浅谈大型沼气发电工程的余热回收利用

“沼气”综合利用浅析沼气是一种由有机废弃物（如粪便、农作物残渣等）在无氧环境中发酵而产生的混合气体。

它主要由甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）组成，其中甲烷是一种高效的可再生能源。

沼气综合利用是将沼气用于发电、供热、照明等能源需求，并将沼渣作为有机肥料施用于农田的融合利用方式。

这种综合利用方式有以下几个显著的优点。

沼气的综合利用能够解决有机废弃物处理的问题。

有机废弃物的处理一直是一个难题，因为它们会产生恶臭和传播病原微生物。

将有机废弃物作为沼气原料，可以有效降解废弃物的污染风险。

沼渣也是一种优质的有机肥料，能够提高农田的肥力，并有效地减少化肥的使用量。

沼气综合利用促进了农村能源与农业发展的协调。

农村地区通常缺乏电力和燃气等能源供应，而沼气的利用能够满足这方面的需求。

利用沼气发电可以提供农村地区的灯光和电力，改善了农村居民的生活条件。

沼气综合利用还可以促进农业发展，提高农产品的品质和产量。

沼气综合利用还能够创造就业机会和经济效益。

建设和运营沼气发酵池、沼气发电设施以及沼气供应系统等需要专业技术和工作人员，从而创造了就业机会。

沼气产生的电力可以卖给电网，实现经济效益。

沼气综合利用也存在一些挑战和问题。

沼气的产量和质量受到原料的限制，需要大量的有机废弃物作为原料，且原料的水分含量和C/N比等因素对发酵效果有很大影响。

沼气系统的建设和运营需要一定的资金投入和技术支持，要求农村地区有一定的经济和技术条件。

沼气产生的二氧化碳不能完全回收利用，会对环境产生一定的影响。

沼气综合利用是一种可持续发展的能源利用方式。

它能够解决有机废弃物处理问题，提供清洁能源和解决农村能源问题，促进农业发展，同时创造就业机会和经济效益。

要提高沼气综合利用的效率和规模，需要加强技术研究和推广应用，解决相关问题。

燃气电厂深度余热回收利用分析摘要：燃气电厂作为一种清洁高效的能源转换设备，已经成为重要的电力生产方式。

然而，电力生产过程中大量的余热未被充分回收利用，导致能源的浪费和环境污染。

因此，对于燃气电厂深度余热回收利用的研究与应用具有重要意义。

关键字：燃气电厂；深度；余热；回收利用随着能源需求的不断增长，燃气电厂作为一种高效、清洁的能源转换设施正被广泛应用。

然而，在电力生产过程中，大量的余热会以废热的形式排放到环境中，造成能源浪费和环境污染。

因此，对燃气电厂的深度余热回收利用进行研究和应用具有重要意义。

1.燃气电厂深度余热回收利用的意义首先，全球范围内的能源紧缺问题日益突出，传统能源资源逐渐枯竭，而可再生能源的开发利用尚未完全普及。

在这种情况下，有效利用燃气电厂产生的余热能够提供额外的能源供应，从而缓解能源压力。

此外，燃气电厂的排放物对环境造成了严重的污染和负面影响。

燃烧过程中产生的废气中含有大量的二氧化碳、氮氧化物和颗粒物等有害物质，对大气、水体和土壤造成污染。

通过深度回收利用燃气电厂的余热，不仅可以减少温室气体排放，降低环境污染，还可以提高能源利用效率，实现可持续发展。

另外，对于燃气电厂运营者来说，深度回收利用余热也具有经济和经营性的意义。

燃气电厂是高能效的发电方式之一，但仍然存在大量的热能浪费。

通过回收利用燃气电厂产生的余热，可以降低生产成本，提高能源利用效率，增加企业的竞争力和盈利能力。

因此，燃气电厂深度余热回收利用具有重要的背景和意义，既能缓解能源紧缺问题，又能减少环境污染，同时还能提升企业经济效益，实现可持续发展的目标。

2.锅炉烟气余热的回收利用水蒸气在天然气燃烧过程中会产生大量的热量，其中包含了天然气低热值的10％～ 11％。

然而，目前这部分热量很难得到充分利用的原因有两个方面。

首先，天然气中含有硫，在燃烧后会产生微量硫化物，为了防止硫化物对锅炉末级冷却系统等设备的腐蚀，余热锅炉厂家通常将排烟温度控制在90℃左右。

餐厨垃圾沼气发电及余热回收技术[摘要]餐厨垃圾厌氧处理后产生的沼气经过净化处理后进入发电机发电，发电机排出的高温烟气进入余热锅炉，产生的蒸汽用于餐厨垃圾厌氧处理工艺及供热供冷，对余热锅炉排出的烟气进行脱硝，达到排放要求后排入大气。

