沼气发电
沼气发电
沼气发电始于20世纪70年代初期。当时，国外为了合理、高效地利用在治理有机废弃污染物中产生的沼气，普遍使用往复式沼气发电机组进行沼气发电。使用的沼气发电机大都是属于火花点火式气体燃料发动机，并对发动机产生的排气余热和冷却水余热加以充分利用，可使发电工程的综合热效率高达80%以上。通常每100万吨的家庭或工业废物就足以产生充足的甲烷作为燃料供一台一兆瓦的发电机运转10～40年。在我国20世纪70年代沼气发电开始受到国家的重视，成为一个重要的课题被提出来。到80年代中期我国已有上海内燃机研究所、广州能源所、四川省农机院、南充地区农机所、武进柴油机厂、泰安电机厂等十几家科研院所、厂家对此进行了研究和试验。在我国，沼气机、沼气发电机组已形成系列化产品。目前国内从8千瓦到5000千瓦各级容量的沼气发电机组均已先后鉴定和投产，主要产品有全部使用个沼气的单燃料发动机及部分使用沼气的双燃料沼气-柴油发动机。
一、沼气发电系统概述
构成沼气发电系统的主要设备有沼气发动机、发电机和热回收装置。沼气经脱硫器由贮气罐供给燃气发动机，从而驱动与沼气内燃机相连接的发电机而产生电力。沼气发动机排出的冷却水和废气中的热量通过热回收装置进行回收后，作为沼气发生器的加温热源。
从废水处理厂出来的污泥进入一次消化槽和二次消化槽，在消化槽中产生的沼气首先经脱硫器进入球形贮气罐，然后由此输送入沼气发电装置中。作为发动机燃料的沼气中甲烷的含量必须高于50%，不必要进行二氧化碳的脱除，因为少量二氧化碳对发动机有利，使其工作平稳，减少废气中有毒物的含量。从发电装置出来的废沼气进入热交换器中，将热量释放出来，用来加热进行厌氧发酵的污泥，从而提高沼气的发生率。
二、沼气用于内燃机的特点
甲烷的辛烷值在105～115之间时，沼气的辛烷值较高。由于抗爆性能好，发动机可以选用较高的压缩比。柴油机在燃用沼气或双燃料时，可以获得不低于原机的功率。柴油机全部烧柴油时的额定功率为9708W/2000r/min，如果燃用70%的沼气和30%的柴油，同样可以达到这一指标。如全部烧沼气，调整压缩比和燃烧室，可以达到11032W/2000r/min，乃至更高的指标。
甲烷的燃烧点在640～840℃之间，它在密闭条件下与空气的混合比为
1/120～1/7时遇火引燃，因此，可以利用它使内燃机工作。
沼气的理论燃烧温度为1807.2～1945.5℃，由于沼气中混有二氧化碳气，使其火焰的传播速度低，所以在内燃机内有良好的抗爆作用。
三、沼气发动机装置
在我国，有全部使用沼气的单燃料沼气发动机及部分使用沼气的双燃料沼气-柴油发动机。下表为两种发动机的性能比较。
两种发动机的性能比较
近十几年由于农村家庭责任制、大中型的工厂化畜牧场的建立及环境保护等原因，我国的沼气机、沼气发电机组已向两极方向发展。农村主要向3～10千瓦沼气机和沼气发电机组方向发展，而酒厂、糖厂、畜牧场、污水处理厂的大中型环保能源工程，主要向单机容量为50～200千瓦的沼气发电机组方向发展。国外，绝大多数小型沼气发电机均有原汽油机改装而成，其功率大都下降，一般下降15%～20%，而柴油机改装成小功率的沼气机很少，原因在于其控制系统均采用电子调速系统来控制混合器，增加了成本。在国内，大多数小功率沼气机的改装都以柴油机为主，功率相对下降10%～15%，主要原因为沼气中含甲烷量少，发动机工作容积不变，不能增加混合气热值所致，热效率在33%～36%之间。
（一）单燃料发动机
单燃料发动机又称为全烧式发动机，在沼气产量大的场合可连续稳定地运行，适合在大、中型沼气工程中使用，可以使用天然气发动机，亦可由柴油机改装而成。由于气体燃料的组分、热值、物理性能、着火温度、爆炸极限、燃烧特性存在很大差异，当利用天然气发动机燃烧沼气时，需对发动机的相关部件进行必要的调整或改装，例如发动机的空气-燃气混合器，在改装时，空气阀的通径需扩大1.4倍左右；此外，还应根据发动机对空燃比和调节特性的要求，确定燃气阀芯的型号，设计若干组阀座与阀芯的配合方案，以备筛选。
即使是同一种气体燃料，其燃烧特性同样会因产地、原料、成分的不同而不同。所以气体燃料的发动机必须根据实际的燃气特性进行现场调试，以达到预期的技术技能和经济指标。沼气发电机组调试的目的是根据现场实际的燃料特性，将空燃比和点火提前角调整到最佳范围，使发动机达到设计的性能指标。空燃比的调整是关键，在调试过程中应对沼气燃料的成分和空燃比进行随机监控，以便随时调整调试的方向。
国内也有将四冲程的液体燃料发动机改装成为气体燃料发动机的，这种改装比改装为燃料发动机复杂，因为液体燃料发动机本身缺少点火装置。若将柴油机改烧沼气，需做如下几项工作：
1.确定降低压缩比及燃烧室形状所必须的机器改装；
2.设计沼气的进气系统和沼气-空气混合器结构；
3.设计气体调节系统及其与调速器的联动机构；
4.设计点火系统。
若是由汽油机改烧沼气则不需要再做1、3、4项工作。
燃用沼气时内燃机的具体改装：
1.汽油机的改装
只需在原机的化油器前部加上一个沼气-空气混合器，就可以用沼气代替汽油使汽油机连续工作。国内外已有较成功的实验结果。
德国直接用汽油机燃用沼气；菲律宾在21室315m的沼气池装上丰田全燃沼气发动机带动发电机组发电；台湾省利用沼气开动2.2.6kW汽油机带动2kW
发动机组工作；四川省用沼气带动1kW、2kW、12kW、15kW等不同功率的发电机
组，用80 m沼气池的沼气供2.206kW汽油机使用；湖北省用沼气开动2.206kW 汽油机。
2.柴油机的改装
应加装磁电机或蓄电池电点火系统，同时增加火花塞，变内燃式发动机为点火式发动机，即点火的全燃沼气发动机。
甲烷与适量空气混合（含5%～15%甲烷），即可进行燃烧。混合气压到汽缸内，温度一般不超过700℃，低于甲烷的自燃温度，但又高于柴油的自燃温度，当压缩冲程终了前喷以少量柴油以引燃沼气，所以能保证双燃料内燃机正常工作。
沼气柴油双燃料发动机的工作安全可靠。燃用沼气的双燃料内燃机的耗气量为每0.736kW·h0.4～0.5 m，热效率在22%～25%之间。
单燃料沼气发动机的基本工作原理为：沼气与空气在混合器内形成可燃混合气，被吸入气缸后，当火塞压缩接近上止点时，由火花塞点燃进行燃烧做功。单燃料沼气发动机一般存在燃烧速度慢、后燃严重、排气温度高与热负荷大等问题，为了加快混合气的燃烧速率，可以通过提高压缩比，加强混合气的气流扰动，提高点火能量等措施来实现。考虑到沼气与柴油不同的物理化学特性，针对沼气燃烧速度慢的特点，可以采用能改善其燃烧性能的快速燃烧方法，具体为：
1.采用紊流型燃烧室，使得燃烧室内产生强度很大的紊流和尺度很小的微涡团，提高沼气-空气混合气的燃烧速度，缩短快速燃烧期；
2.沼气的主要成分是甲烷，抗爆性能很好，可以选择高压缩比；
3.为了防止排气管“放炮”，采用的气阀重叠角比原柴油机减少60°曲轴转角。
（二）沼气-柴油双燃料发动机及装置
沼气-柴油双燃料发动机是对柴油机的进气混合系统和双燃料调节系统进行改装得到。其工作原理是：沼气与空气在混合器中形成可燃混合气，被吸入气缸后，当活塞压缩接近上止点时，向燃烧室内喷入少量引燃柴油，柴油燃烧后点燃缸内混合气进行燃烧做功。双燃料发动机在正常运行情况下，其引燃柴油量在8%～20%（单位时间内引燃油耗量与改装前该发动机在额定工况下柴油耗量的比
值）之间。双燃料发动机的特点是在燃气不足甚至没有的情况下增加进行燃烧的柴油量，甚至完全烧柴油，以保证发动机正常运行。因此，使用起来比较灵活，适用于产气量较少的场合（如农村地区的小沼气工程中）。这种方案的最大优点就是可以利用少量的引燃柴油压缩后点燃沼气。因为哪怕只有5%左右的柴油，其着火能量就会大大高于火花塞点火的能量，就有可能使沼气的着火滞后期乃至整个燃烧期缩短，从而解决沼气机的严重后燃、高排温与热负荷大等问题。任何一台四冲程柴油机都不必更换主要零件，就可以改装成为柴油-沼气机。
我国采用的双燃料沼气发动机，没改变原柴油机结构，可保证在运行状态时转换为全烧柴油工作。保留了原燃油系统，在保证喷油嘴零件有最够的冷却强度情况下确定的节油指标能达到国际公认的最佳范围。国外柴油机改为柴油-沼气双燃料机若供油系统不变，其节油率为70%～85%，但其热量利用率地域原柴油机。我国的双燃料发动机，从1974年先后有四川农机院、上海内燃机研究所、中科院广州能源所等十几个科研大为从事这方面的研究试验工作，并去的很好的成绩，改装后的机组，操作极其简单方便，其节油率在75%以上，发电机组的主要性能指标达到我国GB 2819-81《交流工频移动电站通用技术条件》所规定的指标范围。目前国内较多使用双燃料发动机（单燃料发电机组多为石油部门采用），但是大中型双燃料发动机采用手动调节，工作可靠性差，操作困难，而且操作人员不能离开机组，工作强度大。
