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觀察 | 大型沼氣集中供氣和秸稈氣化集中供氣對比分析

作者:admin 發布日期: 2019-01-26 二維碼分享

觀察 | 大型沼氣集中(zhong)供氣和秸稈氣化(hua)集中(zhong)供氣對比分析


沼氣建設作為農村的一項基礎設施建設,以其日趨成熟的技術和科學實用的模式,實現了家居溫暖清潔化、農業生產無害化。同時,推廣農村沼氣集中供氣,對促進資源節約、推進節能減排、建立低碳農村將發揮重要的作用。近年來,大型沼氣集中供氣、秸稈氣化集中供氣工程發展迅速,本文將對兩者的優勢與劣勢做一個簡單的分析。

一、燃燒熱值
沼氣(含60%甲烷)熱值一般在21524kJ/m3,基本接近液化石油氣熱值。而秸稈氣化燃氣熱值較低,一般在6000 kJ/m3左右。因此,沼氣熱值是秸稈其熱值的3.5倍,因此沼氣集中供氣工程的儲氣柜相對可以小一些,秸稈氣化集中供氣工程的儲氣柜相對沼氣儲氣柜容積要打3.5倍以上。

二、原料利用率
沼氣的發酵原料大多數以畜禽糞便為主,還有造酒廠、豆制品廠、屠宰場的下腳料等。上述原料基本上是企業生產過程中的肥料,用作沼氣發酵原料是廢物利用,變廢為寶。不但可產沼氣,而且沼渣是很好的農家肥。同樣以秸稈為原料,秸稈氣化工程基本就是一次性利用產生秸稈氣。

而通過沼氣發酵途徑利用秸稈是三個層次的利用:
..層次是用秸稈作飼料發展畜牧業;
第二層次是秸稈經牲畜過腹后產生的糞便作發酵原料生產沼氣;
第三層次是將沼氣發酵副產物-沼渣、沼液作農作物及果樹的好肥料,還可用來養豬、養魚、搞食用菌生產等。

從上述兩種可燃氣的生產工藝比較,秸稈氣化對秸稈的利用率是33%,而沼氣對秸稈的利用率接近....。因此,沼氣集中供氣工程是目前國家大力提倡的經濟項目。

三、污染問題
沼氣產品無色無味、無焦油、無煙無塵,它的副產品沼渣、沼液通過厭氧消化液基本達到了滅菌消毒無污染的效果。目前國家正在積極推廣畜禽養殖場通過發展沼氣厭氧發酵來解決畜禽糞便對周圍環境的污染問題。

而秸稈氣化生產過程則有一定程度的污染,如:
1、 秸稈粉碎過程產生的粉塵污染;
2、 機械、氣化設備運行時以及燃氣爐出氣時產生的噪音污染;
3、 氣化爐、過濾設備、冷卻水、地下管網、用戶爐表凝結的焦油對環境的污染;
4、 焦油刺鼻的以為對周圍空氣的污染。

四、工程運行成本及管理費用
沼氣集中供氣運行成本管理費相對較低。主要有4個方面:
1、 發酵原料成本
沼氣發酵原料是畜禽糞便,大型養殖場在沒有進行沼氣厭氧發酵之前,不但沒有收益相反還要交一定的環保費,有的甚至還要花錢雇車往外運。因此,企業利用畜禽糞便作沼氣發酵原料基本上不需要原料成本,是企業自產自銷,變廢為寶,同時又消除了糞便對周圍空氣環境的污染。

而秸桿氣化是直接利用秸稈粉碎后不完全燃燒產生可燃氣,這樣就須計算秸稈成本。除非附近有大型糧油加工企業,大量的稻殼免費使用。但這樣的原料條件卻為數不多。
2、 生產運行成本
沼氣的發酵運行主要靠微生物生命活動,通常只需要1臺加料的泥漿泵設備。