[关键词]餐厨垃圾沼气内燃机余热回收烟气1 前言随着城镇化进程的加快，城市人口日益增加，大量人口所产生的餐厨废弃物问题日渐显现。

而餐厨废弃物作为一种特殊的城市生活垃圾，一旦处理不当，将会对城市人居生活产生重要影响，所以加强城市餐厨废弃物的管理，对实现餐厨废弃物资源化、减少环境污染、保障食品安全和人民身体健康具有十分重要的意义。

对餐厨垃圾进行厌氧处理，产生的生物燃气用来发电，符合国家产业政策和发展方向。

沼气燃烧发电是随着大型沼气池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能。

沼气发电具有创效、节能、安全和环保等特点，是一种分布广泛且价廉的分布式能源。

2 餐厨垃圾处理工艺目前餐厨垃圾处理的主要技术包括厌氧发酵、饲料化肥料化技术和微生物处理技术。

其中，厌氧发酵技术比较先进，可靠性较高，符合国家产业政策和发展方向，不存在类饲料化技术存在的安全隐患。

厌氧发酵处理工艺的产品为生物燃气，能平稳销售，可保证餐厨垃圾的长期持续性处理。

厌氧处理技术在国内外的成功应用案例较多，适合大规模连续化工厂生产，易于控制，投资适中对环境的二次污染较小。

3 沼气净化3.1 餐厨垃圾厌氧沼气成分成分数值甲烷45～60%二氧化碳40～60%氮气2～5%氧气0.1～1.0%硫化氢600～5000ppm 固体颗粒杂质0.01～1%厌氧沼气其它参数数值压力1～2kPa温度37.8～48.9°C含水率饱和高热值（MJ/m3）14.9～20.53.2 沼气发电机组对沼气的气质要求成分数值沼气温度10℃～40℃沼气压力 3 kPa～10kPa 压力变化速率≤1kPa/min粉尘粒度≤5μm粒度含量≤10mg/Nm3S≤50mg/Nm3H2沼气湿度≤80%3NH3≤40mg/Nm硅化物含量≤10mg/Nm3沼气中甲烷体积含量≥45%甲烷体积含量变化速率≤2%/min3.3 沼气净化处理通过详细比较厌氧沼气成分、参数和沼气发电机组进气要求的差异，需对厌氧沼气采取脱硫、脱水、稳压，并设置火炬。

沼气规模化与工业化生产在解决能源问题的同时，也会产生大量的发酵残余物，如果不能及时、高效地消纳这些沼液沼渣，就会造成资源浪费和二次污染，不仅会制约沼气行业的健康持续发展，同时还给当地环境造成负面影响。

一、沼气残余物资源化利用的意义沼液沼渣中存在着较多的营养成分。

沼液中不仅有氮、磷、钾肥、有机质、腐殖酸，还存在着较多微量元素，其中含有的氨基酸对于动植物的健康生长具有积极作用。

沼液中的营养物质多是可溶性的，动植物可以较为充分地吸收；沼液沼渣虽然是废弃物，但是拥有较高的应用价值和资源属性，可开展循环利用工作，积极推进沼气工程工业化生产环节的稳步开展，并且服务于农业生产活动。

农田沼液沼渣暗灌工艺可快速、高效地利用沼液沼渣，实现沼液沼渣的资源化利用。

据测定，一般的沼液沼渣中全氮含量比堆沤肥高40%~60%，全磷含量比堆沤肥高40%~50%，全钾比堆沤肥高80%~90%，作物利用率比堆沤肥高10%~20%。

另外，用作添加剂还可将饲料中不易被动物吸收的粗纤维等分解成多种可溶性物质，形成复合消化酶，这些酶能起到催化剂的作用，促进消化吸收和新陈代谢，从而加快畜禽的生长发育。

