濰坊沼氣發電機組150千瓦沼氣知識大全
沼氣的用途與簡介
沼氣是CH4和其他幾種氣體的混合氣體。主要成分是CH4(占55----65%),其次是CO2(占31—41%),其余少部分是H2 、CO、 N2 、H2O(水蒸氣狀態)。沼氣是可燃氣體,其發熱量按CH4含量55-65%分別為5148-5718大卡/ m3,統計數字5632大卡/m3。其熱效率:用于鍋爐燃燒79%,節標煤0.652 / m3,用于發電1.43度/ m3,節標煤0.647 / m3,民用做飯熱效率48%,是煤的17.9% 的2.6倍,節標煤1.9 / m3。因為沼氣的主要成分是CH4,所以將CH4的特點看作沼氣的特點:爆炸極限4.9-15.4%、低著火溫度645℃、自然點650-750℃、閃點< 6.67℃、沸點 161.58℃、熔點-184℃、臨界點-82.15℃、密度162 / m3、粘度103.7mp、分子量16.03。火災危險度為Ⅰ類1級1組(1T1-1)屬重點防火區。
沼氣的產生,在*與氧氣隔絕(厭氧)的條件下,高濃度有機廢水中有機物在厭氧微生物作用下被轉化為沼氣(含甲烷55—65%)。以酒精廢水為例,據理論推算,每公斤COD可轉化成0.583 m3沼氣,一般按0.5 m3計算。萬噸酒精生產廠每天排出COD總量為27500公斤。若厭氧停留時間10天以上,將約90%的COD被轉化成沼氣,沼氣產量將達到12600 m3。
決定或影響沼氣產量的因素有:
1.可生化性能:通常將BOD與COD的比值大小看作可生化性能的優劣。比值越大,可生物降解的性能越高,沼氣產量也越多,比值大于0.4就稱可生物降解性能良好,比值小于0.2可生化性能就太低了。
2、有機物濃度:在厭氧條件下,有機物降解的產物是沼氣,只要可生化性能良好,COD含量越高,沼氣產量也就越多,這就是說薯類酒精每m3原糟液可產沼氣26 m3,而分離后的每m3糟液只能產16—18 m3沼氣的道理。
3、厭氧反應器的有效容積及停留時間,在一定范圍內與沼氣產量成正比關系。
4、進料溫度控制對甲烷菌的正常生活影響很大,我們對酒精廢水處理利用的是中高溫甲烷菌,經過多年實踐經驗的總結,認為高溫甲烷菌的適生長溫度為57±1℃,中溫菌種的適生長溫度是37±1℃。在其它情況相同的條件下,利用高溫甲烷菌比利用中溫甲烷菌發酵速率要高出2/3。在一天時間內,溫度變化若>1℃,會引起甲烷菌生長速率迅速下降,甚至會出現死亡速率大于增殖速率,直接影響有機物去除率和沼氣產量。
5、控制 PH值是廢水厭氧處理重要的影響因素之一,甲烷菌對PH值非常敏感,適合的范圍是7—7.4,超出此范圍,甲烷菌增殖速率迅速下降,直接影響沼氣產量。另外營養物與微量元素也是影響甲烷產量比較重要的因素,但酒精廢水受影響不大。
6、要提高厭氧反應器的負荷,必須提高反應器的消化速率。除以上營養物質、溫度、PH值等條件外,反應器的污泥濃度以及污泥與有機物之間的有效接觸(即傳質過程)是影響厭氧消化速率的兩個關鍵因素。反應器要有較高的有機負荷,舊必須同時具備兩個條件:較高的污泥濃度和良好的傳質過程。而這兩個條件是由反應器的結構形式決定的。
沼氣的用途:
(1) 用于鍋爐燃燒,操作簡單易行, 安全可靠,節能效果明顯,每1000立方米沼氣可節約1噸優質煤,并能減少煤渣可燃物,提高鍋爐利用率,減輕操作人員勞動強度。
(2) 用于家庭生活燃燒,比液化氣燃值高,使用方便。
(3) 用于發電,每立方米沼氣可發1.44千瓦時。單獨使用沼氣燃燒發電,經濟效益高,但穩定性差,與汽油或柴油混合燃燒發電,穩定性能好
但經濟效益比前者差。根據現行價格,單獨用沼氣發電機,每千瓦時成本為0.13---0.14元。與柴油混合發電,每千瓦時成本為0.21----0.23元。
(4) 用作化工原料,可制作一氯甲烷,二氯甲烷,四氯甲烷,但需要凈化處理。
沼氣的安全使用
沼氣只要用管道輸送到燃燒點即可。厭氧發酵罐是低壓容器,罐內壓力不得超過0.006Mpa。(600 H2O)一般使用壓力為200-400 H2O。壓力是由輸送管道壓力損失和水封決定的,厭氧罐頂設防爆安全閥。為防止操作失誤設兩道水封器,一旦回火可由水封器阻擋,只要保證厭氧罐正壓,就不會引起回火。稍有負壓,有水封器保護也不會出現安全事故。
大家都知道,燃燒的三大要素:可燃物、助燃物、著火源。在這里可燃物即是沼氣。。有資料表明,甲烷含量低于4.9%時即不會爆炸也不會燃燒。當高于15.4%時,易發生燃燒,但不會發生爆炸。所以沼氣的使用只要按規章制度操作是非常安全可靠的。