1．双燃料内燃机的操作使用方法
（1）起动
关闭沼气阀，按柴油机的起动方法，用柴油起动。
（2）操作
起动后带上负荷，将柴油机油门放在合适位置（一般放在中间偏低一点位置），待发动机运转正常后，慢慢地打开沼阀输入沼气。通气后，在调速器作用下供油量自动减少，发动机转速稳定。若沼气输入量过多，发动机会出现瞬时供油中断现象，产生断续的工作声。遇到这种情况，应将沼气阀关小，直到正常运转为止。调整转速的方法与改装前用柴油工作一样，通过改变油门手柄位来完成。
（3）停车
先关沼气阀，再关油门。
2．操作注意事项
（1）经常检查沼气阀、输气管道、接头等是否漏气，以免引起火灾甚至爆炸事故。
（2）操作沼气阀要平稳，不要忽大忽小，以避免因进入的沼气量忽多忽少而造成发动机工作不正常。
（3）经常注意双燃料发动机，在运转中负荷与沼气压力的变化，好的机手在稳定负荷下节油率可高达80%～90%，差的机手则只有50%～60%。
（4）当沼气供气不足时，不必停机，只要半闭沼气阀，即可按一般柴油机操作方法使用。
3．操作中出现不正常情况及处理办法
（1）起动后转速不够，工作吃力，排气管冒白烟或冒黑烟，有时甚至熄火。原因是负荷太重或过早输入沼气。冒黑烟说明发动机已因空气量过少，混合气过浓而燃烧不完全。
排除方法：尽可能做到空车起动，运转正常后再加负荷，如需要带负荷起动时，就应先用柴油起动，待运转正常后再逐渐输入沼气。
（2）起动后，转速不够，带不起负荷。原因是调速把手（油门把手）位置不对。如果把油门把手放在小的位置，也就是把调速把手放在了低转速位置，起动后转速自然就上不去。
排除方法：按柴油的起动方式用柴油起动后，再带上负荷，把调速把手（油门）按负荷大小固定在适宜位置，再逐渐输入沼气。
（3）输入沼气后转速反而下降，甚至熄火。原因是沼气输入过多、过快，沼气和空气是通过同一气管进入的，大量沼气的输入势必会减少空气的进入量，会造成燃烧不好、不完全，转速自然就下降。
排除方法：慢慢打开沼气阀逐渐增加沼气量，当听到有断续的放炮声时再将沼气阀略为关小，直到断续声和放炮声消失为止。
（4）工作过程中产生断续声和放炮声。原因是工作负荷减少，相对沼气增加。如果负荷急剧减少，转速陡然上升，调速器使油门迅速关闭，转速又陡然下
降而油门又在调速器弹簧作用下打开，过多的柴油与可燃气体因燃烧不完全在排气管内第二次膨胀，就会产生“噼啪”的放炮声。
排除方法：遇到上述情况，慢慢关小沼气阀，或加大负荷直至断续声和放炮声消除为止。
（5）节油效果不好。在正常情况下，该设备的节油率应在75%90%，否则视为节油效果差。这主要是由于沼气池产气不充分，出现沼气供气量不足，使油泵齿条自动向大油量方向移动，节油率自然明显下降。此外，负荷不稳定，操作不正确，也会影响节油量。
（三）根据沼气发动机的工作特点，在组建沼气发动机发电机组系统时，要着重考虑以下几个方面：
沼气脱硫及稳压、防爆装置：沼气中含有少量的H S，该气体对发动机有强烈的腐蚀作用，因此供发动机使用的沼气要先经过脱硫装置。沼气作为燃气，其流量调节是基于压力差，为了使调节准确，应确保进入发动机时的压力稳定，故需要在沼气进气管路上安装稳压装置。另外，为了防止进气管回火引起沼气管路发生爆炸，应在沼气供应管路上安置防回火与防爆装置。
进气系统：在进气总管上，需加装一套沼气-空气混合器，以调节空燃比和混合气进气量，混合器应调节精确、灵敏。发动机：沼气的燃烧速度很慢，若发动机内的燃烧过程组织不利，会影响发动机运行寿命，所以对沼气发动机有较高的要求。
调速系统：沼气发动机的运行场合是和发电机一起以用电设备为负荷进行运转，用电设备的装载、卸载会使沼气发动机负荷产生波动，为了确保发电机正常发电，沼气发动机上的调速系统必不可少。
（四）沼气发动机的输出功率
沼气发动机的性能除了结构设计因素外，它在某种程度上取决于沼气的特征。发动机的输出功率对于自然吸气式沼气发动机来说，与所燃用的沼气空气混合气的低热值有关。目前大部分沼气发动机都是用柴油机改制的，在发动机的各项性能指标不变的前提下，通过下式可确定改装后的沼气发动机的输出功率。
P=P
式中 P——改装后沼气发动机的功率，千瓦；
P——原柴油机的功率，千瓦；
——沼气-空气混合气的低热值，兆焦/米；
——天然气-空气混合气的低热值，兆焦/米。
有资料显示，发动机其他参数不变，尽管沼气的低热值比天然气要低很多，但是如果两者混合气的低热值相差不大，则改装后的沼气发动机的输出功率与原柴油机相比，相差不大。沼气消耗率因惰性气体不参加燃烧反应而且要吸收一部分热量作为废气排出而增大，现在国内外普遍认为柴油机改装沼气发动机，其热效率下降约15%，燃气消耗率比较高。
（五）发动机排放物
发动机排放的有害物主要为CO、NO、碳氢化合物（HC）以及少量的SO和颗粒排放物。根据高温NO的反应机理，产生NO的要素是温度、氧浓度和反应时间，在足够的氧浓度下，温度越高、反应时间越长，生成的NO就越多。由于沼气发动机的燃烧速度慢，燃烧温度较低，NO比柴油机低很多；沼气中含有大量的CO（20%～50%），且本身含有一定量的CO组成成分，燃烧时氧气浓度相对柴油机低，因而CO和碳氢化合物（HC）的排放相对高；沼气是一种生物类气体燃料，颗粒显然比柴油机排放少；至于SO，排量虽然很少，但是排入大气中，会形成酸雨，危害极大。因此，为减少沼气发动机有害排放物生成，必须对沼气进行净化处理，尤其是脱硫处理；还可适当提高压缩比以减少有害物质的排放。实际压缩比与发动机支配气相位、速度和负荷大小有关，因而是个变量，提高实际压缩比，提高终了压缩温度和压力，有利于提高混合气的燃烧效率，缩短燃烧时间，降低沼气消耗率，使混合气充分快速的燃烧，减少有害排放物的生成。且沼气中甲烷含量高，具有很好的抗爆性能，所以压缩比可大幅度提高；采用高能点火系统可有效增加火焰传播速度，缩短滞燃期，避免后燃严重、排温增高的恶果，使污染降低；为了减少污染，还可对气体排放物进行后处理。
（六）沼气发电余热回收方法
为了提高沼气发电系统对沼气的利用率，应对沼气发电过程中废气和发动机冷却系统中产生的余热加以充分利用，具体如下：
1．发动机废气的余热利用有三种
（1）发动机废气的余热→通过废热锅炉产生蒸汽→加热消化器
（2）发动机废气的余热→通过换热器产生热水→加热消化器
（3）发动机废气的余热→通过废气吸收式冷热水热水器→用于空调系统2．发动机冷却水中余热利用
发动机冷却水中余热→通过换热器产生热水以加热消化器
沼气发电系统能积极、有效地利用沼气，可以将沼气中约30%的能量变为电力，40%的能量变为热能。沼气发动机在完全满足人们对环保严格要求的同时，利用四冲程、高压点火、涡轮增压、中冷器、稀释燃烧等技术，通过沼气在汽缸内燃烧做功，将沼气的化学能转换成机械能。于此同时，利用热回收技术可将燃气内燃机中润滑油、中冷器、缸套水和尾气排放中的热量充分回收利用而组成热动机组。一般从发动机热回收系统中吸收的热量以90℃的热水形式供给热交换中心使用。内燃机正常回水温度为70℃。在污水处理厂中可利用这一热量给消化池进行加热。燃气内燃机机械效率通常达40%，热效率可达50%，总效率高达90%。通常在O为5%的情况下燃烧后排放的NO500毫克/米，完全满足环保的要求。因此，通过沼气发动机利用沼气是一种非常理想的途径。
四、在农村搞沼气发电和供热的好处
在农村搞沼气发电和供热是大力发展农村经济、促进可再生资源利用和农村能源建设，切实改善农村生态环境，增加农民收入，提高农民生活水平，实现农村经济的可持续增长，加快农村小康社会建设步伐的一条实实在在的道路：
1. 在畜牧场和农场搞能源开发，方便自己用电用热，为畜牧场和农场办的加工厂提供电源和热源。多余的电和热可出售。开拓了一条发展经济，增加收入的新途径。
2. 禽畜粪经发酵罐的厌氧发酵处理，消除了病菌，虫卵和杂草种子，有利于农作物的健康生长，从而减少了对农药的需求。
3. 禽畜粪在发酵池经搅拌发酵，流动性能提高,施放肥料时均匀，农作物容易吸收。经厌氧发酵过的肥料具有较好的碳/氮比率，肥料效率得到提高。
4. 由于禽畜粪被收集来发电和供热，不再随便流失，保护了地下水源的卫生清洁。畜粪中的脂肪酸经发酵分解，臭气减少，改善了人们生活居住的卫生环境条件。
5. 作为发酵原料的能源作物可利用荒地种植，沼气发电装置可在荒地上建造，食品加工业废料，如酒糟，饭店剩菜剩饭等有机物质来利用来发酵，产生沼气，变废为宝，荒地和废料得到充分利用。
6. 农村沼气发电站的建设和运行，创造了大量的劳动就业岗位。
7. 禽畜粪经厌氧发酵，分解了有机物质,甲烷(CH4 ),一氧化氮(N2O) 和二氧化碳 (CO2 )的排出得到有效控制，减少了大气污染。因为使用沼气发电，减少了对石油和煤炭等化石能源的依赖和其造成的环境污染。