二、沼液的利用方式沼液浸种1沼液浸种技术是将种子浸泡在沼液中，帮助种子发芽，然后再进行播种的技术。

这类种子处理技术，不仅能够实现沼液利用，还能消除种子隐藏的病害，降低幼苗患病率。

实践证明，经过沼液浸泡的种子比没有浸泡的种子高出10%左右的发芽率。

沼液浸种技术方便快捷、效果显著且成本较低，因此，在农业生产中可以广泛普及。

沼液浸种技术除了能够提高种子的发芽率之外，还有降低种子的患病率，提高种子抗病性。

植物病害防治2沼液除了能够提高种子发芽率之外，还可以用作植物病虫害的防治。

主要是对蚜虫病、小麦赤霉病和果树红蜘蛛病的防治。

对蚜虫病的防治，可以选取沼液、洗衣粉和菜籽油进行混合，制作沼液杀虫剂，其中沼液占95%以上的比例，其他两种成分少许即可。

将制成的沼液杀虫剂喷洒在农作物上。

农村沼气发电工程综合利用开发方案一、实施背景随着农村经济的发展和农村能源需求的增加，传统的农村能源供应模式已经无法满足农村居民的需求。

同时，农村生活垃圾处理问题也日益突出。

因此，开展农村沼气发电工程综合利用具有重要的现实意义。

二、工作原理农村沼气发电工程综合利用是利用农村生活垃圾中的有机物通过发酵产生沼气，再将沼气用于发电的过程。

具体工作原理如下：1. 收集垃圾：将农村生活垃圾进行收集，并进行分类处理，分离出有机物。

2. 发酵产沼气：将有机物通过发酵产生沼气，同时回收沼渣作为有机肥料。

3. 沼气发电：将产生的沼气用于发电，提供农村能源供应。

三、实施计划步骤1. 前期调研：对农村生活垃圾产生情况、垃圾处理现状等进行全面调研。

2. 设计规划：根据调研结果，制定农村沼气发电工程综合利用的设计规划，包括垃圾收集、发酵产沼气、沼气发电等环节的设计。

3. 建设工程：按照设计规划，进行沼气发电工程的建设，包括垃圾收集设施、发酵产沼气设备、沼气发电设备等的建设。

4. 运行管理：建设完成后，进行沼气发电工程的运行管理，包括垃圾收集、发酵产沼气、沼气发电等环节的管理和维护。

四、适用范围农村沼气发电工程综合利用适用于农村地区，尤其是垃圾处理难题突出的地区。

此方案可广泛应用于农村居民的生活垃圾处理和能源供应。

五、创新要点1. 综合利用：将农村生活垃圾进行分类处理，回收利用有机物产生沼气，并将沼渣作为有机肥料，实现资源的综合利用。

2. 沼气发电：将产生的沼气用于发电，提供可再生能源，满足农村能源供应需求，减少对传统能源的依赖。

六、预期效果1. 环境效益：减少农村生活垃圾的排放，减少对环境的污染。

2. 能源效益：提供可再生能源，减少对传统能源的依赖。

3. 经济效益：通过沼气发电，实现农村经济的可持续发展。

七、达到收益1. 环境收益：减少农村生活垃圾的排放，改善农村环境质量。

2. 经济收益：通过沼气发电，提供农村能源供应，创造经济效益。

沼气发电工程余热综合利用方案介绍沼气作为可再生能源，越来越受到重视，并得到广泛应用。

沼气不仅有助于温室效应的减轻和生态良性循环，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。

此外，沼气发电工程中产生的余热也具有很高的利用价值。

一、余热利用现状以畜禽养殖场的沼气发电工程为例，沼气燃烧后的能量分配为：发电约占33%，排烟约占32%，高温水约占19%，低温水约占6%，其他能量损失约占10%。

理论上讲，发电机组90%的余热都可以有效利用，但我国多数沼气发电机组余热的利用率极低，只有少数沼气发电厂的余热用于满足自身生产工艺的热量需求或为建筑供暖，其余沼气发电厂的余热都被排到空气中。

