沼气内燃机在污水处理厂中的应用

筑龙网ww.zhulong.com水工业窗口沼气内燃机在污水处理厂中的应用万�峰�捷成洋行北京代表处�北京���������中图分类号���������文献标识码����文章编号����������������������������燃气内燃机在完全满足人们对环保严格要求的同时�利用四冲程�高压点火�涡轮增压�中冷器�稀释燃烧等技术�通过沼气在气缸内燃烧做功�将沼气的化学能转换成机械能∀与此同时�利用热回收技术可将燃气内燃机中润滑油�中冷器�缸套水和尾气排放中的热量充分回收利用而组成热动机组∀一般从内燃机热回收系统中吸收的热量以��ε的热水形式供给热交换中心使用∀内燃机正常回水温度为��ε∀在污水处理厂中可利用这一热量给消化池进行加热∀燃气内燃机机械效率通常达����热效率可达����总效率高达���∀通常在��为��的情况下燃烧后排放的�������������完全满足环保的要求∀因此�通过燃气内燃机利用沼气是一种非常理想的途径∀��燃气内燃机组成目前国外技术先进�开发成熟的燃气内燃机组通常配有全自动电脑控制系统�紧急冷却系统�润滑油自动补给系统和尾气消音器等∀�全自动电脑控制系统可根据设定的程序实现自动启动�停车∀在运行过程中可将运行的状况�如内燃机缸内工作压力�温度�排气温度�转速�输出功率等主要参数显示在控制面板上∀控制系统还有记忆功能�在机组停机后可调出一段时间的记忆信息帮助判断故障原因∀该系统还可利用电话线实现远程监控�便于判断机组的运行状况和及时维修∀�紧急冷却系统是在回水温度过高时为防止内燃机机组过热而设的散热装置∀由于某种原因�回水温度超过设定值时该系统会紧急启动�将多余热量散掉以使回水温度降到设定值以下�从而保护内燃机组的正常运行∀由于紧急冷却系统的散热器通常放置于室外�在室外温度��ε的情况下为防止散热器被冻裂�起热交换作用的循环水一定要采用防冻液∀�润滑油自动补给系统可以在不停车的情况下自动补充所需的润滑油�也可以在停车时实现自动�手动更换润滑油∀�内燃机组产生的噪音主要体现在尾气排放上�在尾气排放末端加尾气消音器是减少噪音的最好办法∀一般燃气内燃机组的整体噪音��������∀根据污水处理厂的特点�通常利用燃气内燃机的机械输出直接驱动鼓风机组成沼气内燃机鼓风机组�给曝气池供氧�也可利用燃气内燃机带动发电机组进行发电∀带热回收的沼气内燃机鼓风机组被称为热动联供机组�带热回收的沼气发电机组被称为热电联供机组∀��主要特点由于燃气内燃机不要求防爆�因此可以将沼气内燃机驱动鼓风机组直接安装在电机驱动的鼓风机组机房内�两者共用同一风廊系统而不必再为沼气内燃机组设立独立的空间∀与利用沼气发电机组发电再由电机驱动鼓风机组相比�沼气内燃机可直接驱动鼓风机�减少了机械能转化成电能再由电能转化成机械能的二次能源转换�提高了转换效率∀在投资上也减少了一台发电机和一台电动机∀多数污水处理厂为了避免启动电流过大均采用高压电机�而高压发电机和高压电动机的成本也是很高的∀这种直接驱动的方式缺点是由于气柜与鼓风机房有一定的距离�沼气输送管线需要一定的长度�同时�鼓风机房与热交换中心的距离如较远�还要考虑管线的保温问题∀沼气内燃机发电机组的优点是灵活性强�它可��������中国给水排水�������������������������������������������������������筑龙网ww.zhulong.com以根据实际沼气的产量随时将沼气转换成电能∀相对沼气鼓风机组而言�沼气发电机组的优势是可以满负荷工作�充分发挥沼气内燃机的功效∀另外�沼气热电联供机组的安装位置不受限制�可以选择离气柜较近并方便热交换的地方∀��经济分析以一座中等规模的污水处理厂为例�沼气产量为���������可选用一台�����的沼气内燃机�每天可转换的能量相当于����������同时产生可利用热量为����∀每年按�����计算�则可发电或节电总量达�≅�������∀沼气内燃机的运行成本约占总收益的���左右�这只是考虑了发电效益�若再考虑热量回收利用所节省的能源�则沼气内燃机产生的经济效益更为显著∀��影响因素分析对国内污水处理厂较少采用沼气内燃机的情况进行分析�其原因主要有���沼气系统不够完善�进气压力不足���脱硫效果不好�气体湿度过高∀目前国际上技术较成熟的燃气内燃机的燃料进气分为高压进气和低压进气两种∀高压进气的燃气内燃机一般是为天然气的使用而设计的�它的进气压力需要��������而从沼气柜出来的气体压力仅为�������左右∀这么高的压力提升就需要较大的增压器系统�且需安置在防爆的增压机房内∀加压后的沼气还要储存在一个������左右的稳压罐内∀这种机组系统复杂�占地面积大�投资增加∀低压进气的燃气内燃机进气压力一般为