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两种沼气高值化利用方式的对比分析!

时间:2020-04-21
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  随着化石燃料的枯竭,人们环保意识的增强,在环保政策越发严格的情况下,沼气作为一种清洁能源,越来越受到人们的重视。沼气杂质对于其利用的负面影响,使人们越发关注沼气的高值利用方式。本文以沼气高值利用的两个主要方式——沼气提纯制取CNG(压缩天然气)和沼气发电为例,对项目进行综合对比分析,为沼气综合利用的选择提供相关参考依据。
  一、我国沼气利用现状
  随着化石燃料资源的枯竭、国家新能源发展需求,在节能减排等政策的推动下,沼气综合利用进入蓬勃发展阶段。《生物质能发展“十三五”规划》中提到,到2020年,生物质能基本实现商业化和规模化利用,其中,沼气发电50万kW,生物天然气年利用量80亿m3。《全国农村沼气发展“十三五”规划》中突出加强了重大工程、发展布局、政策措施等方面的谋划,在重大工程方面,设置了规模化生物天然气工程、规模化大型沼气工程、户用沼气和中小型沼气工程、支撑服务能力建设工程四大工程,并对每一项工程,都明确了其功能定位和建设内容。中央将继续重点支持规模化生物天然气工程和规模化大型沼气工程建设。
  目前,我国沼气的利用方式主要为发电、供热和炊事,由于沼气中CO2、H2S等杂质气体的存在,极大影响了沼气的利用效率。并且,CO2降低沼气的密度和热值,H2S燃烧后生成二氧化硫,还会造成环境污染,影响人类身体健康。因此,沼气高值利用提高其附加价值势在必行。
  二、两种沼气高值化利用方式介绍
  项目以某养鸡场为例,鸡场规模为240万只鸡,每天产生鸡粪约200t,沼气产量为2万m3/d。秸秆耗量为45t/d,沼气产量为1.6万m3/d。二者共计生产沼气约为3.6万m3/d。年生产固体肥料的能力将达到0.5万t/a。
  1.沼气提纯制取CNG
  工艺流程:沼气提纯制取CNG主要工艺过程为:预处理工序、螺杆压缩工序、催化脱氧工序、变压吸附提纯工序、CNG压缩充装工序等。
  CNG生产能力分析:沼气经过提纯压缩,年生产能力将达到792万m3/a,其中鸡粪作为原料产生沼气制取CNG产量为442万m3/a,秸秆作为原料产生沼气制取CNG产量为350万m3/a。
  2.沼气发电
  沼气发电技术路线由沼气生产工艺生产的沼气经脱水、脱硫储存,全部用于发电,并入当地电网,发电产生的余热为中温厌氧消化罐增温保温。下图为沼气发电工艺流程图。
  沼气发电能力分析:沼气发电年发电量将达到2838万kW·h,其中鸡粪作为原料产生沼气年发电量为1584万kW·h,秸秆作为原料产生沼气年发电量为1254万kW·h。