余热直接排空不仅浪费了宝贵的能源，而且还会造成环境的热污染。

二、余热的产生过程我国沼气发电工程主要采用燃气内燃机的形式，而且大多数机组采用双燃料内燃机。

实际生产中，沼气在机组内燃烧产生的电力，通过变压器输出。

冷却水余热送入发酵罐满足发酵的实际需要，烟气的余热通过安装在烟道出口的烟气—水换热器回收。

沼气发电厂余热产生的原理如图1所示。

图1、余热产生的原理图三、余热利用方式沼气发电机的余热利用分为两部分：一是排烟的余热利用；二是发电机自身冷却热量的利用。

常见的余热利用方式有四种：1）热水型。

利用发电机的余热可以产生90℃甚至更高温度的热水。

这种形式在需要供暖的北方地区可以使用、2）烟气型。

利用烟气的余热配合吸收式制冷机组，可以提供冷源负荷。

3）蒸汽型。

利用烟气的余热可以产生饱和蒸汽或者过热蒸汽，但是沼气发电机组的容量较小，蒸汽的产量较小。

4）发电型。

利用发电机的余热，配合螺杆膨胀动力机发电。

四、余热利用联供系统沼气发电机在发电的同时，烟气温度一般在550℃左右。

通过余热回收技术，将燃气内燃机中的润滑油、中冷器、缸套水和烟气排放中的热量充分回收利用，用于冬季采暖以及生活热水。

夏季可与溴化锂吸收式制冷剂连接，作为空调制冷。

啤酒厂污水处理后的沼气发电及余热利用全球最大的某啤酒酿造中心，生产规模已达到年产啤酒150万t水平。

该啤酒厂长期坚持以实现经济效益与环境效益的双赢为经营理念，按照循环经济“减量化、再利用、资源化”三大原则，采取了一系列切实可行的各项节能降耗、保护环境的措施。

该啤酒厂的生产废水主要来源为麦芽车间、酿造车间及包装车间等，这些生产废水中含有大量高强度的有机污染物，如浸麦废水、麦汁残余物、糖化醪残留物、麦汁和凝固物沉渣、酵母残留物和凝固物沉渣、硅藻土酵母蛋白质沉淀物、啤酒及微细有机残留物等。

废水COD一般在2200-2800mg/L，废水量每日有1.2-1.5万m³，建厂初期污水处理工艺采用的活性污泥法好氧生物处理技术，占地多，处理污水有限，并在污水处理过程中会产生硫化氢及沼气影响周边环境。

该厂扩建为年产啤酒能力150万t，同时改建了污水处理站，采用第三代UASB污水厌氧生物处理技术，是一种具有容积负荷高、占地少、投资省等突出优点的污水处理技术。

该啤酒厂在污水厌氧生物处理中采用IC内循环式厌氧反应技术，除了污水处理达标排放之外还产生相当多的沼气（甲烷含量在75%左右）。

沼气中的甲烷排放至大气中会造成大气污染，其温室效应是二氧化碳的21倍。

如何回收利用沼气“节能减排”，使啤酒厂经济良性循环是首要考虑的问题。

一、沼气回收利用工艺与系统组成在沼气回收利用工艺中，首先是对沼气进行净化处理，然后进行发电，再把余热进一步利用于制冷。

由于沼气中含有大量的甲烷（经检测达到81%），热值已接近天然气，所以采用高品位的能源先去产生有高附加值的电能，再将发电中所产生的低品位能源中温烟气（400℃左右）及热水（100℃左右）去制冷，用于啤酒生产。

该啤酒厂沼气回收利用工艺将能源梯级利用，热效益可达70%。

1、沼气回收利用工艺流程图1、沼气回收利用工艺流程图生产啤酒的污水经过IC反应器后产生沼气每日可达1-1.2万m³，沼气中甲烷含量在75%-80%，每立方沼气热值为26.8-28.6MJ。

燃气电厂余热利用及节能改造燃气电厂余热利用及节能改造燃气电厂作为一种高效、清洁的能源发电设施，其产生的余热问题一直备受关注。

目前，燃气电厂余热的利用和节能改造已成为许多能源企业的重要课题。

本文将探讨燃气电厂余热的利用方法以及相关的节能改造措施。

1. 余热利用方法燃气电厂产生的余热主要包括燃气轮机的排气余热和锅炉烟气余热。

为了最大限度地利用这些余热资源，可以采取以下几种方法：1.1 发电余热利用通过在燃气轮机排气管道中添加余热锅炉，将排出的高温烟气再次进行加热，产生蒸汽并通过汽轮机发电。

