沼气发电是怎么回事？如何理解沼气发电的原理？

时间：2020-01-05

沼气的主要成分

沼气的主要成分是甲烷。沼气由50％～80％甲烷(CH4)、20％～40％二氧化碳(CO2)、0％～5％氮气(N2)、小于1％的氢气(H2)、小于0.4％的氧气(O2)与0.1％～3％硫化氢(H2S)等气体组成。
由于含有少量硫化氢，所以略带臭味。其特性与天然气相似。空气中如含有8.6～20.8％（按体积计）的沼气时，就会形成爆炸性的混合气体
根据经验，一般沼气CH4含量为60％±5％，可发电1.8~2.3度/Nm3，国产机组发电量1.7度/Nm3左右，发电效率30％～35％；进口机组可达2.0～2.2度/ Nm3，发电效率35％～42％，总效率85％以上。

沼气发酵的基本工艺流程

一个完整的大中型沼气发酵工程，无论其规模大小，都包括了如下的工艺流程：原料（废水）的收集、预处理、消化器（沼气池）、出料后处理和沼气的净化与储存、沼气发电及上网等。

计算公式为：

每立方米标准燃气发电量＝燃气热值（MJ/ Nm3）÷热耗率（MJ/ kW·h）×系数。

沼气机组系数一般为0.85~0.90。

机组持续功率下每小时耗气量=额定功率×90%÷每立方标准燃气发电量。

沼气发热量

每立方米纯甲烷的发热较为34000焦耳，每立方米沼气的发热量约为20800~23600焦耳。即1立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。

依据每立方米废水产沼气量的不同，可以划分为三类：第一类是每立方米废弃物产沼气10立方米以上，主要包括酒精、白酒、淀粉、味精、柠檬酸、造纸、机械浆；第二类为每立方米废弃物产沼气5~10立方米，包括酶制剂、制药、纤维板、植物油等；第三类为每立方米废弃物产沼气小于5立方米，包括制糖、啤酒、果汁、屠宰、糖醛等。

词条
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