沼气发电机组是指利用沼气进行发电的发电系统。其主要设备有沼气发电机组、发电机和热回收装置。工作原理是沼气经脱硫器由贮气罐供给燃气发电机组,从而驱动与沼气内燃机相连接的发电机而产生电力。沼气发电机组的系统组成主要包括以下几个关键部分:
一、沼气发电机组发酵系统
沼气发电机组需要一个发酵系统,用于将有机废弃物(如秸秆、木屑、锯末等)通过厌氧消化过程转化为沼气。这个系统通常包括原料预处理、好氧发酵和厌氧消化等步骤。
二、沼气发电机组沼气处理与供应系统
储气罐与供气泵:发酵系统产生的沼气被收集并储存在储气罐中,然后通过供气泵输送到沼气发动机。
脱硫与稳压设备:沼气在供给发动机前,需要经过脱硫处理,以减少硫化氢对发动机的腐蚀。同时,沼气进气管路上设有稳压设备,以便于对流量进行调整,达到较佳的空燃比。
三、沼气发电机组沼气发动机与发电系统
沼气内燃机(发动机):沼气内燃机是沼气发电机组的核心部件,它将沼气燃烧产生的热能转化为机械能。由于沼气的燃烧热值及特点与汽油、柴油不同,沼气内燃机需要适应甲烷的燃烧特性而设计,通常具有较高的压缩比和提前的点火期,并采用耐腐蚀缸体和管道等。
交流发电机:与沼气内燃机相连的交流发电机将机械能转化为电能。发电机需要与沼气内燃机的功率和其他要求匹配,以确保稳定的电力输出。
四、辅助系统
沼气发电机组废热回收装置:为了提高能源利用效率,沼气发电机组通常配备废热回收装置,如冷却器、预热器、热交换器等,用于回收发动机排出的废热尾气。
进气调整体系:在进气总管上设置燃气混合器,以调整空气和沼气的混合比例,确保燃烧效率。
调速体系:沼气发电机组可能配备调速体系,以应对负荷的波动,确保发电机组的稳定运行。
预热运用体系:选用预热运用设备,对发动机冷却水和排气中的热量进行运用,提高沼气的动力运用功率。
五、沼气发电机组控制与配电系统
并网输电控制系统:沼气发电机组可能需要并入电网供电,因此配备并网输电控制系统,以确保与电网的同步运行和安全供电。
配电系统:配电系统用于将发电机输出的电能分配到各个用电设备。