8. 由于利用禽畜粪来发电和供热，电和热除供给人们生活使用外，还用于农作物的生产和加工，促进了农业的发展。农业的发展又为畜牧业的发展创造了良好的条件，畜牧业的发展又提供了发电和供热所需要的畜粪生物质能，从而创造了一个良性的生态循环。
五、沼气发电在国内的应用状况及前景
（一）现状
沼气作为农村生活燃料已为人们所接受，沼气作为发动机燃料，直接驱动加工作业机具和发电机以代替石油，沼气发电在我国20世纪70年代就开始受到国家的重视，国内对此进行了长足的研究。目前国内已建成了好几座大型沼气发电工程。例如，浙江省最大的酒精生产厂——长征化工厂，建成了设计容量为1000千瓦的沼气发电站，发动机由天然气发动机改装而成，单机最大功率达450千瓦，既解决了酒槽液的处理问题，又生产了高质量的能源；江苏泗洪酒厂距洪泽湖15公里，毗邻淮海水系，该厂引进澳大利亚的废水处理技术，建成了1500千瓦的沼气发电及热利用系统，使环境保护与节能相结合；安徽毫州市酒精厂系古井贡酒厂配套企业，现年产食用酒精1.5万吨，称为毫州市骨干企业，为改善淮河水系水质污染现状，1992年，安徽省计委批准本企业污水治理工程及沼气发电工程立项。该项目总投资300万元，其中沼气发酵工程投资200万元，沼气发电
工程100万元。沼气工程现日处理酒槽液400立方米，已于1994年9月投入运行。该厂沼气发电项目，每年可创效益114.8万元，其中直接经济效益94.8万元，三年半就可回收全部投资；国内许多大城市，如南京市，杭州市、深圳市都已建成垃圾处理厂沼气发电工程，这些工程的建立将大大改善城市居住环境，减轻城市污染，由废弃物产生的电能又缓解了城市的电力紧张问题。
沼气发电装置比其他热动力设备或发电装置的热效率都高。国外最先进的沼气发动机组加上余热利用以后的综合热效率最高可达88%，再加上沼气燃料电池的研制和应用，沼气高效、无污染的发电利用方式必将在国内、国际得到广泛利用。因此，沼气发电不仅对于大型酒精厂、垃圾填满厂、大型牲畜养殖场意义重大，在解决废物处理问题、美化环境的同时能产生高质量的能源，创作出巨大的经济效益和社会效益，而沼气发电对我国农村地区来说同样具有巨大的现实意义。农村地区，沼气原料充足，而农村缺点现象在我国又非常普遍。如果利用农业生产废弃物、牲畜粪便来发酵产沼气，则沼气发电产生的电可以通过电缆送到每家每户，提前实现全部家用设备电气化，既方便又干净，用不完的电还可以并入大电网中，这是最科学、合理、高效应用沼气能源的途径。由此可见，沼气发电对于缓解我国农村电力紧张状况同样具有重要的作用。
（二）前景
沼气发电产业将成为朝阳产业
沼气发电是一个系统工程，它包括沼气生产、沼气净化与储存、沼气发电及上网等多项单元技术的优化组合，也涉及到国家对沼气发电的扶持政策和技术法规等。剖析国内已有的沼气发电工程，借鉴发达国家的沼气发电经验，以及国家对可再生能源的政策导向，笔者认为我国沼气发电产业在未来的若干年后会有突破性进展，其依据是：
1．国家相关政策的出台将打通包括沼气发电在内的绿色电力上网的瓶颈当一个国家经济实力达到一定程度后，就会把目光更多地投向环保，会更关注可持续发展问题，就会把资金投向这一领域，出台相关的政策来确保可持续发展战略目标的实现。
2．国内已生产出性价比更好的沼气发电机组系列产品，为沼气发电提供有力的设备支持。
目前成熟的国产沼气发电机组的功率规格，主要集中在24～600kW这个区段。
从沼气工程的产气量来看，有不少沼气工程适宜配建500kW以上的沼气发电机组。从沼气发电机组的性价来看，在有可以利用的动力原机的情况下，单机功率越大，越利于提高燃料发电效率，越利于降低发电机组单位功率成本，从而获得较理想的性价比。同样，从沼气工程的产气量以及从用电负荷性质来看，20kW 以下的发电机组也大有市场。例如一个万头猪场沼气工程，日产沼气80立方米，显然不适合发电上网，只适宜内部用电。其沼电用途一般为驱动沼气工程污水泵和猪场通风机、照明等，因此宜配备10kW左右的发电机组。类似的沼气工程很多，可见，小功率沼气发电机组需求量也不少。鉴于沼气发电广阔的发展前景，国内数家有实力的研究院所和大型企业进行了强强合作，针对市场需求开发出不同规格的沼气发电机组系列产品。在大机组方面，胜利油田胜利动力机械集团已全面开发出了全烧沼气内燃机的沼气发电机组，并在污水处理、柠檬酸、酒精等行业应用成功。值得一提的是，国内新一轮开发出来的沼气发电机组，已不是过去简单改装内燃机的发电机组。新的发电机组在性能方面已缩小了与国外先进机组技术指标的差距。可以说，在发电设备方面，已可为沼气发电的实施提供有力支持。
3．资金支持和专业化生产会吸引更多的投资主体大中型沼气工程属于环保性质的项目，受益的是全社会。要在投资分摊上，以“谁污染、谁治理”原则为主，辅之以“谁受益、谁分摊”的原则，由政府、地方和企业共同投资。对于初始投资，国家将给予一定支持，如：国家或行业将制定出一系列的优惠政策，减免工程税费，减轻企业负担；要广辟资金渠道，帮助建设方获得各类贷款；鼓励社会各界以各种形式投资开发沼气资源化利用项目，以优惠政策调动各投资主体的积极性。此外，以国家、地方和企业共同投资的方式，重点扶持一些专用设备生产企业（沼气生产装置、沼气净化设备、沼气发电机组等），对其进行必要的技术改造；扩大生产规模，提高产品种类和产品质量；建立质量保障体系（售后服务、人员培训、质量监督与检测等）和物业化管理模式。
六、沼气燃料电池
利用燃料电池发电，是国际上能源研究的一个热点。由于燃料电池的能量利用率高，对环境基本上不造成污染，目前国际上对燃料电池的研究投入了大量的人力、物力。
（一）燃料电池技术及产品
燃料电池是近年来技术发展进步最快的产业之一，它是把燃料中的化学能直接转化为电能的能量转化装置，如质子交换膜燃料电池（PEMFC），其工作原理是：氢气被送到负极，经过催化剂作用，氢原子中两个电子被分离出来，这两个电子在正极的吸引下，经外部电路产生电流，失去电子的氢离子（质子）可穿过质子交换膜，在正极与氧原子和电子重新结合为水。由于氧可以从空气中获得，只要不断给负极供应氢，并及时把水（蒸汽）带走，燃料电池就可以不断地提供电能。
燃料电池具有下列优点：
1．能量转化效率高，燃料电池的能量转换效率理论上可达100%，实际效率已可高达60%～80%，为内燃机的2～3倍；
2.不污染环境，燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水；
3.寿命长，燃料电池本身工作没有噪声，没有运动件，没有振动。
所以燃料电池是一种近乎零排放的动力源，它不经历热机卡诺循环过程而直接把燃料的化学能转变成电能，故燃料电池应用技术被美国《时代周刊》列为21世纪十大高新科技之首。燃料电池的高效率、无污染、建设周期短、易维护以及低成本的潜能将引发21世纪新能源与环保的绿色革命。如今，在北美、日本和欧洲，燃料电池发电正以奋起直追的势头快步进入工业化规模应用的阶段，将成为21世纪继火电、水电、核电后的第四代发电方式。
由于具有燃料利用效率可达80%、不排放有害气体、容量可根据需要而定等优点，所以燃料电池受到了各方面的极大关注。各国政府都在这方面增加研发资金，推动其商业化的进程。在国外容量为3千瓦、5千瓦、7千瓦等热电联用的燃料电池正在源源不断地进入家庭，数百千瓦的燃料电池正在源源不断的进入旅馆、饭店、商厦等场所。为了获得氢燃料，目前在非纯氢燃料电池前均加了燃料改质器（也称重整器），如日本大阪燃气与三洋电机两公司开发出以天然气为燃料的家用千瓦级固体高分子燃料电池，以天然气为燃料的24小时不间断型家用
燃料电池。随着燃料电池商业化的发展，实现家庭发电将像用煤气灶与煤气罐配合使用一样方便，打开气阀就可以发电和供热水。
燃料电池的工作原理和普通电池一样，是将物质的化学键能直接转化为电能的一种装置。在普通的电池中，用来提供化学键能的物质在使用一定时期以后，要么需要进行充电才能继续使用，要么则完全换新的。但是，只要向燃料电池的电极供给“燃料”和氧化剂，则燃料电池就可以连续的进行由化学键能向电能的直接转化。由燃料电池的工作原理可见，燃料电池由阳极和阴极所组成，在阳极和阴极之间为导离子的电解质，格局电解质的不同而有不同类型的燃料电池。阳极和阴极都是用多孔的材料制成，以便燃料和氧化剂进行良好的接触。在阳极上，燃料气体被氢氧化物、氧化物和来自电解质的碳酸盐离子所氧化而生成H O、CO,并产生电子。如果在阳极和阴极间用导线连接，则电子就会从阳极流向阴极。在阴极上氧化剂被来自阳极的电子离子化，而生成氢氧化物、氧化物或碳酸盐离子，这些离子通过电解质由阴极流向阳极，从而形成了整个电流回路。
