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1、沼气发电利国利民我公司生产 4kW-2000kW 燃气发电机组，可以适用于天然气、焦炉煤气、炼 化尾气、煤气发生炉气、瓦斯、煤层气、沼气、生物质气、柠檬酸厂产生的沼 气等一切可燃气体，只要热值为 900kcal，压力在 300mmH2O 以上均可使用。 某公司利用沼气发电方案 概述某公司在生产过程中可产生 8000-9000Nm3/ 天的沼气，沼气中 CH4 含量 为 61.2%，沼气的热值约为 21.MJ/Nm3(5040.07Kcal/Nm3 )，利用沼气进行发电， 既节能环保，又能创造很好的经济效益。沼气经过燃烧发电过程以后，对环境的危害减少，其次是缓解电力资源短 缺。目前我国存在较大范
2、围的电力短缺，沼气发电可以在一定程度上弥补当地 电力不足，缓解电力短缺的局面。沼气的主要成分有甲烷，甲烷是一种仅次于二氧化碳，占第二位的重要产 生温室效应的气体，其温室效应作用比二氧化碳大几十倍。沼气中的甲烷还能 破坏臭氧层，具有与氟利昂类似的危害。而温室效应、臭氧层减薄、酸雨是当 今世界上影响大气质量的三大问题，沼气排放的危害就占两项。可见对沼气的 综合利用也是环境保护的需要。如果不加以利用，沼气排放将对环境造成污染。符合国家能源政策国家经贸委、财政部、国家税务总局 1996 年 8 月 9 日下发的关于进一步 开展资源综合利用的意见 、国务院国发（1996）36 号 国务院批转国家经 贸委
3、等部门关于进一步开展资源综合利用意见的通知 、国家经贸委资源节约综 合利用司 1996 年 12 月关于“关于进一步开展资源综合利用的意见”若干主 要问题的说明 、国务院 1996 年 8 月 3 日国务院关于环境保护若干问题的决 定等文件中均明确指出，对生产过程中产生的废渣、废水（液） 、废气、余热、 余压等进行回收和合理利用，支持资源综合利用电厂生产电力。单机容量 0.512MW 范围内的发电机组符合并网条件，电力部门都应允许并网，签定并 网协议，免交上网配套费，并在核定的上网电量内优先购买，不参加电网调峰。国家经贸委 1999 年 4 月 26 日下发的关于关停小火电机组有关问题的意 见
4、中也明确指出，对于综合利用的小火电机组，不在关停范围内。国家有关 部门和电网企业要按照国家对综合利用的有关政策继续给予支持。年月日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议 通过中华人民共和国可再生能源法更是对可再生能源的利用明确给予各种 支持。以上可以得出结论：1.沼气发电是节约能源、资源、降低企业成本、解决沼气排放对环境污染 的一种行之有效的节能方式，利国利民。2.增加企业效益由于沼气是副产品，所以成本较低，电力上网出售可以为 企业带来新的经济效益。 建站方案 我公司生产的内燃式燃气发电机组发电效率高，热效率为 32%40%。以 CH4 含量为 60%沼气为例，1Nm3 该沼气可以发电
5、1.7kW.h，利用 8000-9000Nm3/天的沼气发电可以建立 500kW 容量的电站,推荐选用 1 台 500GF-RZ 型燃气发 电机组建立沼气发电站，电站发出的电力 400V,可并入公司内部低压电网并 网运行。 建站投资效益分析 （1） 建站投资预算 合计：128.00 万（2） 元 1、发电设备：1 台 500GF-RZ 型燃气发电机组 108 万元/台1 台= 108.00 万 元 （含高低温热交换器、发动机、发电机、底盘、控制屏、控制线、随机配件 备件等） 2、电站配套部分：循环冷却系统（循环水泵、冷却水塔、冷却水管线、阀门 等） 、输配电系统（电缆、低压隔离柜等） 、土木建
