中国沼气发电技术发展现状与前景展望
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中国沼气发电技术发展现状与前景展望
摘要:*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27kw/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120kw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60kw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
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