这种方法能够提高能源利用效率，并减少原燃料的消耗。

1.2 蒸汽余热利用将锅炉的烟气通过余热锅炉进行烟气余热回收，以产生蒸汽供应给相关生产工艺。

这样不仅能够减少燃料消耗，还可增加燃气电厂的经济效益。

1.3 空调制冷余热利用利用燃气电厂发电时产生的余热，通过余热吸收式或压缩式制冷机组，使其变为制冷能源，供应给相关的空调制冷系统。

这种方法既能够满足生产过程中的冷却需求，又能够提高能源利用效率。

2. 节能改造措施除了利用余热，为了进一步提高燃气电厂的能源利用率，还可以进行节能改造。

下面列举几种常见的节能改造措施：2.1 锅炉优化对燃气电厂的锅炉进行优化，包括燃烧系统改进、热回收装置增加、低温余热利用等。

通过这些改造，可以提高锅炉的燃烧效率和热能利用率。

2.2 燃气轮机改进对燃气轮机进行改进，如采用高效燃烧技术、增加燃气轮机的压比、提高废气余热回收等，可以使燃气电厂的发电效率得到提高。

2.3 升级控制系统通过升级燃气电厂的控制系统，实现对燃料的更加精确控制和优化操作。

这样可以降低燃料的消耗，进一步提高能源利用效率。

2.4 废热回收装置改进对于燃气电厂中废热回收装置的改进，比如改善热交换器、增加废热回收器等，可以提高废热回收的效果，有效地提高能源利用效率。

3. 绿色发展与可持续性燃气电厂的余热利用和节能改造不仅可以提高能源利用效率，还符合现代社会对绿色发展和可持续性的需求。

沼气发动机的高效热能利用技术沼气是一种由生物质分解产生的混合气体，主要由甲烷和二氧化碳组成，其中甲烷是一种十分高效的可再生能源。

为了提高沼气的利用效率并减少对环境的不良影响，高效热能利用技术在沼气发动机中变得十分重要。

首先，为了实现高效热能利用，沼气发动机的燃烧室设计至关重要。

通过优化燃烧室的结构和燃料与空气的混合过程，可以使得燃烧更加充分，提高能源利用率。

燃烧室的设计要考虑到沼气的特性，保证优化的燃烧过程中产生的氮氧化物和颗粒物排放尽量低。

其次，排热利用是提高沼气发动机热能利用率的关键。

在传统的沼气发动机中，排出的高温废气没有得到有效利用，导致能源浪费。

一种有效的方法是采用余热回收技术，将废气中的热能转化为热水或蒸汽供给其他工业和生活用途。

这种方法不仅可以提高热能的利用效率，还可以减少对传统能源的需求。

另外，采用热力循环技术也是提高沼气发动机热能利用效率的重要手段。

通过将废热转化为热力循环中的蒸汽，再驱动蒸汽涡轮机或蒸汽发生器发电，可以进一步提高沼气发电系统的总体能源利用效率。

这种方法被广泛应用于大型沼气发电站，可以同时提供电力和热能，实现能源的综合利用。

此外，采用双能发电技术也是高效热能利用的一种方式。

双能发电系统将沼气发动机与其他能源转换设备（如发电机组）耦合，共同发电。

沼气发动机产生的废热可以用于发电过程中的蒸汽发生器，从而提高整个系统的能量转换效率。

最后，沼气发动机的运行与维护也是确保高效热能利用的关键。

定期维护和检修可以保持发动机的正常运行，避免能量的浪费。

此外，优化发动机的工作负荷和控制系统，使其在不同负荷情况下都能保持高效运行，进一步提高热能利用效率。

综上所述，沼气发动机的高效热能利用技术对于提高能源利用效率、减少环境污染具有重要意义。

通过优化燃烧室设计、采用余热回收技术、热力循环技术和双能发电技术，以及进行有效的运行和维护，可以实现沼气发动机热能的高效利用，推动可再生能源的发展。

污泥处理能源的利用——沼气发电及其热能回收摘 要：本文系统介绍了高碑店污水处理厂，污泥处理设计过程中，如何有效地回收利用沼气发电系统的余热作为污泥中温消化的热源。