6、筑部分（简易机房、控制 室、休息室、冷却水池、机组基础等）等，以上部分约占发电设备总值的 15%。 15.00 万元 3余热回收系统： 5.00 万元 （3） 电站年发电量（机组年运行时间 320 天， （4） 机组持续功率 450kW） 450 kW /台1 台24 小时/天320 天=345.60 万 kW.h （5） 电站年运行成本（不（6） 包括燃气成本） 合计： 16.70 万（7） 元 1、 人员工资：电站安排 3 人，2、 每人每年工资 2 万 3、 元，4、 年共计 6 万 5、 元 6、 机油费用：机油消耗率按 0.0015kg/kW.h，7、 机油单价按 8 元/kg 30
7、7.2 万 kW.h0.0015kg/kW.h8 元/kg=3.70 万元 8、 配件维修费用：每台机组每年配件消耗及维修费用 5 万 9、 元：1 台5 万 10、 元/台=5 万 11、 元 12、 管理费用：2 万 13、 元（8） 年发电收入（电价 0.45 元/kW.h） 345.6 万 kW.h0.45 元/kW.h=155.52 万元（9） 年净收益=年发电收入-年运行成本=155.52 万（10） 元-16.70 万 （11） 元元=138.82 万（12） 元 电站总投资约 1 年时间就能全部收回，经济效益非常显著。 余热利用有关数据 若将机组排出的尾气余热进行回收利用，那样
8、综合效益会更加显著。机组尾 气温度为 500-550。 （详见附件 1）机组及建站特点1、 发电效率高， 2、 通常在 32-40%。3、 使用场合灵活， 4、 可方便的并机或并网， 5、 机组群还可根据实际负载的需要， 6、 灵活方便地调节发电输出。 7、 调峰性能好， 8、 启停方便快捷。 9、 机组自成体系， 10、 辅助设备11、 少， 12、 自耗电少。 13、 建站周期短， 14、 见效快。 15、 机组主重要控制部分部件如调速器、火花塞等， 16、 均采用世界最先进的进口部件， 17、 保证了机组的先进性和可靠性。 18、 机组的燃气进气管路， 19、 汽缸及活塞均采用渗瓷防腐蚀
9、技术。 20、 机组的各种保护系统齐全。六内燃机发电机组与燃气轮机组发电效益对比1、效率对比：同样的发电采用不同的方式，其经济结果是不一样的。采用 锅炉发电，由于酒精生产企业大都是小功率发电站，效率都比较低，特别是简 单的气、煤混烧，效率在 17%左右，每方气电转化在 0.8kWh 左右，大大的浪费 资源，而采用内燃机发电，效率在 35%-40%以上，每方气电转化在 1.6- 2.0kWh。2、价值对比：烧锅炉用煤和气都可以，用气烧锅炉发电，每方气相当于一 公斤标准煤的价值，还不到五毛钱，而采用内燃机组发电，每方气发电在 1.8 kWh，按 0.52 元/ kWh 计算，价值在 0.936 元
10、。3、综合比较：以下以每天 10 万方沼气用于内燃机发电及余热利用效益与 蒸汽轮发电效益进行比较。（1）采用蒸汽轮发电供蒸气方式：发电量每方气在 0.8kWh 左右，共计发 电量 1000000.8=80000kWh，按 0.52/kWh 元计，发电价值 4.16 万元。（2）采用内燃机发电及余热利用方式：每天可发电 1000001.8=180000kWh ，发电价值 9.36 万元。发动机余热通过针管式余热锅 炉回收余热，根据酒精工艺，利用后每小时可产四公斤饱和蒸汽 6.8 吨或九公 斤饱和蒸汽 4.25 吨。 （公司目前有大的火力发电厂，是否需要蒸汽回收另作讨 论） 4、建站周期比较：建立
11、蒸汽轮机组发电站，建设周期加上设计等最少要在 一年以上，这一年中，沼气就必须选用其他方法利用甚至点燃放空，而建立内 燃机组发电站，建站周期在两个月内，并且建站灵活，可根据气量随时增加机 组并机并网运行。5、人工比较：同等气量用于蒸汽轮机发电只能建 3500 千瓦电站，但人工 需要 100 人以上，而内燃机组发电站只需不到二十人，且电站容量翻了一倍以 上。 总结：由上可见充分利用能源向高价值产品转化，效益无疑是最优的，电能是 紧俏能源，价格有不断上升趋势，把资源更多的转化为电能不仅获得目前好效 益，而且项目具有前瞻性。因此，利用内燃机组发电是更优的。七胜利油田胜利动力机械有限公司简介胜利油田胜利
