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观察 | 大型沼气集中供气和秸秆气化集中供气对比分析

作者:admin 发布日期: 2019-01-26 二维码分享

观察 | 大型沼气集中供气和秸秆气化集中供气对比分析


沼气建设作为农村的一项基础设施建设,以其日趋成熟的技术和科学实用的模式,实现了家居温暖清洁化、农业生产无害化。同时,推广农村沼气集中供气,对促进资源节约、推进节能减排、建立低碳农村将发挥重要的作用。近年来,大型沼气集中供气、秸秆气化集中供气工程发展迅速,本文将对两者的优势与劣势做一个简单的分析。

一、燃烧热值
沼气(含60%甲烷)热值一般在21524kJ/m3,基本接近液化石油气热值。而秸秆气化燃气热值较低,一般在6000 kJ/m3左右。因此,沼气热值是秸秆其热值的3.5倍,因此沼气集中供气工程的储气柜相对可以小一些,秸秆气化集中供气工程的储气柜相对沼气储气柜容积要打3.5倍以上。

二、原料利用率
沼气的发酵原料大多数以畜禽粪便为主,还有造酒厂、豆制品厂、屠宰场的下脚料等。上述原料基本上是企业生产过程中的肥料,用作沼气发酵原料是废物利用,变废为宝。不但可产沼气,而且沼渣是很好的农家肥。同样以秸秆为原料,秸秆气化工程基本就是一次性利用产生秸秆气。

而通过沼气发酵途径利用秸秆是三个层次的利用:
..层次是用秸秆作饲料发展畜牧业;
第二层次是秸秆经牲畜过腹后产生的粪便作发酵原料生产沼气;
第三层次是将沼气发酵副产物-沼渣、沼液作农作物及果树的好肥料,还可用来养猪、养鱼、搞食用菌生产等。

从上述两种可燃气的生产工艺比较,秸秆气化对秸秆的利用率是33%,而沼气对秸秆的利用率接近....。因此,沼气集中供气工程是目前国家大力提倡的经济项目。

三、污染问题
沼气产品无色无味、无焦油、无烟无尘,它的副产品沼渣、沼液通过厌氧消化液基本达到了灭菌消毒无污染的效果。目前国家正在积极推广畜禽养殖场通过发展沼气厌氧发酵来解决畜禽粪便对周围环境的污染问题。

而秸秆气化生产过程则有一定程度的污染,如:
1、 秸秆粉碎过程产生的粉尘污染;
2、 机械、气化设备运行时以及燃气炉出气时产生的噪音污染;
3、 气化炉、过滤设备、冷却水、地下管网、用户炉表凝结的焦油对环境的污染;
4、 焦油刺鼻的以为对周围空气的污染。

四、工程运行成本及管理费用
沼气集中供气运行成本管理费相对较低。主要有4个方面:
1、 发酵原料成本
沼气发酵原料是畜禽粪便,大型养殖场在没有进行沼气厌氧发酵之前,不但没有收益相反还要交一定的环保费,有的甚至还要花钱雇车往外运。因此,企业利用畜禽粪便作沼气发酵原料基本上不需要原料成本,是企业自产自销,变废为宝,同时又消除了粪便对周围空气环境的污染。

而秸杆气化是直接利用秸秆粉碎后不完全燃烧产生可燃气,这样就须计算秸秆成本。除非附近有大型粮油加工企业,大量的稻壳免费使用。但这样的原料条件却为数不多。
2、 生产运行成本
沼气的发酵运行主要靠微生物生命活动,通常只需要1台加料的泥浆泵设备。

而秸秆气化设备运行时通常需要5台设备,即秸秆粉碎机械,向气化发生炉上料的机械,空气压缩机或罗茨风机,上水泵,冷却水循环喷淋泵。
3、 生产运行管理成本
秸秆气化生产运行需要秸秆粉碎,上料,开机,试火,燃气炉看护,除炉灰,除焦油,冷却水看护等,面沼气生产运行管理没有这么多环节,因此管理费用低。
4、生产运行维护成本
秸杆气化炉燃气除焦、除尘、除水系统、地下管网、用户炉表等,需要定期进行清理。尤其是地下管网在达到一定年限出现焦油堵塞后须进行彻底的更换重新铺设。而沼气生产、运行管理没有这些问题,因此维护修理费用少。
5、安全问题
沼气工程(沼气池或发酵设备)在自身运行时不会发生燃烧、出现火灾或爆炸事故,只是要注意在检修沼气池发酵设备时不要违反操作规程,否则会造成窒息或中毒死亡,但这不是沼气工程运行本身所产生的,而是人为造成的。

而秸秆气化工程则不同,它的工程运行问题与沼气工程相对比较突出。曾有..就秸秆气化供气方面问题的进行论述,共提到有10点隐患:
1)开工前设备及管网内的气体置换不彻底,残存氧气遇到火种容易产生爆炸;
2)燃气排送机一一罗茨风机失控,排气管调节不当,空气就会进入气柜中,时间长了会造成气柜整体爆炸;
3)设备泄漏破损,造成燃气外泄会出现火灾中毒或爆炸事故;
4)设备开炉时爆炸;
5)开炉时示火孔会引起爆炸;
6)燃气使用中的中毒和爆炸;
7)检修燃气设备时引起残存气爆炸;
8)电器打火引起燃气爆炸;
9)供气管网破损引起的中毒着火;
10)生产中的突发事故引起燃气中毒爆炸。

在上述10点隐患中,1、3、7、9点是秸秆和沼气供气工程共有的隐患。另外,由于秸秆气化气热值低,在温度较低情况下,容易自行熄火,而造成燃气泄漏;同时秸秆气化气热值低还会造成用气量大,如果厨房空间小,通风不好,废气也会引起中毒。综上所述, 其隐患的核心是秸秆气化过程本身就具备燃烧爆炸条件。因此,无论在设备的运行前、运行中或运行停止后,只要稍有不慎、操作不当就会出现中毒、火灾或爆炸等生产事故。

五、秸秆气化的优势
1可人为干预生产燃气量
设备开机运行则有燃气产生,设备停止运行则没有燃气产生。设备可开可停,如夏天用气量大时多开机增加运行时间,冬季用气量少时,可停机减少运行时间,以便随时调节用气量,或特殊情况下用气量特别大时,设备可更长时间运行大幅度增加产气量。因此秸秆气化法调节产气用气量方便,这一点比沼气优越。

2不受气侯条件影响
沼气发酵生产过程受气候温度条件影响很大,比如冬季比夏季产气量小、甚至于不产气。一般温度在8℃~65℃之间温度越高产气速度越快。但在1天之内温度变化过大也会影响反应器的运行。北方地区冬季沼气集中供气设施都要采取保温措施。秸秆气化法基本不受季节、气候、温度条件变化的影响。

结语

综上所述,秸杆气化与沼气集中供气各有优势,就一个地区一个单位来说,到底选择哪种类型的燃气站,应根据依当地的客观条件而定。但就两者综合来看,沼气集中供气在资源综合利用、经济效益与环保效益等问题方面,都比秸秆气化集中供气有明显的优势。

文章来源:沼气圈

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