沼氣電站是利用生物質能發電的工廠。中國是最早推廣使用沼氣的國家之一,也建成了小型沼氣電站。
利用生物質能發電的工廠。沼氣是各種有機物質在一定溫度、濕度、酸鹼度並隔絕空氣的條件下,經
微生物發酵分解而產生的一種可燃性氣體,因最早在沼澤中發現而得名。沼氣的主要成分是
甲烷(CH4),此外還有
二氧化碳(約佔30~40%)。它無色、無嗅、無毒,密度約為空氣的55%,難溶於水,易燃,1米3沼氣的發熱量為35857千焦。中國是最早推廣使用沼氣的國家之一,全國農村有沼氣池約450萬個,年產沼氣約 10億多立方米,居世界前列。也建成了小型沼氣電站。
沼氣製備 沼氣的製法分為微生物發酵氣化和熱化學氣化兩種。微生物發酵氣化是指將生物質與空氣隔絕,用厭氧細菌(又稱嫌氣細菌)發酵而產生甲烷。厭氧細菌生長在各種缺氧的環境中,如下水污泥、沼澤、垃圾堆、動物的
消化系統中。熱化學氣化是指將固體燃料如
煤炭、木質廢棄物、農作物殘渣等與空氣隔絕,加熱分解以產生可燃氣體。與微生物發酵氣化方法相比,熱化學氣化具有設備緊湊、容易起動、生產穩定和不需供給物料養分等優點,缺點是
灰渣不能再利用作肥料。
發電動力裝置 分為蒸汽動力和內燃動力兩類,以
內燃機發電最為常用。內燃機具有體積小、重量輕、起動快、
熱效率高、初投資少等優點。但為了能用沼氣作燃料,必須對內燃機進行適當改裝。
沼氣電站
圖中所示為同時需要發電和供熱時所採用的系統。鍋爐生產的水蒸氣在
汽輪機內膨脹作功,帶動
發電機發電;從汽輪機排出的蒸汽由於壓力在1標準大氣壓以上,溫度高於100℃,可用於供熱,凝結回水經除氧後由水泵送入
鍋爐。經過化學處理的
軟化水彌補了回水的泄漏。該系統的發電機功率一般在50千伏安到數千千伏安之間,相應的鍋爐汽壓在2.5兆帕以下,並且也可改用其他燃料。由於採用熱、電合供,系統具有較高的熱利用率,缺點是發電量隨供熱量而定。