12、动力机械有限公司主要研制生产制造 190 系列燃气发动机 （25kW-900kW）及其燃气发电机组（24kW-800kW） ，240 系列燃气发电机组 （1000kW-1200kW） ，280 系列燃气发电机组（2000kW） ，120 系列燃气发动机 （10kW-133kW）及其发电机组（8kW-120kW） ，双燃料发动机等，共计 30 多个品 种，50 多个型号。是目前国内领先，品种齐全的燃气动力机械专业制造厂商，多项产品填补国内空白。产品荣获并保持国家级、省部级荣誉称号。燃气发动 机获国家科技进步三等奖，原石油工业部科技成果一等奖，被国家科委列为 “八五”期间重点推广的节能产品。多次获
13、国家质量管理奖，连年获山东省一 级设备管理单位等荣誉称号，山东省设备管理先进企业和山东省环境保护先进 单位等荣誉。胜利油田胜利动力机械有限公司具有燃气机的专业设计能力，有专业加工 中心、先进的检测手段和先进的燃气机实验台架。加工中心有缸盖加工中心、 机体加工中心、曲轴加工中心、缸套加工中心等，检测设备有三坐标测量机、 直读光谱仪等，保证了产品的质量；厂内有供生产试验用的燃气专用管线，具 有先进的燃气机试验台架数套，对燃气机进行严格的出厂试验。附件 1：500GF-RZ 沼气发电机组废气余热利用设计目的目前燃料的能量只有约 35%被发电机组转化为电能，约有 30%随废气排出， 25%被发动机冷却
14、水带走，通过机身散发等其它损失约占 10%左右，废气和换热 器损失的功率比有用功还多。 为利用 500GF-RZ 沼气燃气发电机组废气余热，用于烘干物料等场合，达到节约 能源，变废为热目的。二、设计中的有关数据计算： 沼气在空气中完全燃烧公式： CH4+2O2+8N2 2H2O+CO2+8N2 沼气在空气中不完全燃烧公式： 2CH4+3O2+12N2 4H2O+2CO+12N2 目前动力机械有限公司生产的 500GF-RZ 燃气发电机组利用沼气（甲烷含量为 60%）发电，运行功率为 450kW，排烟温度为 525左右，通过余热回收装置后 排出烟气温度控制在 160左右，沼气完全燃烧时沼气和空气
15、的体积比为 1：7， （按 1Nm3 沼气发 1.5kW.h 计算） 1 台 500GF-RZ 机组的 1 小时耗气总量为：4001.5(l7)=2130Nm3h。 平均重量按 1.25kg/m3 计算，总重为：2130 m31.25 kg/m3=2663kg 排烟的比热容按烟道气体计算（烟道气体的成分 CO2：13% H2O：11% N2：76%，在 100600的平均定压比热容为 0.27kcalkg） 可利用排烟余热为： （525160）0.27kcalkg2663kg26.2 万 kcalh（304kW） 注：沼气实际在缸内燃烧不完全，产生一定量的一氧化碳，并在排气管中继续 燃烧；实际
16、烟气排出的热能比计算值要多。 冷却循环水 1 台 500GF-RZ 沼气发电机组： 高温循环水量 40 m3/h； 进水温度 55-70 ； 出水温度 65-75 低温循环水量 30m3 /h；进水温度 30-40 ； 出水温度 35-45 四、500GF-RZ 机组主要技术规格和参数名 称 技术规格和参数 机组型号 500GF-RZ 燃气发动机型号 1Z12V190ZLD 发电机型号 1FC6 454-6LA42-Z 额定功率(kW) 500 额定电流(A) 902 额定电压(V ) 400 额定频率(Hz) 50 额定转速(r/min) 1000 发动机型式 四冲程、火花塞点火、增压中冷、水冷 气缸排列 V 型 60夹角 气缸直径/活塞行程，mm 190/210 总排量， L 71.45 沼气气源压力，kPa 3 进气方式 电控混合后增压 发动机最高排温， 550 启动方式 24V 直流电启动 冷却方式
