一直以來(lái)，很多人都有一個(gè)錯(cuò)覺(jué)，認(rèn)為只有規(guī)模場(chǎng)才有必要有條件建立沼氣工程，其實(shí)不然，一起來(lái)看，養(yǎng)豬場(chǎng)開(kāi)展純沼氣發(fā)電必須具備的條件有哪些？
隨著國(guó)家對(duì)沼氣事業(yè)的不斷重視，各地規(guī)?；笄蒺B(yǎng)豬場(chǎng)沼氣工程得到快速發(fā)展，沼氣工程數(shù)量日益增多，目前有許多養(yǎng)豬場(chǎng)自身對(duì)所建沼氣工程生產(chǎn)的沼氣用不完，又因這些養(yǎng)豬場(chǎng)遠(yuǎn)離集鎮(zhèn)、村莊，受困于輸氣管網(wǎng)路線(xiàn)太長(zhǎng)和建設(shè)費(fèi)用太高(或有輸氣管道占用土地糾紛)，無(wú)法作為村莊農(nóng)民的生活燃料進(jìn)行集中供氣，結(jié)果多余的沼氣直接排向空中，一方面白白浪費(fèi)了優(yōu)質(zhì)的沼氣可再生能源，另一方面又造成二次環(huán)境污染。另外，很多養(yǎng)豬場(chǎng)本身用于飼料加工等大功率設(shè)備的用電負(fù)荷較高，用電量較大，且到夏天用電高峰時(shí)經(jīng)常受到地方電網(wǎng)用電負(fù)荷的限制(每星期停電1～2天)或計(jì)劃外用電需高價(jià)購(gòu)買(mǎi)，嚴(yán)重影響?zhàn)B豬場(chǎng)正常生產(chǎn)生活秩序。因此，一些有沼氣工程的養(yǎng)豬場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始意識(shí)到沼氣發(fā)電的重要性，想通過(guò)開(kāi)展純沼氣發(fā)電利用，既能讓養(yǎng)豬場(chǎng)提高自身的經(jīng)濟(jì)效益，又可緩解電力緊缺的矛盾，還能解決養(yǎng)豬場(chǎng)多余沼氣利用等問(wèn)題，是一舉多得的好事情。在此，筆者對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)開(kāi)展純沼氣發(fā)電必備條件進(jìn)行一些簡(jiǎn)要的分析，以供相關(guān)人員借鑒。
養(yǎng)豬場(chǎng)開(kāi)展純沼氣發(fā)電必須具備三大條件，其一有良好的沼氣生產(chǎn)條件，其二有良好的沼氣貯存條件，其三有良好的沼氣發(fā)電利用設(shè)備(負(fù)荷)條件。
1 沼氣生產(chǎn)條件分析確定
沼氣生產(chǎn)條件主要包含二個(gè)方面，一是要有充足的沼氣生產(chǎn)發(fā)酵原料，二是有科學(xué)合理的沼氣生產(chǎn)裝置(池)。有了充足的沼氣發(fā)酵原料才能保證沼氣裝置(池)能吃飽，才能生產(chǎn)豐富的沼氣，而科學(xué)合理的沼氣生產(chǎn)裝置(池)，是保證沼氣產(chǎn)氣率穩(wěn)定的重要因素，只有氣源充足穩(wěn)定才能使純沼氣發(fā)電有強(qiáng)大的生命力。在開(kāi)展養(yǎng)豬場(chǎng)純沼氣發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，做好沼氣生產(chǎn)條件工作是辦好養(yǎng)豬場(chǎng)純沼氣發(fā)電項(xiàng)目的首要必備條件。
2 沼氣貯存條件分析確定
在進(jìn)行沼氣發(fā)電時(shí)一般要求沼氣量充足，沼氣壓力基本穩(wěn)定，但沼氣池生產(chǎn)沼氣的過(guò)程比較緩慢，不可能按用氣量變化而變化，為解決供需之間的矛盾，一般要設(shè)置沼氣貯存設(shè)備，也就是說(shuō)要建設(shè)沼氣貯氣柜。農(nóng)村大多中小規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)沼氣池一般都采用地埋式污水自流入常溫發(fā)酵工藝，且沼氣池多為水壓間結(jié)構(gòu)，沼氣池貯氣室容積只能通過(guò)沼氣池內(nèi)發(fā)酵液排出和返回來(lái)實(shí)現(xiàn)用氣的調(diào)節(jié)，僅靠水壓間容量貯存的沼氣十分有限，另外，水壓式沼氣池一年四季受發(fā)酵溫度、濃度影響較大，產(chǎn)氣率不均，導(dǎo)致沼氣氣源和壓力極不穩(wěn)定，如果不配備貯氣柜，沼氣發(fā)電機(jī)組不可能開(kāi)展長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的沼氣發(fā)電，再碰到場(chǎng)內(nèi)炊事用氣時(shí)段，消耗氣量過(guò)快，常會(huì)出現(xiàn)中途斷氣，嚴(yán)重影響沼氣發(fā)電機(jī)效率與使用壽命;在用氣間隙，生產(chǎn)的沼氣又不能全部貯存，更多的沼氣白白浪費(fèi)。為了避免沼氣池的產(chǎn)氣量和生產(chǎn)發(fā)電及生活用氣量不平衡，筆者認(rèn)為養(yǎng)豬場(chǎng)的純沼氣發(fā)電工程必須配備貯氣柜。有了貯氣柜，整個(gè)生產(chǎn)發(fā)電用氣量的調(diào)蓄和穩(wěn)壓就有保證，純沼氣發(fā)電就有充分的可靠性、穩(wěn)定性、安全性。因此設(shè)置沼氣貯存設(shè)備是辦好純沼氣發(fā)電不可缺少的穩(wěn)定因素。