达到节约能源，减少电耗和降低污水处理成本的目的。

关键字：沼气发电 能源利用 余热回收 热平衡 1 污泥处理及能源利用概况高碑店污水处理厂二期工程设计水量50万m 3／d ，初沉泥和二沉池的混合污泥量为4417m 3／d ，污泥含水率97％，污泥处理工艺采用重力浓缩，二级中温消化带式压滤机脱水，并利用消化产生的沼气发电并入城市电网，发电机产生的余热作为一级消化热源，锅炉房蒸汽为补充热源。

高碑店污水处理厂二期工程设置八座消化池，四座为一个系列，共两个系列，每一系列有一级消化池三座，二级消化池一座，消化池产沼气2.2～2.6万m 3／d 。

其中甲烷含量占57％～62％，热值5000Kcal ／m 3，消化池产气总热量为540万Kcal ／h 。

三台沼气发电机总发电量2000KW ，所发电量并入市政公用电网。

为维持污泥中温消化所需的温度，需要对污泥进行加热。

加热污泥的热量需要由外部热源提供，高碑店污水处理厂利用污泥消化产生的沼气进行发电，沼气发电系统运行中产生的大量余热，作为加热污泥的热源，这将节约大量的热能，达到节省能源，降低能耗的目的。

图1为能源利用流程图。

2 能源利用途径高碑店污水处理厂工程沼气发电系统选用三台奥地利JMS316－BL 型沼气发电机，发电机总容量约2000KW ，单台发电机容量为625KW 。

该系统在运行过程中有三个部分产生的热能可回收利用，它们是：燃气混合热能、缸套水热能和润滑油热能及尾气释放的热能。

表1所示为各部分热能回收量与回收率，图2为沼气发电机组热能回收系统，图3为单台沼气发电机组能量平衡图。

由图2可知，进入发电机的冷水，流量39.4m3／h，温度为70℃，吸收沼气发电机的热能后流量不变，温度升为90℃，进入余热利用系统。

余热利用-沼气发电机组余热锅炉摘要：随着沼气利用技术的不断发展，现如今出现了一项新的沼气利用技术：沼气燃烧发电。

它的原理是将沼气作为能源用于发动机上，装上综合发电装置后，经过一系列复杂的化学反应而产生足够多的电能和热能以用于其他领域。

发电机组自带余热回收装置，可以回收沼气发电机组的高温烟气及缸套水热量，用于生物质厌氧处理的工艺用汽和热水。

关键词：余热利用;沼气发电机组;余热锅炉0引言随着人们对环境问题的日益重视，以煤炭、石油为主要能源的传统模式已经逐渐被人们所放弃，而沼气作为一种新型的清洁能源，在我国日渐紧张的能源环境下显得日益重要，它的无污染性对缓解工业发展带来的环境污染能起到至关重要的作用。

节能减排是现如今工业生产中非常重要的一部分，也是大势所趋。

我国工业生产中产生的余热资源非常丰富，尤其是中、低温的烟气余热资源，但对这部分余热资源的回收利用率却不高，造成了资源的极大浪费。

本文主要研究的是沼气发电机组余热回收利用，以优化余热回收利用方案为主要内容。

沼气发电机组余热锅炉是为了回收燃烧沼气的发电机组烟气余热而设计制造的高效余热利用装置。

目前沼气发电机组广泛应用于造纸厂、酒精厂、药厂、生化长、淀粉厂等生产领域。

为沼气发电机组配套专业的沼气发电机组余热锅炉，可有助于解决这些行业的环境污染和节能减排。

这些行业目前处理污废的主流方式是采用生化法进行处理，处理过程中产生大量沼气，应用于沼气发电机组发电后，排出的废烟气进入沼气发电机组余热锅炉后，烟气与锅炉水换热，输出热水或蒸汽，再次应用于加热沼气池，促进沼气池厌氧发酵，从而增加沼气生成量。

沼气用于发电是一种非常好的燃料，每方沼气可以发1.7度电，效益非常可观，而用沼气作为能源进行发电，不同的发电设备产生的热效率也有很大分别：比如燃气内燃机的效率为70%～75%，但如果用燃气透平和余热锅炉，在补燃的情况下，热效率可以达到90%以上，所以优化的系统设计能极大地提高余热利用率。

