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污水處理廠利用沼氣的不同設備特點與利用效率的差異
閱讀：431 發(fā)布時間：2022-2-15
沼氣利用的途徑在污水處理廠內主要是作為燃料通過沼氣發(fā)動機、沼氣鍋爐和沼氣爐灶等設備加以利用。因消化池產沼氣是波動變化的，還需要對沼氣脫硫處理送至貯氣柜貯存，保證供沼氣的平衡性。為避免沼氣產量大時，沼氣柜貯存不能滿足要求，還需設置沼氣火炬(又稱廢氣燃燒器)將剩余沼氣燒掉。
沼氣發(fā)動機根據利用沼氣的具體形式不同，主要分為兩種類型，一種是驅動發(fā)電機發(fā)電，向廠內供電或送入市電網，供電器用電;另一種是直接驅動鼓風機，節(jié)省電能。而沼氣發(fā)動機本身的熱量可向污泥厭氧中溫消化供余熱。這兩種利用沼氣的形式各有優(yōu)勢，前一種發(fā)電機的優(yōu)點較后一種直接驅動鼓風機而言運行更靈活，可隨時發(fā)電供廠內電器使用。
除此之外，兩種沼氣發(fā)動機的機械效率不同。沼氣發(fā)動機的機械效率一般在20%?30%之間，當采用沼氣發(fā)電形式時，沼氣中的能量只有15%?23%轉化成了有效的機械能。當采用發(fā)動機直接驅動鼓風機時，其有效機械能為沼氣能量的20%?30%，相對沼氣發(fā)電機效率要高一些。
對于沼氣發(fā)動機來說，沼氣中的能量除20%?30%轉化成了機械能外，還有約30%以熱量的形式轉化到冷卻水中，30%以熱量的形式隨煙氣帶走，還剩10%為機體本身熱損耗和震動損耗，也就是說沼氣能量中約60%轉化成了熱量。而在實際生產中，通過有效的熱交換，30%的沼氣能量以90%的轉化率轉換到冷卻水中。另外30%的沼氣能量以65%的轉化率被回收用于加熱污泥，兩項共計利用率達47%?56%，即沼氣中能量的47%?56%被回收用于污泥加熱。綜合沼氣發(fā)動機所耗能量，沼氣能量的實際總利用率為67%?86%。
沼氣鍋爐的利用形式有熱水鍋爐和蒸汽鍋爐兩種，主要用途是為消化池污泥加熱。沼氣鍋爐的熱效率高，一般在90%以上，即能把沼氣中能量的90%轉化為熱水或蒸汽中的熱能對污泥進行加熱。