养殖场沼气发电机(沼气发电机组)

沼气，通常是指有机质通过厌氧发酵产生的气体，动物粪便、农作物废料、填埋垃圾、污水处理污泥均可作为沼气的来源。沼气经过一定处理，可直接用于燃气内燃机发电。

依辰动力沼气发电机组远程监控系统

沼气项目在发电机组选型方面，和煤层气、合成气等非常规气体思路非常接近，因此本文也基本适用于煤层气和合成气项目。

沼气发电项目的发电机组选型，主要有两个方面的考虑：

1、正常运行时，尽可能消耗掉所有的沼气，

2、出现非常规情况时，尽可能和沼气产量匹配

除此之外还可以再附加一条，尽可能让整个系统高效率的运行，但这个问题涉及的因素就非常多了，今天先不展开。

上面的两条分别对应沼气项目机组选型的两个步骤：总装机容量、单机功率。

总装机容量

在原料稳定且且生产工艺稳定时，沼气的甲烷含量和产气量都会趋于稳定，波动不会太大，此时沼气发电的总装机容量就可以确定了。

——《NY/T 1704-2009 沼气电站技术规范》电站装机容量应根据沼气产量及其低热值按公式计算确定：P = k(V*H/G)P 电站总装机容量，单位为kWk 装机余量与发电机效率的综合比例系数，根据电站需求k=1.08~1.20V 每小时最大沼气产量换算为标准状况下的体积，单位为m3/hH 沼气的低热值，单位为kJ/Nm3G 发电机组热耗率，单位为kJ/(kWh)

俗话说的好，向前一小步，方便一大步。上面几个指标很多时候我们用着不是太顺手，需要变变形，向前推进一步。V，沼气产量，比较常见的对应参数是每天产量，即m3/dH，沼气低热值，比较常见的对应参数是甲烷浓度G，发电机组热耗，比较常见的对应参数是发电机组发电效率于是这个公式就变成了这样：P = k((V/24)*(H*35800)/(35800/10/G)化简一下：P=k(V*H*G*10)/24注意这里是老刘偷懒，另个公式里代号没有改变，但含义已经完全不一样了，需要根据实际情况选用对应的公式。

让我们来实际应用一下这个公式。沼气产量取每天1万立方；生物沼气一般浓度在55%-60%左右，这里我们取个整数60%；进口的沼气发电机组效率大多都在40%以上了，差点的也差的不太多，所以效率我们取40%；余量系数先不管，就用1。

P = (10000 * 60% * 40% * 10)/24 = 1000kW

矮油？怎么会这么整齐？没错了，这个就是我们平常说的1万方沼气大致对应1MW装机的来源。敲黑板，这个结论需牢记，要考的。

单机功率

当我们确定了总的装机规模，接下来就需要确认单机功率。比如面对一个总容量3MW的项目时，该用1台3MW，还是2台1.5MW，还是3台1MW，或者6台0.5MW？

这个问题实际上答案并不是唯一的，作为用户，需要考虑的是投资成本和收益，作为供货商，需要考虑的是如何把自己的产品推出去，两者有时并不统一，而且用户有时也需要考虑一些技术和经济以外的因素。这里老刘撇开其他不相干的，只讨论技术问题。

发电机组的单机功率越小、台数越多，运行起来越灵活，应对特殊情况的能力越强。但相应的，运维工作越复杂，造价也可能会上升。

机组选型时需要考虑的意外情况有两种：一是当沼气产量不足（厌氧发酵系统刚启动、原料不足、工艺出现问题等），发电机不能满发，二是有发电机出现故障（或保养）需要停机，沼气面临浪费。

应对沼气产量不足方案是采用多台装机，当气量不足时，可以停掉部分机组，提高运行效率，减少运维成本，有的项目甚至从一开始就可以考虑分批上的方案。

应对发电机故障的方案是合理配置储气罐和发电机组单机容量。沼气发电规范中对于储气罐的规定是“沼气发电机组连续运行时，储气装置容量应按照运行机组总额定功率大于2h的用气量设计”。

较大的沼气发电项目常见规模为2-4MW左右，储气罐多见2000-5000m3左右，储罐越大，应对波动能力越强。在稳定运行时，气量一般保持在50%-60%上下。计算下来，3000m3的储罐，可以接受1MW机组3-5小时的停机时间，一般的小故障够处理掉了。

前面的公式里还提到一个装机余量k，一般取值为1.08~1.20。这个装机余量的目的之一就是略微加大装机容量，增加运行的灵活性，即使某台发电机组出现较严重的故障，一时无法运行，也可以有后备容量顶上，不会造成太大的浪费。同时，日常运行时让机组有余量，稍微降载运行，故障率也会降低。

根据经验，沼气发电项目的装机数量一般控制在2-4台左右。以总装机3MW为例，2台1.5MW，3台1MW都是合理地方案，如果成本允许，3台1.2MW，甚至4台0.8MW都是可以接受的，最终的选择要综合项目其他因素，如造价、发电效率、老板的意见来确定。

特殊情况

有一种特殊情况，即电站要扩容，或者由于某些原因，不能统一选用一个机型时，应尽量考虑同一系列的机型，如颜巴赫的J412和J420,或曼海姆的2020V12和2020V16，同一个系列的机型，在保养维护、零件储备上有极高的同质性，降低运维的难度