污水处理工艺流程之能源回收与利用沼气收集与余热回收污水处理工艺流程是一个综合性的过程，旨在将污水转化为对环境无害的水体并回收其中的资源。

在推进可持续发展的大背景下，如何实现污水处理过程中的能源回收与利用成为了一个重要的课题。

本文将重点介绍污水处理工艺流程中能源回收与利用的两种常见方法：沼气收集与余热回收。

一、沼气收集沼气是一种由有机废物发酵产生的混合气体，其中大量含有甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)。

污水处理厂产生的污泥是一种理想的沼气产生原料，通过沼气收集和利用，不仅可以减少甲烷的排放量，还可以实现能源的回收与利用。

在污水处理过程中，首先需要将污泥通过沼气发酵池进行厌氧发酵。

利用厌氧菌的作用，废物中的有机物质会被分解产生沼气。

沼气产生后可以经过处理，去除其中的杂质和硫化氢等有害气体，然后通过管道输送到发电机组或热电联供装置中进行能源回收和利用。

沼气发电是一种常见的能源回收利用方式。

在发电机组中，沼气通过燃烧产生高温高压的气体，推动涡轮机转动并带动发电机发电。

通过这种方式，既可以满足污水处理厂自身的电力需求，还可以将多余的电力供应给周边区域，实现能源的优化利用。

此外，沼气还可以经过进一步处理，提取出其中的甲烷气体，用于供热和燃料生产。

这种利用方式既能减少对化石燃料的依赖，又能有效地减少温室气体的排放。

二、余热回收在污水处理工艺流程中，往往会产生大量的余热，包括污水预处理、沉淀池、曝气池等环节。

这些余热如果得不到合理回收利用，不仅会造成能源的浪费，还会导致环境污染。

一种常见的余热回收利用方式是利用换热器进行余热回收。

换热器可以将废水中的热量传递给需要加热的介质，如供暖系统的水。

通过这种方式，不仅可以提高介质的温度，还可以减少对其他能源的依赖，实现能源的节约利用。

此外，余热还可以用于污泥的蒸发浓缩和干燥过程。

在污水处理过程中，污泥通常需要进行脱水处理，以减少体积和重量。

利用余热进行污泥的蒸发浓缩和干燥可以提高脱水效率，减少能源消耗，并将浓缩后的污泥转化为有机肥料，实现资源的再利用。

生物质沼气发电机组余热综合利用设备研讨摘要：本文阐述了利用沼气发电机组的烟气通过余热锅炉产生低压蒸汽；利用缸套水经过板式换热器产生热水，用于生物质厌氧处理的工艺用汽和热水的基本原理。

主要着重于设备的选型与系统配置的基本原理阐述。

关键词：余热锅炉；板式换热器；燃气发电机组；生物质能发电；沼气；烟气余热利用1沼气发电及余热利用基本情况沼气发电是生物质能综合利用系统的主要配套工程，是以生物质厌氧处理产生的沼气为燃料，配置沼气内燃发电机组。

项目建成后，在满足全厂用电的前提下，还可以向城市电网输送多余电能。

同时，沼气在发电机组中作功后产生的余热可作为回收热能供生物质综合处理工艺使用。

实现了因地制宜﹑综合利用资源的目标。

余热回收利用系统拟回收沼气燃气发电机组的高温烟气及缸套水热量，用于生物质厌氧处理的工艺用汽和热水。

每台发电机排出的高温烟气由对应的余热锅炉产生蒸汽压力为0.4MPa的饱和蒸汽满足用户需求。

同时利用燃气发电机高温缸套水（一次水）的余热将厌氧发酵罐伴热用的热水（二次水）65～70℃回水加热至>80℃后，再通过烟气余热锅炉产生的部分蒸汽将该热水加热至85-90℃后再送入生物质综合处理厂循环使用。

新建4X1300～1600kW级沼气内燃发电机组和4X1.0t/h启动燃气燃油两用锅炉。

以下是一个沼气发电机组余热利用的工程实例。

厂房里是发电机组与余热利用系统多套系统并列安装的情况。

相应的余热利用系统包括：4台余热锅炉；4台缸套水换热机组和1台汽水换热器。

2余热利用系统要满足的基本要求①余热锅炉及板式换热器用于生物质综合处理厂沼气发电工程沼气内燃机余热利用设备，利用DEUTZ燃气发动机TCG2022V16机组的尾气导入余热锅炉进行热交换，产生过热蒸汽加热垃圾处理场回水，产生90℃以上的热水作为发酵罐的生物制气工程之用。

