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两种沼气高值化利用方式的对比分析!

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2020-04-21

　　随着化石燃料的枯竭，人们环保意识的增强，在环保政策越发严格的情况下，沼气作为一种清洁能源，越来越受到人们的重视。沼气杂质对于其利用的负面影响，使人们越发关注沼气的高值利用方式。本文以沼气高值利用的两个主要方式——沼气提纯制取CNG（压缩天然气）和沼气发电为例，对项目进行综合对比分析，为沼气综合利用的选择提供相关参考依据。

　　一、我国沼气利用现状

　　随着化石燃料资源的枯竭、新能源发展需求，在减排等政策的推动下，沼气综合利用进入蓬勃发展阶段。《生物质能发展“十三五”规划》中提到，到2020年，生物质能基本实现商业化和规模化利用，其中，沼气发电50万kW，生物天然气年利用量80亿m3。《全国农村沼气发展“十三五”规划》中突出加强了重大工程、发展布局、政策措施等方面的谋划，在重大工程方面，设置了规模化生物天然气工程、规模化大型沼气工程、户用沼气和中小型沼气工程、支撑服务能力建设工程四大工程，并对每一项工程，都明确了其功能定位和建设内容。将继续支持规模化生物天然气工程和规模化大型沼气工程建设。

　　目前，我国沼气的利用方式主要为发电、供热和炊事，由于沼气中CO2、H2S等杂质气体的存在，极大影响了沼气的利用效率。并且，CO2降低沼气的密度和热值，H2S燃烧后生成二氧化硫，还会造成环境污染，影响人类身体健康。因此，沼气高值利用提高其附加价值势在必行。

　　二、两种沼气高值化利用方式介绍

　　项目以某养鸡场为例，鸡场规模为240万只鸡，每天产生鸡粪约200t，沼气产量为2万m3/d。秸秆耗量为45t/d，沼气产量为1.6万m3/d。二者共计生产沼气约为3.6万m3/d。年生产固体肥料的能力将达到0.5万t/a。

　　1.沼气提纯制取CNG

　　工艺流程：沼气提纯制取CNG主要工艺过程为：预处理工序、螺杆压缩工序、催化脱氧工序、变压吸附提纯工序、CNG压缩充装工序等。

　　CNG生产能力分析：沼气经过提纯压缩，年生产能力将达到792万m3/a，其中鸡粪作为原料产生沼气制取CNG产量为442万m3/a，秸秆作为原料产生沼气制取CNG产量为350万m3/a。

　　2.沼气发电

　　沼气发电技术路线由沼气生产工艺生产的沼气经脱水、脱硫储存，全部用于发电，并入当地电网，发电产生的余热为中温厌氧消化罐增温保温。下图为沼气发电工艺流程图。

　　沼气发电能力分析：沼气发电年发电量将达到2838万kW·h，其中鸡粪作为原料产生沼气年发电量为1584万kW·h，秸秆作为原料产生沼气年发电量为1254万kW·h。

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