术工艺日趋成熟，配套设备已达到或接近国际水平。在沼气工程的成套技术方面，可根据猪粪、鸡粪、牛粪等原料特殊性的差异，进行包括预处理、厌氧、沼气输配、制肥、消化液后处理的全部设计;在配套设备方面，我国已成功研制了纯燃沼气发电机组，制罐、自动控制、脱硫脱水、固液分离等装置已形成系列化成熟产品。

　　随着发酵技术工艺的发展，厌氧干式发酵技术是当前国际前沿的有机废弃物处理技术。厌氧发酵和传统的湿发酵工艺大的区别是：采用干发酵工艺时，发酵原料的干物质含量为20%～50%。而湿发酵原料的干物质含量一般在5%左右。厌氧干发酵技术的特点是在固体有机废物厌氧发酵生产沼气后，发酵剩余物为固体有机肥料，处理过程中没有污水产生;厌氧干发酵系统运行时自身能耗低，冬季仅耗用滋生生产能量的10%～15%。这种技术特别适合于固体废物量大、污水少的情况下废弃物资源化利用。

　　德国的制沼工艺技术走在了世界的前列。制沼原料主要是动物粪便、能源作物、生物垃圾以及工业和农业残渣等，针对不同的制沼原料，采取不同的制沼工艺，保证合理的沼气产量及稳定。德国传统的畜禽粪便沼气制备工艺为畜禽的粪便以及冲洗水和尿全部进一套厌氧反应罐，厌氧反应罐的温度可以调节，既可以采取中温发酵，也可以采取高温发酵，德国制沼工艺的先进性保证了沼气的高产量以及沼气产量的高稳定性。图2为德国沼气热电联产发展状况。

　　我国有关沼气工程发酵工艺的原创性研究结果较少，由此导致我国沼气工程的发酵率低。欧洲尤其是德国在沼气行业发展速较快，制沼工艺较为先进。其沼气工程普遍采用高浓度发酵，进料浓度一般在20%TS以上(TS为含固率)，我国基本上在6%TS以下。发酵浓度高，装置产气率就高。欧洲沼气工程几乎全部采用中高温发酵，容积产气率在1～6m3/m3?d，而我国绝大多数沼气工程采用常温或中温发酵，容积产气率一般小于1m3/m3?d，发酵效率低严重制约了大中型沼气工程的发展。

　　沼气发电余热回收利用的方式

　　沼气发电机组的余热回收利用分为两部分，一是排烟的余热利用，二是发电机自身冷却热量的利用。目前，国内的发电机不提供机组自身冷却热量的利用，只有排烟的余热回收可用。国外机组，例如GE Jenbacher的内燃机，可以提供上述两部分的余热利用。沼气余热回收利用有以下四种方案：

　　1、热水型。利用发电机的余热可以产生90℃甚至更高温度的热水。这种形式在需要供暖的北方地区可以使用。

　　2、蒸汽型。利用烟气的余热可以产生饱和蒸汽或者过热蒸汽，但是沼气发电机组的容量较小，蒸汽的产量较小。例如，一台1MW的沼气发电机组，可以产生1.0吨左右，蒸汽压力为0.6MPa的饱和蒸汽，作为供汽负荷使用。

　　3、发电型。利用发电机的余热，配合螺杆膨胀动力机发电。一台1MW的沼气发电机组，利用排烟余热，可以配置一台70KW的螺杆膨胀动力机发电。

　　4、烟气型。利用烟气的余热配合吸取式制冷机组，可以提供冷源负荷。

　　目前，我国集约化养殖厂一般建在农村比较偏远的地方，养殖场周围没有热、汽用户，冷源用户也非常少，沼气发电厂通常建在养殖场的附近。因此，沼气采用发电型方案可能是沼气发电余热回收利用的较好方式。