余热锅炉为与燃气发动机配套的卧式单压自然循环余热锅炉。

②厂房布置4台TCG2022V16燃气发动机，每台燃气发动机配套1台卧式单压自然循环余热锅炉。

2台600KW沼气发电机组
热工计算说明书
一、沼气发电机组余热利用数据计算
沼气在空气中完全燃烧的公式：
CH4 + O2 = CO2 + H2O + Q1
沼气在空气中不完全燃烧的公式
CH4 + O2 = CO + H2O + Q2
1、烟气部分的余热利用计算
新泉600KW沼气发电机组在运行时，其尾气温度为520℃，设定余热回收的尾气在利用后的温度为180℃，沼气发电机组的尾气流量为2800m³/ h , 平均尾气的密度按照1.25kg/m³计算：每小时总的尾气质量为：2800 * 1.25 = 3500 kg / h
550℃时尾气的比热容为：0.28 kcal/(kg.℃）
每台发电机组可利用的尾气余热为：
Q = C * M * △T
计算可得：Q = 33.32 万kcal
两台机组的热量：33.32 * 2 = 66.64万kcal (777.5KW)
2、缸套水余热利用：
沼气发电机组中，缸套水所携带的热量为总热量的32%，所以600KW缸套水的热量为：600KW，利用率70%, 那么热量计算的500 * 75% =375KW
两台机组：375 * 2 =750KW
从1和2可知，所以利用的能量为：
777.5KW + 750KW = 1527.5 KW = 1.5275MW 3、如果管道等能量损失5%，那么可以利用的热量为：1.5275* 95% = 1.451125MW
满足设计要求。

沼气工程沼液余热定量评估及可用性分析摘要：以主要原料为牛粪的中温发酵沼气工程为研究对象，构建产气规模为1万m?/d的沼气工程模型。

经分析，沼液回收热量占总需热量的35%，可利用性高，回收价值较大。

?P键词：厌氧发酵；沼气；沼液；余热回收中图分类号：S216.4 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180233221随着我国城镇化水平的提高，畜禽养殖有机废弃物造成的环境污染问题日益凸显。

沼气工程在处理有机废弃物的同时能够产生清洁能源生物天然气，在一定程度上缓解了我国城镇化进程中的环境、能源等问题，但在运行过程中的能耗高、热损大等问题依然存在。

张佳等[1]以国内4个典型车用生物燃气工程为研究对象，通过对其进行余热和需热分析统计，发现沼液余热节能潜力最大，应重点回收。

本文以青岛地区某大型沼气工程运行数据为基础，该工程主要原料为牛粪，采用中温CSTR厌氧工艺，构建规模为2个5000m?厌氧发酵罐的沼气工程模型，厌氧发酵罐径高比为1，对沼液余热进行定量评估和可用性分析，为沼气工程沼液余热回收提供数据支持。

1 模型构建相关研究表明，厌氧发酵过程中的主要热量消耗包括：发酵罐的热散失、蒸发及沼气外流导致的热量损失、将原料升温至发酵温度所需热量、发酵菌群体系进行生物代谢时的反应热等[2]。

因蒸发及沼气外流导致的热损失与发酵菌群体系进行生物代谢时的反应热，其数值较小，且可互相抵消，构建模型热损失核算包括：发酵罐的热散失和将原料升温至发酵温度所需热量。

1.1 发酵罐热散失厌氧发酵罐的热损失主要包括灌顶、管壁和罐底热散失，其中灌顶与罐壁部位主要是罐外层与空气之间的对流热散失Q1，罐底部位主要是罐底与土壤之间的热散失Q2，计算式如下。

式中，为发酵罐内体系温度37℃；为空气温度，即外界环境温度；为灌顶与空气接触面积288m2；为罐壁与空气接触面积；为发酵体系与空气间的罐壁板和保温层热阻之和；为空气对流传热系数；为罐底土壤温度，该温度基本恒定在20℃；为罐底与土壤接触面积264m2；为发酵体系与土壤间的罐底热阻之和。