由于燃料电池中电解质和反应化学物质之间需要有很大的接触空间，因而每个燃料电池元件的尺寸和功率受限制，一般为几十瓦一个电池元件，然后将多个燃料电池元件组装成较大的组件。一个功率为100千瓦的组件占地面积月0.2
平方米。对于不同的燃料电池，由于所采用的电解质不同，因而其运行温度、电效率以及废气的排气温度均不相同。能够在较高温度下运行的燃料电池，其废气的排气温度也较高，因而可以通过余热利用来提高整个系统的效率。
几种基本的燃料电池的性能比较
上表所列的5中基本燃料电池可分为两大类：头三种AFC、SPFC和PAFC采用氢气做燃料，运行温度较低，属于第一代燃料电池；后两种MCFC和SOFC可用氢气、一氧化碳和碳氢化合物做燃料，可在较高的温度下运行，是第二代燃料电池。
固体氧化物燃料电池采用固体氧化物作为电解质，除了高效、环境友好的特点外，它无材料腐蚀和电解液腐蚀等问题；在高的工作温度下电池排出的高质量余热可以充分利用，使其综合效率可由50%提高到70%以上；它的燃料适用范围广，不仅能用氢气，还可直接用一氧化碳、天然气、煤气化气、碳氢化合物等作燃料，这类电池最适合于分散和集中发电。
目前世界上已安装使用的热量电池约300套，多数采用天然气为原料，其中安装在美国某公司的1号机和安装在日本大阪煤气公司的2号机，累计运行时间相继突破了4万小时。
（二）沼气燃料电池及发电装置
沼气燃料电池是将经严格净化后的沼气，在一定的条件下进行烃裂解反应，以产生出以氢气为主的缓和气体（氢气含量达77%），然后将此混合气体以电化学方式进行能量转换，实现沼气发电。德国科隆市RODENKIRCHEN污水处理厂使用的发电机组即为一例。据介绍，该机组由5部分组成，分别为沼气净化装置、加热裂解（反应）室、转化器、磷酸电化学电池装置和逆变器，其中后4部分为一体，总尺寸为5m×2.5m×3m。国内只有广州市番禹水门种猪场正在建设由日本政府提供的200千瓦的沼气燃料电池装置。该沼气燃料电池由3个单元组成：燃料处理单元、发电单元和电流转换单元。
1.燃料处理单元。该单元主要部件是沼气裂解转化器（改质器），它以镍为催化剂，将甲烷转化为氢气。
2.发电单元。把沼气燃料中的化学能直接转化为电能。
3.电流转换系统。主要任务是把直流电转换为交流电。
燃料电池产生的水蒸汽和热量可供消化池加热或采暖用，排出废气的热量也可用于加热消化池。
（三）作为燃料电池原料的沼气的预处理
为了满足燃料电池对燃料的要求，必须首先对沼气进行预处理。沼气中的有用成分是甲烷，燃料电池要求的甲烷的浓度在90%以上，其他成分如二氧化碳、硫化氢等对燃料电池有不利影响。下表是沼气用作燃料电池时各种气体含量的限制值及超过此限值时对燃料电池的影响。
燃料电池对气体的限制值
从上表中可以看出，用作燃料电池原料的沼气，其净化过程非常关键。除了对沼气进行脱硫处理外，还必须对沼气中的氮化物、二氧化碳、粉尘进行清除，以使燃料电池正常、高效地进行。
七、综合
沼气在中国的大力推广，高潮大致经历了三个阶段，而这三个阶段主要的任务是发展户用沼气项目。然而因为技术、农民的认识、管理方面的缺陷，使人们，特别是农民对沼气项目建设失去信心，失败的阴影遗留在了农民的心中。现阶段
虽然国家大力支持发展户用型沼气项目，但是还是有许多的农民难以接受，存在许多的阻力。
户用沼气项目依然在推广，但是给人的感觉是一个“散”字。而现在农业发展的趋势是规模化，况且户用型沼气项目中综合利用效率不是特别的高，所以发展沼气的集中供气是必要的。集中管理可以节省许多的成本。
沼气发电与沼气燃料电池相比，沼气燃料电池的优越性更强，那么到底应该如何去发展，也应该是我们要思考的问题。
沼气发电牵涉到的一个最重要的问题就是沼气的净化，所以最有效、最经济的净化技术是必要的。
沼气发电建设项目建议书
河南新大义马养殖有限公司 利用亚洲开发银行贷款大中型沼气 项 目 建 议 书
目录 第一章总论................................................... 错误！未定义书签。 1.1项目名称及承办单位............................. 错误！未定义书签。 1.2编制依据及原则..................................... 错误！未定义书签。 1.3主要建设内容......................................... 错误！未定义书签。 1.4研究重点 ................................................. 错误！未定义书签。 1.5研究结论 ................................................. 错误！未定义书签。 1.6建议 ......................................................... 错误！未定义书签。第二章项目背景与发展概况........................... 错误！未定义书签。 2.1企业简介 ................................................. 错误！未定义书签。 2.2项目背景 ................................................. 错误！未定义书签。 2.3项目的提出............................................. 错误！未定义书签。 2.4项目建设的必要性................................. 错误！未定义书签。 2.5项目的发展概况..................................... 错误！未定义书签。第三章建设条件与厂址................................... 错误！未定义书签。 3.1厂址选择 ................................................. 错误！未定义书签。 3.2自然条件.................................................. 错误！未定义书签。 3.3工程水文地质.......................................... 错误！未定义书签。
恒友沼气发电项目可研报告修改稿2009[1].3.28
恒友沼气发电项目可研报告修改稿 20xx[1].3.28 （编号：GKxx06-032）河南省工程咨询公司二 00 九年三月 目录 第一章总论1 1、1 项目背景、1 1、2 项目概况、15第二章市场分析与预测19 2、1 市场分析、19 2、2 风险分析及规避、20 2、3 建设规模及产品方案、21第三章场址概况与建设条件22 3、1 建设地点、22 3、2 气象、地质条件、22 3、3 抗震设防、24 3、4 厂址评价、24 3、5 建设条件、24第四章工艺技术方案与总图运输26 4、1 项目组成、26 4、2 主要生产工艺、26 4、3 总图运输、45第五章公用工程49
5、1 给排水工程、49 5、2 供电工程、51 5、3 接地和防雷、52 5、4 供热、52第六章环境保护54 6、1 建设地区环境现状、54 6、2 设计采用标准、54 6、3 主要污染源（物）排放情况及治理措施、54第七章劳动安全卫生57 7、1 设计采用标准、57 7、2 建筑及总平面布置安全、57 7、3 安全防火与防爆措施、59 7、4 电气安全、59 7、5 静电、雷电防范措施、60 7、6 劳动安全、60第八章节能62 8、1 概述、62 8、2 节能设计依据、62 8、3 用能特点及节能指导思想、62 8、4 节能措施、63 8、5 能源管理、64 8、6 项目能耗分析、64 8、7 节能效果分析、64第九章企业组织机构、劳动定员及人员培训66
9、1 组织机构设置原则、66 9、2 企业组织机构设置、66 9、3 管理机构系统简图、66 9、4 劳动定员、67 9、5 人员培训、67第章项目管理与实施进度69 10、1 项目管理、69 10、2 项目建设期、69 10、3 建设阶段划分、69 10、4 建设进度计划、70第一章项目招投标方案71 11、1 项目招标范围及招标组织形式、71 11、2 投标、开标、评标和中标程序、71 11、3 评标委员会的人员组成和资质要求、72第二章投资估算与资金筹措73 12、1 估算范围、73 12、2 编制依据与说明、73 12、3 投资估算、74 12、4 总投资、79 12、5 资金筹措、80第三章财务分析及评价81 13、1 评价参数、依据及方法、81 13、2 成本费用估算、81 13、3 销售收入、82 13、4 利润及分析、83
