《垃圾填埋场沼气发电技术的现状及其前景》由会员分享，可在线阅读，更多相关《垃圾填埋场沼气发电技术的现状及其前景（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 中国沼气发电技术开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开展现状与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展了分析评价，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，而且可替代局部石油、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
2、来，在各级政府有关部门和企业的帮助协调下，用于处理畜禽粪便与各种生产、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展取暖、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
3、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开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燃机和汽轮机。国外用于沼气发电的燃机主要使用Otto发动机和Diesel发动机，其单位重量的功率约为27 kWT。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70140kWT；蒸汽发动机一般为10kWT。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个填埋场使用燃机发电，加上使用汽轮
4、机发电的装机，总容量已达340兆瓦；欧洲用于沼气发电的燃机，较大的单机容量在0.42兆瓦，填埋沼气的发电效率约为1.682kWhm3。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展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：中国农机研究院与新华燃机厂共同研制开发的S1951型双燃料发动机：新中动力机厂研制的2027G双燃料机等。科技大学等单位还对双燃料机的调速、供气系统以与提高热效率等方面进展过研究。潍坊柴油机
5、厂研制出功率为120 kW的6160A一3型全烧式沼气发动机，柴油机厂和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、等一些机构进展过这方面的研究、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燃机系列上。表1是我国局部12kW以下沼气发电机组的测试性能比拟。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，
6、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：荣县进展了120 kW沼气发电的生产和示。用酒糟废水经厌氧消化产生沼气，发电效率为1.69 kWhm3，当年本钱为0.0465元kWh。沼电能够根本满足该厂的生产用电：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本钱。天子岭填埋场发电工程在运行过程中，在平均电价为0.438元kWh的条件下，投 资回报率可达14.8%。3)可减少对周围环境的污染。由于综合利用手段单一
7、，很多沼气工程产生的沼气大量排入大气中，不仅严重污染周围的环境，也对工作人员的安全和健康产生了极大的威胁，沼气发电那么为沼气找到了一条合理利用的途径。4)小沼电为农村地区能源利用开辟新途径我国农村偏远地区还有许多地方严重缺电，如牧区、海岛、偏僻山区等高压输电较为困难，而这些地区却有着丰富的生物质原料。因地制宜地开展小沼电，犹如建造微型“坑口电站，可取长补短就地供电。 表1 12kW以下沼气发电机组测试表研制单位产品型号功率KW甲烷含量%比气耗(m3kWh)节油率%热效率%省农机所0.8GFZ1.357730.86810023.45省农机所19512.9789.40.3710030.7电机厂12
8、GFS3212.8578.450.4928131.99电机厂10GFsl311.1886.50.2486237.89农机所19513.5370.90.32281.38.8武进柴油机厂195-Z13.5271.20.4010035.39燃机所5GFZ 5.6272.350.68710026.78电机厂1.2kW1.5277.050.76100294、沼气发电商业化开展的主要障碍80年代是我国沼气发电研究的起始阶段，也是较为活跃的时期。但近十年的开展比拟 缓慢。主要存在以下障碍：4.1技术障碍我国沼气发动机的开发研究主要集中在燃机系列上，一般只是对柴油机和汽油机进展较浅层次的改装，对发动机的热工性