2.1貯氣柜容積、結(jié)構(gòu)確定方法
金華有許多農(nóng)村養(yǎng)豬場(chǎng)建設(shè)的沼氣池容積大多數(shù)在150m3以下，以容積100m3的居多，設(shè)計(jì)建造沼氣貯氣柜容積一般可根據(jù)產(chǎn)氣量要求，按平均日產(chǎn)氣量的50%～70%確定貯氣柜容積，由于農(nóng)村沼氣工程普遍采用常溫發(fā)酵，年平均裝置產(chǎn)氣率約為0.25m3·m—3，所以農(nóng)村很多養(yǎng)豬場(chǎng)建造的貯氣柜容積大多為30m3以下的小氣柜，此類(lèi)氣柜一般采用中間導(dǎo)桿浮罩式貯氣柜較好，因其構(gòu)造簡(jiǎn)單，加工方便，造價(jià)便宜，可以在施工現(xiàn)場(chǎng)加工，也可以工廠(chǎng)加工后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝，安裝使用十分方便，非常適宜在南方中小規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)建造使用。
2.2貯氣柜壓力選擇及配重方法
浮罩式貯氣柜維持的沼氣壓力一般為2.5～4.0kPa(相當(dāng)于250～400mm水柱)，浮罩的質(zhì)量和面積決定輸、配氣管路的靜壓，氣柜壓力調(diào)配可根據(jù)沼氣發(fā)電機(jī)的壓力參數(shù)要求配置(注：輸送距離較遠(yuǎn)時(shí)要考慮管網(wǎng)允許壓力降)，當(dāng)所需壓力高時(shí)，要給浮罩進(jìn)行配重，其沼氣輸送可不經(jīng)加壓泵，直接通入沼氣發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。氣柜配重分為鐘罩內(nèi)壁下部配重和頂部外配重二種方法。內(nèi)配重一般在鐘罩里水面下，看不到，但進(jìn)行配重計(jì)算時(shí)必須考慮水下配重塊所受浮力。
2.3沼氣必須進(jìn)行凈化處理
沼氣的凈化主要是沼氣的脫水、脫硫處理。沼氣在通入貯氣柜或沼氣發(fā)電機(jī)之前，必須進(jìn)行凈化，使沼氣的質(zhì)量達(dá)到發(fā)電參數(shù)要求。因沼氣從沼氣池逸出時(shí)，攜帶大量的水分，發(fā)酵溫度越高則生產(chǎn)沼氣的含水量也越高，沼氣中水分對(duì)發(fā)電機(jī)組有影響，嚴(yán)重時(shí)有可能引起爆缸爆震，縮短發(fā)電機(jī)組壽命，同時(shí)由于水蒸氣的存在，還降低了沼氣的熱值，也讓發(fā)電效率不高。而水蒸氣與沼氣中的硫化氫共同作用，形成高強(qiáng)腐蝕的硫酸，對(duì)發(fā)電機(jī)缸體等金屬零部件有較強(qiáng)腐蝕性，將嚴(yán)重?fù)p害發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的使用壽命，同時(shí)還會(huì)造成大氣污染，影響人體健康。因此，必須對(duì)沼氣中的冷凝水及硫化氫進(jìn)行脫除。
3 沼氣發(fā)電利用條件分析確定
所謂沼氣發(fā)電利用條件，筆者在此簡(jiǎn)單定義為豬場(chǎng)的用電負(fù)荷(或同時(shí)工作的用電設(shè)備功率)量。用電負(fù)荷量是豬場(chǎng)選擇(購(gòu)買(mǎi))沼氣發(fā)電機(jī)組輸出功率大小重要指標(biāo)，也是沼氣發(fā)電利用成功重要因素，直接關(guān)系到沼氣發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性。
目前，中小養(yǎng)豬場(chǎng)利用沼氣發(fā)電基本上是內(nèi)部使用。在沼氣氣源穩(wěn)定的條件下，假如無(wú)視沼氣發(fā)電利用條件，沒(méi)有按照養(yǎng)豬場(chǎng)的用電負(fù)荷來(lái)進(jìn)行正確匹配沼氣發(fā)電機(jī)組，則會(huì)出現(xiàn)下面情況：豬場(chǎng)用電設(shè)備多、功率大，沼氣發(fā)電機(jī)組輸出功率小，那么大功率用電設(shè)備根本不能使用，沼氣發(fā)電意義不大;反之，用電設(shè)備少、功率小，而采用發(fā)電功率大的發(fā)電機(jī)組，電機(jī)達(dá)不到一定負(fù)荷作功，從而造成發(fā)電機(jī)的耗能增加及熱效率降低，節(jié)能效果不明顯，費(fèi)錢(qián)費(fèi)氣，經(jīng)濟(jì)效益突顯不出。