养殖场沼气发电工程简要方案
养殖场沼气发电工程 简要方案 1. 资源分析及装机容量确定 常见畜禽产粪量（以M计）： 1000头猪日产粪便2.5吨（粪便含水量w=80%）； 或2.5公斤/头。 1000只羊日产粪便2.0吨（粪便含水量w=80%）； 或2.0公斤/头。 100头奶牛日产粪便2.5吨（粪便含水量w=82%）； 或25公斤/头。 100头肉牛日产粪便2.0吨（粪便含水量w=82%）； 或20公斤/头。 10000只鸡日产粪便1.2吨（粪便含水量w=70%）； 或0.12公斤/只。 养殖规模K（头或只，以存栏数计） 日产粪便量Q=K·M/1000； 干物质量Q干=Q·（1－w） 日产沼气量V=Q干·μ，μ为单位干物质产气率。 一般，猪粪的单位干物质产气率μ猪为300m3/t，羊粪的单位干物质产气率μ羊为250m3/t，牛粪的单位干物质产气率μ牛为250m3/t，鸡粪的单位干物质产气率μ鸡为250m3/t。
发电机装机容量D： D=（V·α）/(H·β)，H为日发电时间。 α———沼气发电机的沼气发电率，一般取 1.8度/立方米沼气； β———沼气发电机的负荷率，一般取0.85 2. 工艺技术方案 （1）工艺路线 干清粪工艺流程：
冲洗水工艺流程： （2）工艺流程说明 养殖场来的粪便或冲洗水在混合池中混合物溶解，经格栅去除较大杂物后进入均质池，将废水水质调节均匀。均质池内混合粪料进入酸化池停留一天，酸化后的物料进入厌氧罐或池进行厌氧处理，产生沼气，经厌氧发酵充分消化分解粪便中的有机物。发酵后的沼渣沼液混合料排入沼液池，用作周围农作物、果园的施肥与灌溉或经曝气处理达标后外排。沼气经过简单预处理后进入发电系统，发电供养殖场使用。
污水处理厂工艺流程
污水处理厂工艺流程 污水进入厂区先通过1.截流井（让厂能处理的污水进入厂区进行处理）进入2.粗格栅（打捞较大的渣滓）到3.污水泵（提升污水的高度）到4.细格栅（打捞较小的渣滓）到5.沉沙池（以重力分离为基础，将污水的比重较大的无机颗粒沉淀并排除）到6.生化池（采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各种形式的氮或磷）进入7.终沉池（排除剩余污泥和回流污泥）进入8.D型滤池（进一步减少SS，使出水达到国家一级标准）进入紫外线9.消毒（杀灭水中的大肠杆菌）然后10.出水 生化池、终沉池出的污泥一部分作为生化池的回流污泥，剩下的送入污泥脱水间脱水外运主要有物理处理法，生化处理法和化学处理法，生化处理法经常被使用，主流处理方法主要看被处理水质和受纳水体情况，一般城市生活污水的主流处理方法为生化处理法，如活性污泥法，mbr 等方法。 污水处理sewage treatment.wastewater treatment 为使污水经过一定方法处理后.达到设定的某些标准.排入水体.排入某一水体或再次使用等的采取的某些措施或者方法等. 现代污水处理技术.按处理程度划分.可分为一级.二级和三级处理. 一级处理.主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质.物理处理法大部分只能完成一级处理的要求.经过一级处理的污水.BOD一般可去除30%左右.达不到排放标准.一级处理属于二级处理的预处理. 二级处理.主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD.COD物质).去除率可达90%以上.使有机污染物达到排放标准. 三级处理.进一步处理难降解的有机物.氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等.主要方法有生物脱氮除磷法.混凝沉淀法.砂率法.活性炭吸附法.离子交换法和电渗分析法等. 整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后.经过格删或者筛率器.之后进入沉砂池.经过砂水分离的污水进入初次沉淀池.以上为一级处理(即物理处理).初沉池的出水进入生物处理设备.有活性污泥法和生物膜法.(其中活性污泥法的反应器有曝气池.氧化沟等.生物膜法包括生物滤池.生物转盘.生物接触氧化法和生物流化床).生物处理设备的出水进入二次沉淀池.二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理.一级处理结束到此为二级处理. 三级处理包括生物脱氮除磷法.混凝沉淀法.砂滤法.活性炭吸附法.离子交换法和电渗析法.二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备.一部分进入污泥浓缩池.之后进入污泥消化池.经过脱水和干燥设备后.污泥被最后利用. 各个处理构筑物的能耗分析 1.污水提升泵房 进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房.之后被污水泵提升至沉砂池的前池.水泵运行要消耗大量的能量.占污水厂运行总能耗相当大的比例.这与污水流量和要提升的扬程有关. 2.沉砂池 沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒.沉砂池一般设于泵站前.倒虹管前.以便减轻无机颗粒对水泵.管道的磨损,也可设于初沉池前.以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件.常用的沉砂池有平流沉砂池.曝气沉砂池.多尔沉砂池和钟式沉砂池. 沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机.以及曝气沉砂池的曝气系统.多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统. 3.初次沉淀池 初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物.或作为二级污水处理厂的预处理构筑
沼气发电方案
沼气发电方案 一、沼气发电可行性 沼气是一种洁净能源，但同时也是一种有害气体，使用不当容易造成危险。沼气的主要成分甲烷是一种仅次于氟利昂占第二位的重要温室气体，能破坏大气的臭氧层。根据气候变迁跨国委员会研究报告，其温室效应是二氧化碳的21倍。随着我国能源结构的调整、排放法规的日益严格，特别是我国政府对沼气资源利用的重视以及沼气发电带来的经济效益，沼气发电必将有着广阔的发展空间。从目前沼气利用的方式来看，沼气发电具有如下优点： （1）、提高能源品位（电力供应，用途广泛） （2）、提高资源效率（热电联产，效率>80％） （3）、提高沼气产量（余热利用，补充发酵所需热量） （4）、有利电网调节（节约资源，改善企业能源结构） 国家为促进沼气发电近年来不断出台如下政策：: （1）《中华人民共和国可再生能源法》（2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过，2005年2月28日中华人民共和国主席令第33号公布，于2006年1月1日起施行） （2）国家发展和改革委员会文件《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》 （3）国家经贸委资源节约与综合利用司关于落实好综合利用电厂优惠政策的通知（资源[1998]005号） （4）电力部关于对综合利用电厂不收取上网配套费有关问题的通知（1997年12月31日电计[1997]731号） （5）国家发展改革委关于印发《可再生能源发电有关管理规定》的通知（发改能源[2006]13号） （6）关于企业所得税若干优惠政策的通知（财税字(94)001号） 二、项目规模 利用污水厌氧处理产生的沼气建立沼气发电站，所发电力直接连接至附近配
我国沼气发电项目现状分析