而秸稈氣化設備運行時通常需要5臺設備,即秸稈粉碎機械,向氣化發生爐上料的機械,空氣壓縮機或羅茨風機,上水泵,冷卻水循環噴淋泵。
3、 生產運行管理成本
秸稈氣化生產運行需要秸稈粉碎,上料,開機,試火,燃氣爐看護,除爐灰,除焦油,冷卻水看護等,面沼氣生產運行管理沒有這么多環節,因此管理費用低。
4、生產運行維護成本
秸桿氣化爐燃氣除焦、除塵、除水系統、地下管網、用戶爐表等,需要定期進行清理。尤其是地下管網在達到一定年限出現焦油堵塞后須進行徹底的更換重新鋪設。而沼氣生產、運行管理沒有這些問題,因此維護修理費用少。
5、安全問題
沼氣工程(沼氣池或發酵設備)在自身運行時不會發生燃燒、出現火災或爆炸事故,只是要注意在檢修沼氣池發酵設備時不要違反操作規程,否則會造成窒息或中毒死亡,但這不是沼氣工程運行本身所產生的,而是人為造成的。

而秸稈氣化工程則不同,它的工程運行問題與沼氣工程相對比較突出。曾有..就秸稈氣化供氣方面問題的進行論述,共提到有10點隱患:
1)開工前設備及管網內的氣體置換不徹底,殘存氧氣遇到火種容易產生爆炸;
2)燃氣排送機一一羅茨風機失控,排氣管調節不當,空氣就會進入氣柜中,時間長了會造成氣柜整體爆炸;
3)設備泄漏破損,造成燃氣外泄會出現火災中毒或爆炸事故;
4)設備開爐時爆炸;
5)開爐時示火孔會引起爆炸;
6)燃氣使用中的中毒和爆炸;
7)檢修燃氣設備時引起殘存氣爆炸;
8)電器打火引起燃氣爆炸;
9)供氣管網破損引起的中毒著火;
10)生產中的突發事故引起燃氣中毒爆炸。

在上述10點隱患中,1、3、7、9點是秸稈和沼氣供氣工程共有的隱患。另外,由于秸稈氣化氣熱值低,在溫度較低情況下,容易自行熄火,而造成燃氣泄漏;同時秸稈氣化氣熱值低還會造成用氣量大,如果廚房空間小,通風不好,廢氣也會引起中毒。綜上所述, 其隱患的核心是秸稈氣化過程本身就具備燃燒爆炸條件。因此,無論在設備的運行前、運行中或運行停止后,只要稍有不慎、操作不當就會出現中毒、火災或爆炸等生產事故。

五、秸稈氣化的優勢
1可人為干預生產燃氣量
設備開機運行則有燃氣產生,設備停止運行則沒有燃氣產生。設備可開可停,如夏天用氣量大時多開機增加運行時間,冬季用氣量少時,可停機減少運行時間,以便隨時調節用氣量,或特殊情況下用氣量特別大時,設備可更長時間運行大幅度增加產氣量。因此秸稈氣化法調節產氣用氣量方便,這一點比沼氣優越。

2不受氣侯條件影響
沼氣發酵生產過程受氣候溫度條件影響很大,比如冬季比夏季產氣量小、甚至于不產氣。一般溫度在8℃~65℃之間溫度越高產氣速度越快。但在1天之內溫度變化過大也會影響反應器的運行。北方地區冬季沼氣集中供氣設施都要采取保溫措施。秸稈氣化法基本不受季節、氣候、溫度條件變化的影響。

結語

綜上所述,秸桿氣化與沼氣集中供氣各有優勢,就一個地區一個單位來說,到底選擇哪種類型的燃氣站,應根據依當地的客觀條件而定。但就兩者綜合來看,沼氣集中供氣在資源綜合利用、經濟效益與環保效益等問題方面,都比秸稈氣化集中供氣有明顯的優勢。

文章來源:沼氣圈

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