利用沼气发电方案.doc

一．  沼气的气体组成特点
    沼气是一种具有较高热值的可燃气体,其主要成分是甲烷,杂质及有害成分含量少,抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料。沼气与天然气成分对比如下:
燃气
组分
甲烷CH4
丙烷C3H8
丁烷C4H10
其他炭氢化合物CnHm
一氧化碳CO
氢气H2
二氧化碳CO2
氧气O2
氮气N2
低热值MJ/Nm3
天然气
98。00
0.30
0.30
0.40

1。00
36。20
沼气
60。00

少量
少量
35.00
少量

26.00

利用活塞式内燃机发电,每立方沼气一般可发电2。3度以上.以单台500kW沼气机组长期运行(400kW)为例,耗气量为174m3/h。甲烷的热值为 35.9MJ ／立方米。沼气的热值 20MJ 立方米 ～25MJ／立方米
二.  燃气净化要求：
沼气是一种清洁的燃气，1512Z系列沼气发电机组一般经过滤后可直接接入机组进气管路,不需升压,可适应零压或负压气源。如沼气中硫含量高于标准应进行脱硫处理。具体净化要求如下：
成分
含量
气态碳氢化合物:
无限制
氢气:
＜10%
硫化物，包括硫化氢：
＜500mg/10kWh
氯氟化合物,主要是氯氟甲烷:
＜100mg/10kWh
硅：
＜ 5mg/10kWh
氨：
＜ 50mg/10kWh
液态的油及碳氢化合物:
＜ 5mg/10kWh
颗粒:
＜ 3mg/10kWh

热值在21~42MJ/m3l
l 压力范围5kPa~400kPa（需根据不同的压力选用合适的调压阀）。
燃气温度范围：0～65℃。l
l 过滤精度：50um。
三.  技术参数
①沼气发动机主要技术参数
型号:                    G12V190ZLDTZ             G12V190ZLDZ-2
型式:                    四 冲 程、火 花 塞 点 火、增 压 中 冷、增 压 前 混 合
气缸排列:                12缸V型、60°夹角        12缸V型、60°夹角
缸径×行程（mm）：       190×210                   190×210
活塞总排量（L）：          71.5                        71。5
标定转速（r/min）：        1500                       1000
空载最低稳定转速（r/min):700                        600
标定功率（kW）：          800（12小时功率）         550（12小时功率）
燃气压力（kPa) :          5～400                      5~400
热耗率(kJ/kW·h） ：       ≤11000                   ≤11000
机油消耗率(g/kW·h ) ：   ≤1.6                      ≤1.6
排气温度（涡轮前)(℃） ：    ≤650                     ≤650
出水温度（℃） ：            ≤90                       ≤90
中冷器进水温度（℃） ：      ≤45                       ≤45
机油温度（油底壳内℃） ：    ≤90                       ≤90
主轴道机油压力(kPa） ：    500～800                   500～800
调速方式：                电子调速                    电子调速
起动方式:                DC24V电马达起动           DC24V电马达起动
稳定调速率(％):           ≤5                          ≤5
冷却方式:                双 温 双 循 环、  半 开 式 强 制 水 冷
润滑方式：                     压 力 润 滑 和飞 溅 润 滑
曲轴转向（自飞轮端视） :    逆时针                       逆时针
②  
③  燃气发电机组主要技术参数
机组参数
机组型号：                                    500GF—NK1
发动机型号：                                  G12V190ZLDZ-2
发电机型号：                                  1FC6 454—6TA42
控制柜型号:                                  KC500A-T1
额定功率：                                    500kW
额定转速：                                    1000r/min
额定电压：                                    400V
起动方式：                                    24V直流电起动
操纵方式:                                     远距离电控/手动
大 修 期：                                     20000h
外形尺寸：                                     5120×2040×2249mm
质    量:                                     12000kg
④机组主要电气指标

稳态调整率
瞬态调整率
稳定时间
波动率
电 压:
±2。5%
+22%～—18％
1.5S
1.2％
频 率：
0—5%
±15％
12S
2％

⑤排气余热回收装置（可产生热水或蒸气,综合效率可达70％）

四。  100kW沼气发电机组效益分析
以单台100kW机组长期运行为例，持续功率以80kW为宜，其效益分析如下：
机组年运行时间：机组正常的维护保养平均按2天计，机组每月运行按28天计,一年运行28天×12月×24小时=8064小时.
机  油  成  本:机油消耗率为1.6g/kW.h；每年耗机油量为0.0016kg/kW.h×100 kW×8064h=1290kg。价格按4元/ kg，年耗机油成本为0.516万元
操作人员维护成本：操作人员1+1人,年薪按1.5万元计，共计费用1.5万元。
维护及维修用配件费用：机组正常的维护用件平均按0.5万元/年计；
年  耗  气  量：气电比1;1。7，每小时耗气58立方,年耗气量46.8万立方.
如不计耗气成本及前期气体处理成本，则平均年运行费用为：
0.516万元+1.5万元+0.5万元=2.516万元；
机 组 年 收 入: 机组年发电量为80kW/h×8000h=640000kW；
每度电价按0。55元计算，年节约电费640000×0。55=35。2万元。
余  热  回  收：机组可配备余热回收装置，
年    利    润：35。2—2.516=32.7万元。
五.  沼气发电机组配置
标  准  配  置：燃气发动机·电子调速系统·电起动系统·发电机·EGS控制系统·混合器·控制屏·控制线·公共底盘·联轴器·热交换器·调压阀·电磁阀·蓄电池·充电机·随机备件及随机工具（具体详见机组供货装箱清单）·等相关技术资料.
用 户 选 配 件：消音器及排气管系·自动并车装置·硅整流起动柜·余热回收锅炉·主电缆
六.  沼气资源现状
沼气的主要原料是生物质，养殖厂、食品厂、酿酒企业、污水处理厂、垃圾处理厂等企业均有大量的沼气资源可以利用。生物质能是来源于太阳能的一种可再生能源,具有资源丰富、含碳量低的特点，加之在其生长过程中吸收大气中的CO2,因而用新技术开发利用生物质能不仅有助于减轻温室效应和生态良性循环，而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料，成为解决能源与环境问题的重要途径。目前我国已建成的大中型沼气工程有1000多处,年产沼气量约26000万立方米。随着沼气产量的不断增加,如何更高效地利用沼气，成为摆在我们面前的一项课题。