我国沼气发电项目现状分析 2014年甘肃天水沼气发电项目并网 中投顾问发布的《2016-2020年中国沼气产业投资分析及前景预测报告》指出，2014年1月10日17 时09分，天水市城市生活垃圾卫生填埋气发电厂1号发电机组成功并入电网，线路“T”接入110千伏七里墩变10千伏124线路。作为天水电网投运的第一座新能源发电厂，其成功投运使得天水电网呈现火电、水电、清洁电能等多元化的供应结构，减少了垃圾填埋场的安全隐患，实现了温室气体排放，节约了煤炭消耗，对于城市节能减排有着重要意义。 天水市城市生活垃圾卫生填埋气发电厂位于秦州区水家沟垃圾填埋厂旁，该厂采用两台国产500千瓦燃气机组，采用世界最先进的燃气控电技术，充分适应燃气特点，可适应浓度不断变化的沼气发电。燃气中甲烷浓度按50%计算，则每立方米燃气发电量不少于1.6千瓦时。为降低项目能耗，在设计中对主要耗能设施和用水设备进行了技术优化，例如采用低耗损的变压器，增加垃圾填埋覆土厚度以提高填埋气收集率，发电机组采取用水量少、蒸发损失小的闭式循环系统等。 在正常生产状态下，该项目一年保守估计将耗用340.58×104立方米填埋气，其中CH4含量为170.28×104立方米。按国际公认的每公斤CH4相当于21倍CO2所产生的温室效应计算，直接燃烧的甲烷量相当于减排CO2约2.56×104吨，年发电量将达到490万千瓦时，可减少煤炭燃烧量1564.5吨。 2014年湖南常德沼气发电项目建成 2014年3月17日，湖南省最大沼气发电机组成功在常德并网发电，该项目年发电量超过500万度，环保方面相当于新增了10个湖南植物园的净化吸收功能。 2014年3月17日，位于常德市白鹤山乡的桃树岗垃圾填埋沼气发电厂，随着技术人员合上并网微断开关，湖南最大沼气发电工程完成并网发电。 在桃树岗垃圾填埋场，已经堆了半年的垃圾山上分布着30眼集气井，这些井深入垃圾山15米，每口井每小时能产生60立方米沼气，在垃圾逐步增加的情况下，它们在2到5年内都能搜集到沼气。 此前，这些垃圾都被白白烧掉，现在派上了用场。沼气发电的原理主要是沼气预处理设备植入集气井中，不间断地将沼气抽出，并通过管网收集发送到发电机组。对沼气进行预处理后，再利用产生的纯沼气进行发电。 桃树岗垃圾填埋发电厂是湖南省目前真正实现并网输电的沼气发电项目。根据设计规划，桃树岗垃圾填埋沼气发电厂年发电量超过500万度，按照每户居民平均每天用电6度算，可供近3000户居民使用。 相比经济效益，沼气发电的环保意义更大。桃树岗垃圾填埋发电项目，保守估算每天可减少二氧化碳排放130万立方米，相当于新增了10个湖南省植物园的净化吸收功能。 2015年江西上饶沼气发电项目并网 中投顾问·让投资更安全经营更稳健
利用沼气发电方案
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： 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
热值在21~42MJ/m3λ λ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℃。λ λ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）：190×210190×210 活塞总排量（L）： 71.5 71.5 标定转速（r/min）：1500 1 000 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： G12V190ZL
沼气发电工艺
沼气发电工艺路线图 沼气池一招气一脱水脱硫一气水分离一过滤一压缩一气水分离一冷却一发电机组一配电室一用户一循环冷却 随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广。根据当地使用要求和气温、地质等条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池，曲流布料水压式池，顶返水水压式池、分离浮罩式池，半塑式池、全塑式池和罐式池。 形式虽然多种多样，但是归总起来大体由水压式沼气池，浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型变化形成的。我国农村一般以建筑圆柱形水压式沼气池最合算。圆柱形水压式沼气池的工作原理是气压水、水压气。发酵池以液面为界，上部为贮气间，下部为发酵间。 这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生。沼气压力相应提高，这个不断增高的气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就ⅡH做“水压”也就是U形管沼气压力表显示的数值)。 用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称为水压式沼气池。水压式沼气池具有构造简单，施工方便，造价低廉，我国农村使用比较适合。 进行沼气发酵的微生物需要适宜的生存条件，而且这种条件要求比较稳定才能使其的沼气发酵正常进行。沼气发酵的条件就是在工艺上满足微生物的生存条件，使它们在合适的
环境中生长、发育、繁殖、代谢。在发酵条件比较稳定的情况下，微生物生命活动越旺盛，产生的沼气就越多，产气时间就越长-相反，环境条件满足不了微生物生命活动的需要，沼气发酵就会停止，如原料干物质浓度过高时，产酸量增大，产气就会受阻，甚至不产气。 因此，人们在制取沼气时，必须控制好沼气发酵条件，给沼气微生物创造一个良好的生活环境。也就是说，控制好沼气发酵工艺条件是维持正常发酵产气的关键。根据沼气发动机的工作特点，在组建沼气发动机发电机组系统时，要着重考虑以下几个方面。 (1)沼气脱硫及稳压、防爆装置：沼气中含有少量的H2S，该气体对发动机有强烈的腐蚀作用，因此供发动机使用的沼气要先经过脱硫装置。沼气作为燃气，其流量调节是基于压力差，为了使调节准确，应确保进入发动机时的压力稳定，故需要在沼气进气管路上安装稳压装置。另外，为了防止进气管回火引起沼气管路发生爆炸，应在沼气供应管路上安置防回火与防爆装置。 (2)进气系统：在进气总管上，需加装一套沼气一空气混合器，以调节空燃比和混合气进气量，混合器应调节精确、灵敏。 (3)发动机：沼气的燃烧速度很慢，若发动机内的燃烧过程组织不利，会影响发动机运行寿命，所以对沼气发动机有较高的要求。 (4)调速系统：沼气发动机的运行场合是和发电机一起以用电设备为负荷进行运转，用电设备的装载、卸载会使沼气发动机负荷产生波动，为了确保发电机正常发电，沼气发动机上的调速系统必不可少。鉴于农村秸秆沼气发电广阔的发展前景，国内数家有实力的研究院所和大型企业进行了强强合作，针对市场需求开发出不同规格的沼气发电机组系列产品。
垃圾填埋场沼气发电技术的现状及其前景
中国沼气发电技术发展现状与前景展望 摘要：本文通过对中国沼气利用现状和沼气发电工程市场前景的调查与分析，描述了沼气发电技术发展现状及其能源利用市场潜力，对影响沼气发电商品化和市场化的社会经济因素和主要障碍进行了分析评价，并提出了一些对策和措施。 关键词：沼气工程发电 1、引言 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C02，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。 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，用于处理畜禽粪便及各种生产、生活污水的大中型沼气工程纷纷上马，至1998年底，我国已建成大中型沼气工程742处，年产沼气量为16393.94万立方米；垃圾填埋法产生沼气是处理城市垃圾的主要方式之一，具有简单易行和费用较低的特点，同时还可回收能源，正受到世界各国的普遍欢迎。目前，全世界共建成4817座垃圾填埋场，每年可回收沼气51.42亿立方米。 沼气是一种具有较高热值的可燃气体，与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料，传统上大多利用沼气进行取暖、炊事和照明，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。 2、沼气发电技术进展状况 沼气燃烧发电是随着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，是有效利用沼气的一种重要方式。目前用于沼气发电的设备主要有内燃机和汽轮机。 国外用于沼气发电的内燃机主要使用Otto发动机和Diesel发动机，其单位重量的功率约为27 kW／T。汽轮机中燃气发动机和蒸汽发动机均有使用，燃气发动机的优点是单位重量的功率大，一般为70～140kW／T；蒸汽发动机一般为10kW／T。国外沼气发电机组主要用于垃圾填埋场的沼气处理工艺中。目前，美国在沼气发电领域有许多成熟的技术和工程，处于世界领先水平。现有61个填埋场使用内燃机发电，加上使用汽轮机发电的装机，总容量已达340兆瓦；欧洲用于沼气发电的内燃机，较大的单机容量在0.4～2兆瓦，填埋沼气的发电效率约为1.68～2kWh／m3。 