9、能研究不深，由于产品质量不过关，在运行使用中出现诸多问题，给用户带来不便，从而影响其开展进程。导致这种情况的根本原因是没有对沼气发动机进展深入的研究，技术不过关，缺乏足够的生产实践。致使发动机在运行中产生热负荷高、可靠性差、起动困难；另外我国研制的全烧沼气发动机的排气温度过高，气阀易烧坏，使气缸盖等成为易损件等诸多技术问题。4.2市场障碍由于我国沼气发动机存在许多问题，先前应用国产发电机组的沼气发电工程有许多长 期处于停机状态。这就使后来开展的绝大多数沼气工程放弃了沼气发电方式，转而寻求其他的利用途径。少数沼气发电工程(如、等)依靠贷款引进购置较为成熟的国外发电机组设备来维持运行。我国生产厂家
10、那么由于技术不够成熟而造成买方市场的严重匮乏，沼气发动机和发电机组无法形成规模化批量生产，使科研生产单位缺乏相关的研究经费，没有对其作深入研究开发的积极性，不能提供质量过关的产品，进一步阻碍产品的市场化进程，对生产科研单位自身以与沼气发电领域的开展都不利。 此外，沼气发电市场不规，没有相应的较为完善的行业标准，也不利于其商业化开发和利用。4.3政策障碍缺乏相应的激励政策和限制性政策，不能有效地动员和吸收投资，成为影响其技术开展的一个重要原因。由于目前沼气发电工程在技术和市场化方面面临许多问题，这就需要国家在这个领域给予政策方面的扶持。如果国家给予在税收、贷款方面的优惠政策、投资补贴和产业保护措
11、施，以与电力部门在沼气电力并网方面给予支持和帮助，制定优惠的上网电价，将大大改善沼气发电的经济性和市场前景，对其进入市场具有很积极的作用。5、促进沼气发电商业化开展的建议从以上沼气发电商业化所面临的主要障碍来看，如果要克制其障碍，达到促进沼气发电技术商业化开展的目的，还需要采取一些措施和行动。5.1制定开展规划对我国沼气利用现状和市场前景进展成分调查，描述沼气发电能源利用市场，确定本项目建设开展领域，并评价开展沼气发电商品化和市场化的社会经济因素，分析沼气发电的技术开发和市场潜力，制定相关工艺开发利用的规划，明确开发的目标。5.2加强技术保障体系的建设引进吸收国外先进技术和经验，加强技术支持和
12、保障体系的建设、扶持和培养，制定国家级的沼气发电工程技术规和标准，逐步建立和完善可持续的、市场化的推广沼气发电综合性服务网络。5.3引入竞争机制，创新投资体系针对目前我国沼气发电技术开展资金匮乏的现状，认真总结分析我国外现行的资金筹措和运行管理经验，学习国外技术成熟的商业化运营沼气发电工程先进优惠政策以与市场化融资体系建设模式。转变观念，鼓励和动员更多的公司和企业投入到沼气发电技术的竞争行列。5.4研究制定国家级的配套政策进一步加强同环保部门、工业企业、科研院所和金融机构的合作与协调，研究制定激励性政策，地方性和全国性相结合的政策。同时应对沼气发电技术的产业化、商业化研究制定配套政策。参考文献
13、：1同昌等，我国沼气发电机的研究和生产概括，中国沼气，1992；10(2)：4446。2俊华沼气发电机的使用与维修。中国沼气，1990；8(4)：2324。3中国农业部美国能源部项目专家组。中国生物质能技术商业化策略设计：中国环境科学，1999。推动中国城市垃圾填埋气体收集利用项目进展情况报告推动中国城市固体垃圾填埋气体回收利用项目为我国政府和联合国开发计划署联合申请全球环境基金资助的技术援助项目。该项目的根本容是进展三个城市垃圾填埋气体回收利用的试点；分析我国城市垃圾管理根本框架、城市垃圾资源化的技术前景、制定促进我国城市垃圾填埋气体回收利用的国家行动方案；加强填埋气体回收利用的能力建设；通
14、过填埋气体的回收利用，实现减排温室气体的全球环境目标。国家环保总局为该项目执行单位。该项目包括五个局部，即、马、三个城市的示项目，我国垃圾填埋气体回收利用国家行动方案以与联合国垃圾填埋技术培训中心。三个示城市因地制宜的选择了有示意义的填埋气体利用技术。其中采用了利用填埋气体制取汽车燃料的技术路线，为利用填埋气体发电上网，马为利用填埋气体燃烧医疗垃圾。项目总投资1956.5万美元，其中GEP赠款528.5万美元，三个示城市所获得的资助分别为：836万美元；：80万美元；马：37万美元。项目于1997年启动，预计2002年底全部完毕。项目五局部中国家行动方案和示项目已成功完成。培训中心也已达到项目
15、的要求，目前正在进展进一步的能力建设。和马示项目预计年底可完成。 示项目主体工程分为高压局部和低压局部。目前己完成了高压局部的招标工作，由中国通用机械工程总公司中标，负责高压局部的设计和建设。总设计己完成，需国外采购的设备也己签订了合同，进入了现场施工阶段。低压局部非标准设备的采购和制造己完成。目前正在准备进展最后一次的低压局部标准设备的招标工作。 马市项目由于西气东输等客观原因，改变了项目最初设计时将垃圾填埋气体并入城市民用管网的方案。目前确定的利用方式为燃烧医疗垃圾与供给工厂锅炉燃料。工程总投资578万元人民币。马市市容管理局、市环保局和市卫生局己联合下发了实行医疗固体废弃物集中燃烧处置的通知o市容局和环
