廚余垃圾沼氣發(fā)電系統(tǒng)

1、廚余垃圾沼氣發(fā)電系統(tǒng)1.1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)厭氧消化系統(tǒng)產(chǎn)生沼氣量：51291 Nm3/d沼氣中甲烷含量：不低于 60%設(shè)計(jì)最大H2S含量：5000-8000ppm進(jìn)入沼氣凈化系統(tǒng)溫度：25C-35C進(jìn)入沼氣凈化系統(tǒng)相對(duì)濕度： 100%1.1.2 工藝流程描述厭氧消化產(chǎn)生沼氣量為51291Nm3/d,采用沼氣發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，電力除供 廠內(nèi)自用外，剩余部分上網(wǎng)銷售。1 ）沼氣儲(chǔ)存由于厭氧系統(tǒng)本身工作狀態(tài)的波動(dòng)及廚余垃圾進(jìn)料特性及進(jìn)料量的變化，厭 氧系統(tǒng)的產(chǎn)氣量也一直處于變化的不平衡狀態(tài)。因此，要保證各用氣單元的連續(xù) 均勻供氣，需在系統(tǒng)中設(shè)置沼氣柜進(jìn)行調(diào)節(jié)。沼氣柜共設(shè)1座，有效容積為2000m3。柜體

2、直徑ei8m。2）沼氣火炬沼氣是易燃易爆的氣體，根據(jù)石油化工企業(yè)燃燒燃料氣系統(tǒng)和可燃?xì)怏w系 統(tǒng)和可燃?xì)怏w排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范、環(huán)境空氣質(zhì) 量標(biāo)準(zhǔn)、大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)要求，需要設(shè)置后備處理措施，多余的氣 體可以由火炬燃燒處理。在緊急情況下，火炬會(huì)負(fù)責(zé)將整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)所有的沼氣體 燃燒處理，滿足全部氣體產(chǎn)量的處置需要，以避免因沼氣泄漏而導(dǎo)致的消防問(wèn)題。3）沼氣預(yù)處理從厭氧消化系統(tǒng)出來(lái)的沼氣中含有大量的水氣、粉塵雜質(zhì)、H2S等有害氣體， 需經(jīng)過(guò)預(yù)處理凈化后才能加以利用。據(jù)估算，本工程中厭氧消化系統(tǒng)預(yù)計(jì)產(chǎn)生沼氣約51291Nm 3/d,考慮到沼氣 產(chǎn)率的高峰系數(shù)，本工程沼氣凈化處

3、理規(guī)模為2500Nm3/h，沼氣預(yù)處理單元主要包括粗過(guò)濾器、濕式脫硫塔、干式脫硫塔、沼氣壓縮機(jī)、細(xì)過(guò)濾器和沼氣柜等。在沼氣預(yù)處理單元中，沼氣首先要通過(guò)砂礫過(guò)濾器，以便分離氣體中含有的 顆粒物質(zhì)。再經(jīng)脫硫處理，去除沼氣中的h2s。然后進(jìn)入氣體干燥器，降低沼氣 的濕度以滿足CHP （熱電聯(lián)產(chǎn)）環(huán)節(jié)的濕度要求。處理后的沼氣全部進(jìn)入雙膜 低壓沼氣儲(chǔ)存罐。由于消化反應(yīng)器沼氣產(chǎn)量會(huì)有波動(dòng)，沼氣儲(chǔ)存罐同時(shí)起到了穩(wěn) 壓的作用，沼氣儲(chǔ)存罐中的沼氣以恒定的壓力和流量輸送到CHP系統(tǒng)。沼氣預(yù) 處理系統(tǒng)流程見(jiàn)下圖。圖 3-1.4-1 沼氣預(yù)處理系統(tǒng)流程圖4）發(fā)電機(jī)組配置 沼氣發(fā)電系統(tǒng)可利用的沼氣量為 51291Nm3

4、/d。沼氣中甲烷濃度為60%,每Nm3沼氣的發(fā)電量按2kWh測(cè)算，本項(xiàng)目每天可發(fā)電量為102582 kWh。折合裝機(jī)容量約4274kW。選用4臺(tái)機(jī)組輸出功率為1200kW的靜音型沼氣發(fā)電機(jī)組。圖 3-1.4-2 沼氣預(yù)處理系統(tǒng)5）余熱利用余熱利用系統(tǒng)可產(chǎn)生蒸汽供工藝用熱，采用兩級(jí)串聯(lián)換熱形式。即一級(jí)熱水 進(jìn)入水-水換熱器，換取CHP機(jī)組高溫段冷卻水熱量，20C的進(jìn)水經(jīng)與夾套水換 熱，溫度升高到一個(gè)中間溫度（53C左右），再進(jìn)入余熱鍋爐換取煙氣熱量產(chǎn)生 蒸汽，余熱蒸汽供本項(xiàng)目厭氧等系統(tǒng)使用。熱電聯(lián)供系統(tǒng)示意圖見(jiàn)圖 3-1.4-3。圖 3-1.4-3 熱電聯(lián)產(chǎn)原理示意圖1.1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)1）

5、沼氣柜共設(shè)1座，有效容積為2000m3,柜體直徑38m。2）選用4臺(tái)機(jī)組輸出功率為1200kW的靜音型沼氣發(fā)電機(jī)組。3）項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程中，需為濕式厭氧消化系統(tǒng)提供能量，用于厭氧消化系統(tǒng) 的加熱保溫，根據(jù)能量平衡計(jì)算，每天消耗的蒸汽量約30.87 噸，本工藝設(shè)計(jì)， 利用沼氣發(fā)電余熱提供厭氧消化系統(tǒng)加熱保溫所需能量，當(dāng) CHP 熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)生 故障，不能正常為厭氧消化系統(tǒng)提供能量時(shí)，需鍋爐為其提供能量。本工藝中厭 氧系統(tǒng)為三班制，故蒸汽單位最大消耗量約1.29t/h,備用1臺(tái)1.5t/h氣/油兩用 型鍋爐。表 3-1.4-1 沼氣發(fā)電系統(tǒng)或設(shè)備性能參數(shù)保證值一覽表項(xiàng)目單位數(shù)據(jù)1. 日產(chǎn)沼氣量Nm3/d512912.噸垃圾沼氣產(chǎn)量Nm3