我国开展沼气发电领域的研究始于八十年代初，1998年全国沼气发电量为1,055，160kWh。在此期间，先后有一些科研机构进行过沼气发动机的改装和提高热效率方面的研究工作。我国的沼气发动机主要为两类，即双燃料式和全烧式。目前，对“沼气一柴油”双燃料发动机的研究开发工作较多。如：中国农机研究院与四川绵阳新华内燃机厂共同研制开发的S195—1型双燃料发动机：上海新中动力机厂研制的20／27G双燃料机等。成都科技大学等单位还对双燃料机的调速、供气系统以及提高热效率等方面进行过研究。潍坊柴油机厂研制出功率为120 kW的6160A一3型全烧式沼气发动机，贵州柴油机厂和四川农业机械研究所共同开发出60 kW的6135AD(Q)型全烧沼气发动机发电机组；此外，还有重庆、上海、南通等一些机构进行过这方面的研究、研制工作。可以说，目前我国在沼气发电方面的研究工作主要集中在内燃机系列上。表1是我国部分12kW以下沼气发电机组的测试性能比较。 3、沼气发电前景广阔 沼气发电工程本身是提供清洁能源，解决环境问题的工程，它的运行不仅解决沼气工程中的一些主要环境问题，而且由于其产生大量电能和热能，又为沼气的综合利用找到了广泛的应用前景： 1)有助于减少温室气体的排放 通过沼气发电工程可以减少CH4的排放，每减少1屯CH4的排放，相当于减少25吨C02的排放，对缓和温室效应有利。 2)有利于变废为宝，提高沼气工程的综合效益 我们以沼电在酒厂中的的综合效益为例：四川荣县进行了120 kW沼气发电的生产和示范。用酒糟废水经厌氧消化产生沼气，发电效率为1.69 kWh／m3，当年成本为0.0465元／kWh。沼电能够基本满足该厂的生产用电：山东昌乐酒厂安装2台120 kW的沼气发电机组，170m3酒糟日产沼气4800m3，发电8640kwh，全年能源节约开支29万元，工程运行一年即收回全部成本。
沼气发电发电项目可研
第一章项目摘要 1. 1 项目名称 *****************公司农村能源生态建设项目 1. 2 项目组织单位 *****************公司 1. 3 项目实施单位 *****************公司 1. 4 项目建设地点 河南省***市***县*****************公司年出栏10万头良种猪场北侧1. 5 项目建设年限 该项目建设年限为1年 1. 6 项目建设内容和规模 项目建设内容上要有厌氧发酵系统，好氧曝气污水处理系统，沼气系统，固、液高效有机肥生产线及人工湿地系统等． 1. 7 项目的实施与管理 为了确保该项目的顺利实施，成立项目实施领导小组，下设各专业组，负责项目实施工作。项目建设小组合理配置相关专业人员，组成精简、高效的管理机构。 1、原则 项目管理实行公开招标和合同管理，建立施工监理制度，严格执行工程建设标准，做到建管并重。结项目资金的使用要专款专用，严禁挪用，并切实加强审计监督，制订奖惩制度，明确权、责、利，确保项目顺利实施。 2、施工管理 经项目管理办公室统一规划，确定项目责任人的技术责任和经济责任。
对项目做出详细施工方案、明确项目目标、实施进度、质量技术保证等内容，并经组长审批后方可执行。根据工程规划分阶段对工程进行验收，严把质量关。对不合格项目坚决不予验收，拒绝拨给项目经费，并根据责任合同和经济合同，对相关负责人追究相应的责任。 3、财务管理 项目献策务由办公室统一管理，项目开支及资金拨付由组长审定、签定后执行。项目资金设立专户，配备专业的财会人员进行专人、专帐和资金封闭式运行管理。项目工程实行预算审批制度，由管理办公室审核后，报项目责任人签字后方可执行。对项目资金实行分阶段验收报帐管理，对不达进度、不合质量的标准的工程坚决不予验收，不予拨会剩余的工程建设资金并追究有关责任人的责任。项目财务受财政、审计、计划部门的监督。 1. 8 投资估算及资金筹措 本项目总投资***万元，其中建设投资***万元，流动资金408万元。 建设投资为***万元，其来源为企业自筹备***万元不足部分申请贷款600万元；项目流动资金经估算为408万元，由企业自有资金解决。 1. 9 项目产品方案 项目建成后，污水处理工程设计规模为4000m2/d，每年生产沼气240万立方米，每年可发电400万千瓦时，每年生产液体高效复合肥100000吨，固体高效复合肥有机肥40000吨。 1. 10 项目效益分析 项目完成后，可实现收入年2495.29万元，年均利润总额1044.79万元，贷款回收期为3年，全部投资回收期（包括建设期一年）3.88年，财务内部收藏益率15.7%，财务净现值2613.45万元(Ic＝１２％）． 1. 11 项目主要技术经济指标 1、该项目主要技术经济指标见下表
沼气发电资料
沼气发电资料 一、沼气发电介绍 1、沼气主要成份 S)、氮及沼气是一种混合气体，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氢(H 2 其他一些成分。沼气的组成中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体；不可燃成分包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55%～70%、二氧化碳含量为28%～44%、硫化氢平均含量为0.034%。沼气依据其原料、生产过程等的不同, 其成分组成有很大的区别。 2、沼气的燃烧特性 甲烷燃点在650～750℃之间，且沼气中高浓度的二氧化碳对其有阻燃作用, 因此沼气发动机的改装过程中要尽量提高甲烷的燃烧速度。沼气中的硫化氢对发电设备有很强的腐蚀作用, 硫化氢含量高于0.1% 的沼气在用于发电时应严格脱硫。沼气在燃烧过程中空气的混入量对其燃烧特性有很大的影响。研究表明, 燃气组成变化时火焰及其动态变化与火焰的分层结构有强烈的依赖关系。在沼气中加入少量的氢气可以明显地改善沼气的燃烧性能。在沼气中加入少量的氢气( 5%、10%、15%, 以能量计), 并以此为燃料, 在一定速度下研究了不同的氢气比例对火花点燃式发动机的性能、排放、燃烧的影响。结果表明, 氢气的加入明显增加了沼气的燃烧率, 减少了沼气燃烧的限制, 在制动热 效率和制动能量上有明显的改善，然而高于15%的氢含量并没有导致相对较高的燃烧。 3、沼气发酵工艺温度 沼气产生于有机物质的厌氧发酵, 它是甲烷细菌的代谢产物. 产生沼气的先决条 件除了缺氧以外, pH值应该在6.5和7.5之间, 温度应控制在一定范围。 沼气池的温度条件分为: ①常温发酵 (也称为低温发酵)10℃～30℃，在这个温度条件下，嗜低温菌的发酵期大约在90天至120天，产气率可为0.15～0.3 m3/m3.d。 ②中温发酵 30℃～45℃，在这个温度条件下，中温菌的发酵期大约25天至30天,池容产气率可达1m3/m3.d左右。 ③高温发酵 45℃～60℃，在这个温度条件下，嗜热菌的发酵期大约10天,池容产气率可达2～2.5 m3/m3.d。 沼气发酵最经济的温度条件是35℃，即中温发酵。 4、工艺流程介绍 以下通过禽畜粪沼气发电项目对沼气发电作针对性的介绍：
污水处理厂工艺流程图
污水处理工艺流程图 污水进入厂区先通过截流井（让厂能处理的污水进入厂区进行处理），进入粗格栅（打捞较大的渣滓），到污水泵（提升污水的高度），到细格栅（打捞较小的渣滓），到沉沙池（以重力分离为基础，将污水的比重较大的无机颗粒沉淀并排除），到生化池（采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各种形式的氮或磷），进入终沉池（排除剩余污泥和回流污泥）进入D型滤池（进一步减少SS，使出水达到国家一级标准）进入紫外线消毒（杀灭水中的大肠杆菌）然后出水。生化池、终沉池出的污泥一部分作为生化池的回流污泥，剩下的送入污泥脱水间脱水外运 主要有物理处理法，生化处理法和化学处理法，生化处理法经常被使用，主流处理方法主要看被处理水质和受纳水体情况，一般城市生活污水的主流处理方法为生化处理法，如活性污泥法，mbr 等方法。 污水处理 为使污水经过一定方法处理后.达到设定的某些标准.排入水体.排入某一水体或再次使用等的采取的某些措施或者方法等. 现代污水处理技术.按处理程度划分.可分为一级.二级和三级处理. 一级处理.主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质.物理处理法大部分只能完成一级处理的要求.经过一级处理的污水。BOD一般可去除30%左右.达不到排放标准.一级处理属于二级处理的预处理.
