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沼气发电机的原理及介绍
编辑:广东瓦格耐电力科技有限公司   发布时间:2018-03-13

沼气是一种混合气体,它的主要成分是甲烷,其次有二氧化碳、硫化氢(H2S)氮及其他一些成分。沼气的组成中,可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体;不可燃成分包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷55%~70%、二氧化碳含量为28%~44%、硫化氢平均含量为0.034%。沼气依据其原料、生产过程等的不同,其成分组成有很大的区别。

甲烷燃点在650~750C之间,且沼气中高浓度的二氧化碳对其有阻燃作用,因此沼气发动机的改装过程中要尽量提高甲烷的燃烧速度。沼气中的硫化氢对发电设备有很强的腐蚀作用,硫化氢含量高于0.1% 的沼气在用于发电时应严格脱硫。沼气在燃烧过程中空气的混入量对其燃烧特性有很大的影响。研究表明,燃气组成变化时火焰及其动态变化与火焰的分层结构有强烈的依赖关系。在沼气中加入少量的氢气可以明显地改善沼气的燃烧性能。在沼气中加入少量的氢气( 5%、10%、15%,以能量计),并以此为燃料,在一定速度下研究了不同的氢气比例对火花点燃式发动机的性能、排放、燃烧的影响。减少了沼气燃烧的限制,在制动热结果表明,氢气的加入明显增加了沼气的燃烧率,效率和制动能量上有明显的改善,然而高于15%的氢含量并没有导致相对较高的燃烧。

沼气发电机组的装机的装机容量,取决于以下两个因素:一是沼气量,沼气量越大,装机容量就大; 二是负载(这里指所有用电设备单位小时内耗电量)大小,特别是中小型的养殖规模受这个因素影响较大。一方气平均发电1.5~2kw/h。发电效率:国产30%左右,进口38%-46%。单机功率:国产2000kw以下,进口10MW以下。进口机组的突出优点在于效率较高,单位沼气的发电效率高,但是投资成本和维护维修成本高。而国产机组近年来技术水平有很大提升,尤其是在对CH4浓度适应方面和每KW的造价方面都具有比较明显的优势,具有较好的性价比。进口机组造价是国产机组的2-3倍。

单燃料沼气发电机组工作原理及优点:
“空气沼气”的混合物放在气缸内压缩,用火花塞使其燃烧,通过火花塞的往复运动得到动力,然后连接发电机发电。
优点: 1.不需要辅助燃料油及其供给设备; 2.燃料为一个系统,在控制方面比可烧两种燃料的发电机组简单; 3.发电机组价格较低。
双燃料沼气-柴油发电机组工作原理及优点:
“空气燃烧气体”的混合物放在气缸内压缩,用点火燃料使其燃烧,通过火花塞的往复运动得到动力,然后连接发电机发电。
优点: 1.用液体燃料或气体燃料都可工作; 2.对沼气的产量和甲烷浓度的变化能够适应; 3.如由用气体燃料转为用柴油燃料,在停止工作后,发电机组内不残留未燃烧的气体。

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