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關於德國典型沼氣發電技術及其借鑑

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論文關鍵詞:沼氣發電工程  沼氣發電技術  德國  借鑑

關於德國典型沼氣發電技術及其借鑑

論文摘要:以5處沼氣發電工程為例,介紹了德國典型的沼氣發電技術,其普遍採用“混合厭氧發酵、沼氣發電上網、餘熱回收利用、沼渣沼液施肥、全程自動化控制”的技術模式,通過該模式的實施,最終實現發酵原料的全方位綜合利用;並通過電、熱以及沼渣沼液的外售給工程運行帶來收益,最終實現化運行。通過對此次考察相關情況的介紹與,以期為我國大中型沼氣工程的發展提供一些借鑑。

0引言

德國是目前世界上沼氣工程發展最為成功的國家之一,在該國《可再生能源法》等相關、法規的引導和刺激下,沼氣主要用於發電上網。截止至2008年,德國已建成沼氣工程3900處,總裝機容量達1400MW,其中裝機容量在2MW的沼氣廠有40家,最小裝機容量為50kWt”。為了學習借鑑德國先進的沼氣技術以及運行方式,在由可再生能源及能源效率夥伴關係計劃(REEEP)資助的“大中型沼氣工程市場化運營管理模式研究”項目支持下,北京能環公司等一行5人於2009年10月11~20日期間對德國相關沼氣發電工程進行了參觀考察。本文以5處沼氣發電工程為例,介紹了德國典型的沼氣發電技術,以期為我國大中型沼氣工程的發展和應用提供一些借鑑。

1德國典型沼氣發電工程

1.1 KleinSehweehlen沼氣發電工程

KleinSchwechten沼氣發電工程位於德國柏林郊區一農場,由農場主建設,於2006年建成並運行。該工程採用兩步濕發酵工藝,發酵原料為玉米青儲、穀物、乾草、牛糞,實現熱電聯產.發電裝機容量為350kW。主要工藝流程如圖1所示。

固體原料經進料機器攪拌均勻後進入水解酸化池,液體原料由泵泵入水解酸化池,池中設有潛水攪拌器將原料攪拌均勻,並有加熱系統,使得池中料液温度保持25℃,水力停留時間(HRT)為2~3d.同時添加化學脱硫劑進行原位脱硫;水解酸化後料液經切割泵進入體化CSTR反應器進行厭氧發酵。發酵週期為30d,池內料液TS為6%,池內設有加熱系統,使得料液温度保持40,產生的沼氣經反應器頂部儲氣膜暫存後進入發電機組發電。其中發電量的6%~7%由農場自用.其餘併入電網,多餘的沼氣通過火炬燃燒;產生的沼渣、沼液流入儲存池,一定時期後外運作為肥料施用於附近農田。

1.2 Farm W iesenau沼氣發電工程

Farm Wiesenau沼氣發電工程位於德國柏林郊區一農場,由農場主投資建設,分為兩期工程,其中一期工程2006年建成,發電裝機容量為500kW.二期工程2007年建成,發電裝機容量為1MW。兩期工程均採用一步法濕發酵工藝,發酵原料包括玉米青儲、穀物、草、牛糞。主要工藝流程如圖2所示