二级处理.主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD.COD物质).去除率可达90%以上.使有机污染物达到排放标准. 三级处理.进一步处理难降解的有机物.氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等.主要方法有生物脱氮除磷法.混凝沉淀法.砂率法.活性炭吸附法.离子交换法和电渗分析法等. 整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后，经过格删或者筛率器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)。初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法(其中活性污泥法的反应器有曝气池、氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)。生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理。三级处理包括生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后污泥被最后利用. 各个处理构筑物的能耗分析 1.污水提升泵房 进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房.之后被污水泵提升至沉砂池的前池.水泵运行要消耗大量的能量.占污水厂运行总能
沼气发电工程项目可行性研究报告
####县洁源环保有限公司沼气发电工程项目可行性研究报告
目录 第一章总论 ............................ 错误！未定义书签。 1.1项目背景 ............................. 错误！未定义书签。 1.2项目概况 ............................. 错误！未定义书签。 1.3问题与建议 ........................... 错误！未定义书签。第二章项目需求分析 ...................... 错误！未定义书签。 2.1项目区经济社会发展现状................ 错误！未定义书签。 2.2项目需求分析.......................... 错误！未定义书签。 2.3项目建设必要性........................ 错误！未定义书签。第三章建设规模及建设内容................. 错误！未定义书签。 3.1建设规模 ............................. 错误！未定义书签。 3.2建设内容 ............................. 错误！未定义书签。第四章建设场址及建设条件................. 错误！未定义书签。 4.1建设场址现状.......................... 错误！未定义书签。 4.2建设条件 ............................. 错误！未定义书签。第五章建设方案 .......................... 错误！未定义书签。 5.1建设方案设计原则...................... 错误！未定义书签。 5.2总平面布置 ........................... 错误！未定义书签。 5.3建筑方案 ............................. 错误！未定义书签。 5.4设备方案 ............................. 错误！未定义书签。 5.5公用工程方案.......................... 错误！未定义书签。第六章环境保护 .......................... 错误！未定义书签。 6.1建设地址环境状况...................... 错误！未定义书签。 6.2设计原则 ............................. 错误！未定义书签。 6.3环保质量标准及污染物排放标准.......... 错误！未定义书签。 6.4主要污染物 ........................... 错误！未定义书签。 6.5治理方案 ............................. 错误！未定义书签。 6.6环境影响评价.......................... 错误！未定义书签。第七章消防 ............................ 错误！未定义书签。 7.1设计依据 ............................. 错误！未定义书签。 7.2消防措施 ............................. 错误！未定义书签。第八章节能 ............................ 错误！未定义书签。 8.1概述 ................................. 错误！未定义书签。 8.2节能标准 ............................. 错误！未定义书签。 8.3能源消耗分析.......................... 错误！未定义书签。
沼气发电系统设计的经验值
沼气发电系统设计的经验值 Faustzahlen （仅供参考） 资料来源: Basisdaten Biogas Deutschland, Stand: Oktober 2008 / www.nachwachsende-rohstoffe.de 1 立方米沼气=> 5.0 – 7.5 千瓦时总能量 1 立方米沼气=> 1.5 – 3.0 度电 1 头牛=> 7.5 – 21 立方米粪便 / 年 1 头猪=> 1. 2 – 6 立方米粪便 / 年 1 匹马=> 大约16 立方米粪便 / 年 100 只鸡=> 大约7 立方米粪便 / 年 1公顷玉米=> 7800– 9100 立方米沼气 1公顷玉米=> 大约10 - 20 立方米沼气发酵罐容积 1 立方米甲烷=> 9.97 千瓦时总能量 1千瓦时=> 3.6 兆焦 10亿千瓦时 => 3.6 x 1015焦 机组发电效率=> 30 – 45 % 机组热效率=> 35 – 60 % 机组总效率=> 大约85 % 机组工作时间=> 7500 – 8000 小时 / 年 单位投资成本 燃气机组，150 千瓦电功率 => 每千瓦 900 欧元
燃气机组，250 千瓦电功率 => 每千瓦 740 欧元 燃气机组，500 千瓦电功率 => 每千瓦 560 欧元 沼气装置，不大于100 千瓦电功率=> 每千瓦5000–3000欧元 沼气装置，100–350千瓦电功率 => 每千瓦3000–2000欧元 沼气装置，大于350 千瓦电功率 => 每千瓦不超过2000欧元 工作量=> 3 – 7工作小时 /每年每千瓦 发酵温度波动=> 不超过 2°C / 天 FOS/TAC优化范围=> 0.4 – 0.6 该表显示粪便和干粪其每公斤有机干物及每立方米发酵原料的气体产量。 原料 固体物 % 有机固体物 占固体物% 平均产气量 立升/每公斤固体有机物 沼气 立方/每吨原料 苹果发酵下脚料 3 95 500 14 苹果渣25 86 700 151 啤酒渣25 65 700 116 生物垃圾40 50 615 123 干血粉屑90 80 900 648 脂眆分离残余物30 95 1000 285 漂浮淤泥15 90 1000 135 饲料和甜菜叶16 79 500 63 蔬菜下脚料15 76 615 70 绿草42 90 780 295 草药提取后剩物53 55 650 189 鸡粪便15 77 465 54 椰子壳95 91 700 605 土豆茎25 79 840 166 土豆发酵下脚料14 90 420 53 污水淤泥 4 70 525 15 苜蓿植物20 80 800 128 厨房下脚料14 93 550 72 树叶85 82 650 453 猪胃内杂物14 82 420 48 庄稼下脚料37 93 800 275 玉米青贮32 91 700 204 玉米秸杆86 72 900 557
沼气发电设备项目建设申请
沼气发电设备项目建设申请 一、项目背景 1、“十二五”时期，面对经济发展新常态，全市上下坚持科学发展， 以转型发展、可持续发展为引领，突出改善民生，强化改革创新驱动，推 进法治政府建设，确保社会和谐稳定，经济社会总体保持了平稳发展。经 济发展步入新常态。 2、当全球新科技革命和产业革命又来到一个新的历史性选择关头，中 国战略性新兴产业除了激烈外部竞争压力，内部同样面临许多严重的问题。一是产业发展的制度和体制障碍需要进一步理顺，财政金融政策支持、资 源倾斜优先配置等具体落实措施和政策没有完善。二是面对发达国家的技 术垄断壁垒，技术创新进步还需要加大原始积累，关键和核心技术领域优 势不明显，自主创新能力不强，技术研发、转化利用效率不高。三是光伏、风电等个别产业领域出现产能难以消化过剩问题。 3、目前，区域内拥有各类沼气发电设备企业644家，规模以上企业43家，从业人员32200人，已成为当地支柱产业之一。截至2017年底，区域 内沼气发电设备产值123786.77万元，较2016年107753.11万元增长
14.88%。产值前十位企业合计收入50252.41万元，较去年42289.33万元同比增长18.83%。 二、项目名称及承办单位 （一）项目名称 沼气发电设备项目 （二）项目承办单位 xxx（集团）有限公司 三、项目建设选址及用地综述 （一）项目选址 该项目选址位于某产业园区。 （二）项目用地规模 该项目总征地面积44702.34平方米（折合约67.02亩），其中：净用地面积44702.34平方米（红线范围折合约67.02亩）。项目规划总建筑面积50066.62平方米，其中：规划建设主体工程30589.94平方米，计容建筑面积50066.62平方米；预计建筑工程投资3847.65万元。 四、项目产品方案 项目主要产品为沼气发电设备，根据市场情况，预计年产值12303.00万元。
沼气发电技术发展现状
沼气发电技术发展现状 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
沼气发电技术发展现状2009-07-09 16:27 能源是国民经济发展和社会活动的基础，随着全面建设小康社会步伐的加快，中国对能源生产和消费也提出了更高的要求。可再生能源是中国实现可持续发展的重要能源，沼气发电是可再生能源的主要利用方式，合理有效利用这一新型能源，技术与产业化水平是关键。 1.国内外沼气发电技术现状 沼气技术即厌氧消化技术，主要用于处理畜禽粪便和高浓度工业有机废水。我国经过几十年的研发应用，在全国兴建了大中型沼气工程2000多座；户用农村沼气池1060万户，数量位居世界第一。不论是厌氧消化工艺技术的积累，还是建造、运行管理等方面的经验，整体水平已进入国际先进行列。 沼气发电在发达国家已受到广泛重视和积极推广，如美国的能源农场、德国的可再生能源促进法的颁布、日本的阳光工程、荷兰的绿色能源等。生物质能发电并网在西欧如德国、丹麦、奥地利、芬兰、法国、瑞典等一些国家的能源总量中所占的比例为10左右，并一直在持续增加。 我国沼气发电研发工作有20多年的历史，特别是“九五”、“十五”期间有一批科研单位、院校和企业先后从事了沼气发电技术的研究及沼气发电设备的开发。在这一领域中，逐渐建立起一支科研能力强、水平高的骨干队伍，并建立了相应的科研、生产基地，积累了较多的成功经验，为沼气发电技术的应用研究及沼气发电的设备质量再上台阶奠定了基础。 沼气发电设备方面，德国、丹麦、奥地利、美国的纯燃沼气发电机组比较先进，气耗率≤kWh（沼气热值≥25MJ/m3），价格在300～500美元/kWh。我国在“九五”、“十五”期间研制出20～600kW纯燃沼气发电机组系列产品，气耗率～kWh（沼气热值≥21MJ/m3），价格在200～300美元/kWh，其性价比有较大的优势，适合我国经济发展状况。 2.沼气发电产业将成为朝阳产业 沼气发电是一个系统工程，它包括沼气生产、沼气净化与储存、沼气发电及上网等多项单元技术的优化组合，也涉及到国家对沼气发电的扶持政策和技术法规等。剖析国内已有的沼气发电工程，借鉴发达国家的沼气发电经验，以及国家对可再生能源的政策导向，笔者认为我国沼气发电产业在未来的若干年后会有突破性进展，其依据是： （1）国家相关政策的出台将打通包括沼气发电在内的绿色电力上网的瓶颈当一个国家经济实力达到一定程度后，就会把目光更多地投向环保，会更关注可持续发展问题，就会把资金投向这一领域，出台相关的政策来确保可持续发展战略目标的实现。 以德国为例。战后的德国经过几十年的经济复苏，已经具备经济能力来处理可持续发展问题。为了保护环境，控制全球变暖和促进能源的可持续供应，德国于1990年制定了“输电法”，2000年又出台了“可再生能源法”。“输电法”规定公用电网对沼气发电输送来的电力实行优惠收购价，这一政策促进德国沼气发电技术的提高，促成了随后700多个沼气工程的建立。而“可再生能源法”提高了可再生能源发电上网的收购价，对于装机达到500kW的发电站，输送到电网的电力获得的补贴比1999年增加了37。