【正文】 項技術 ,已先后在全國 13 個省市建設示范點 300 余處 ,服務網(wǎng)絡覆蓋東北、華北、西北和華東四個地區(qū)。 作為省級科技型高新技術企業(yè)、國家級引智示范單位、中國生物質能行業(yè)骨干企業(yè) ,公司已累計承擔 35 項國家與省部級課題 ,包括“ 863”項目、“十一五”支撐計劃項目、國家火炬計劃項目、國家中小型企業(yè)創(chuàng)新基金、山東省自主創(chuàng)新重大專項等 ,科研成果及裝備多次獲省部級科技進步獎勵。 第三章建設目標 1 指導原則 以秸稈氣與沼氣聯(lián)合供氣技術為紐帶 ,把能源環(huán)境建設和資源循環(huán)利用有機的結合為一體 ,形成零污染的可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟體系。 遵循生態(tài)學、經(jīng)濟學的發(fā)展觀點 ,符合可持續(xù)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的要求 ,以生態(tài)農(nóng)業(yè)理論為指導 ,以高新技術為依托 ,體現(xiàn)現(xiàn)代化生態(tài)農(nóng)業(yè)、環(huán)保農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢 ,實現(xiàn)污染物的資源化 ,促進物質和能量的循環(huán) ,形成一個經(jīng)濟、合理、完整、多層次、多功能的良性循環(huán)系統(tǒng)。 本項目采用秸稈氣、沼氣混合供氣技術 ,以實現(xiàn)高熱值沼氣與低熱值秸稈氣的混合使用。一方面 ,可解決了單一沼氣工程在用氣高峰時段供氣能力不足的問題 ,而且從根本上避免了沼氣系統(tǒng)冬季運行的常規(guī)能源消耗 。另一方面 ,與單一秸稈集中 供氣系統(tǒng)相比 ,沼氣與秸稈氣的混合使用 ,將為用戶提供更為優(yōu)質的混合燃氣 ,進一步提升供氣質量和居民生活品質。 2 建設目標 序號 項目 單位 數(shù)量 1 年處理秸稈量 t 2 秸稈氣化系統(tǒng)年產(chǎn)氣量 m3 204400 3 年處理西瓜蔓藤酸化水及木醋液 m3 4 年處理豬糞 m3 5 USR 一體化沼氣反應裝置年產(chǎn)沼氣量 m3 69350 6 年產(chǎn)沼渣肥 t 7 年產(chǎn)沼液肥 t 第四章項目選址 1 選址原則 項目選址應遵循以下原則 : (1)符合城鎮(zhèn)規(guī)劃要求 項目選址服從城鎮(zhèn)建設規(guī)劃、地區(qū)規(guī)劃和相關行業(yè)規(guī)劃 ,遠離居民區(qū)。 (2)節(jié)約投資、降低成本、提高經(jīng)濟效益 選擇交通運輸便利 ,各方面條件 (如水、電、路等 )較好的場地 ,以節(jié)約基本建設投資 ,降低工程造價 ,節(jié)約成本 ,提高經(jīng)濟效益。 (3)具有適宜的上、下游產(chǎn)品 項目既要求有充足的畜禽糞便和豐富的農(nóng)作物秸稈等相關原料 ,又要求有足夠的農(nóng)田來消納項目的附加產(chǎn)品 ?沼液、沼渣以及草木灰 ,以達到形成循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的目的。 2 總體規(guī)劃思想 項目以生物質廢棄物能源化綜合利用為 主線 ,充分利用該場地和周圍條件 ,提高土地利用率 ,力求最優(yōu)的規(guī)劃方案 ,實現(xiàn)了秸稈氣、沼氣和草木灰、沼渣、沼液的綜合利用。 3 總平面布置 項目的平面布置是整個設計中最重要的部分 ,其布置將影響整個處理站的合理性。本著節(jié)約投資、布置緊湊、工藝流暢、便于建設實施的原則 ,根據(jù)地形、地貌、道路、環(huán)境等自然條件 ,考慮進出水走向、風向、朝向和外觀的因素 ,處理站按功能區(qū)分布置 ,一次性規(guī)劃用地 ,充分考慮項目建設單位遠期發(fā)展的需要。 4 平面布置圖 第五章工藝選擇 1 設計原則 (1)以資源化、減量化、無害化、生態(tài)化利用為原則 ,針對項目具體情況 ,制定適宜的技術方案和處理工藝流程 。 (2)利用先進、成熟、運行可靠的處理工藝 ,對物料適應能力強 ,運行穩(wěn)定 。 (3)在保證達到設計要求的前提下 ,盡量減少投資和運行成本 。 (4)系統(tǒng)力求操作管理簡便 ,降低勞動強度 。 (5)以秸稈氣化、沼氣技術為紐帶 ,將秸稈氣、沼氣 與養(yǎng)殖、種植技術進行優(yōu)化組合 ,做到能量多級利用、物質良性循環(huán) ,形成無污染的可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。 2 工藝流程 秸稈原料進行預處理后 ,經(jīng)上料器送入氣化爐中進行熱解氣化反應轉換成可燃氣體 ,經(jīng)高溫除灰裝置除去燃氣中的大部分灰分后進入無水燃氣凈化系統(tǒng) ,在無水凈化系統(tǒng)中除去含灰塵、焦油等雜質 ,經(jīng)冷卻后由燃氣輸送裝置加壓后送至貯氣柜 ,分離出的木醋液存放于木醋液池。 同時 ,收集的糞便與西瓜蔓藤酸化液及秸稈氣化系統(tǒng)中分離出的木醋液按照特定比例充分攪拌混合后 ,經(jīng)過兼氧水解酸化進入調節(jié)池計量 ,由污泥泵將料液送 至 USR 一體化沼氣反應裝置中進行厭氧消化反應。產(chǎn)生的沼氣經(jīng)收集、凈化裝置脫水、脫硫后輸送至反應器集氣系統(tǒng)內(nèi)貯存。 所產(chǎn)的秸稈氣和沼氣在混合貯氣柜中按特定比例自動混合后 ,通過輸氣管網(wǎng)輸送給用戶。項目所產(chǎn)生的草木灰可直接當作有機肥 ,沼液排放到沼液池 ,沼渣定期排放至沼渣池進行固液分離 ,分離的固體生產(chǎn)有機肥 ,液體流入沼液池用于農(nóng)田噴灌。 工藝流程如下圖 : 3 氣化系統(tǒng)工藝 工藝流程 無水除焦系統(tǒng)采用無污染凈化技術實現(xiàn)燃氣、木醋液與焦油的徹底分離 ,工藝路線先進 ,不造成水的二次污染 ,反應過程易于監(jiān)測與控制。 系統(tǒng)主要構成如下 :氣化爐、冷凝塔、吸收塔、分離塔、真空泵、除霧塔、循環(huán)泵站、沉淀分離器、貯氣柜。 (1)氣化機組 :氣化機組由上料器、氣化反應爐、燃氣凈化裝置、真空泵和電控系統(tǒng)等部分組成。其氣化工藝流程為 :原料預處理后經(jīng)上料器進入氣化機組 ,在氣化爐中經(jīng)熱解、氧化和還原反應 ,轉換成為可燃氣體。燃氣經(jīng)過凈化裝置 ,除去其中的灰塵和焦油并冷卻 ,經(jīng)真空泵壓送入貯 氣柜。 (2)貯氣柜 :貯氣柜的作用是貯存一定量的燃氣 ,保持恒定的壓力 ,以調整高峰時的用氣和保證灶前壓力的穩(wěn)定性。在貯氣柜的前端和后端分別安裝有沉淀水封器和阻火器 ,作為安全裝置。 (3)燃氣輸配系統(tǒng) :燃氣通過燃氣輸配管網(wǎng)混合貯氣柜 ,通過輸氣管網(wǎng)配送至用戶。燃氣輸配系統(tǒng)包括輸氣管網(wǎng)和附屬設備。管網(wǎng)是由燃氣供給用戶的管道組成。室外管道使用 PE 管 ,一般敷設于地下 。戶內(nèi)使用鍍鋅管。燃氣管網(wǎng)根據(jù)敷設位置可分為干管、支管、用戶引入管等 ,其干支管采用淺層直埋的方式鋪設在地下。附屬設備主要包括集水器、放散器、控制 器等。 工藝技術 氣化技術 秸稈氣化是利用農(nóng)作物秸稈、木屑、稻殼等各種可燃生物質在缺氧狀態(tài)下 ,加熱反應的能量轉換過程。當原料在只供應少量的空氣的情況下加熱 ,導致不完全燃燒 ,使其含有的碳、氫等元素變成一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃氣體 ,產(chǎn)生的燃氣通過輸配管網(wǎng)輸送到貯氣柜。 該選用技術最成熟先進的、應用最為廣泛的下吸式固定床氣化爐。具有以下優(yōu)點 : (1)操作簡便 ,運行可靠 。 (2)原料適應性強 。 (3)氣化效率高 。 (4)熱裂解充分 ,焦油含量低。 燃氣凈化技術 JQC 系列 (WS)型無水除焦燃氣凈化系統(tǒng)依次采用冷凝、吸收、吹脫等工藝 ,配套 TCS(Tar Cracking system)焦油裂解裝置 ,實現(xiàn)氣化站內(nèi)焦油零殘留。與常規(guī)水洗凈化相比 ,水不與燃氣直接接觸 ,僅起到冷卻作用 ,有效避免了二次污染的產(chǎn)生 ,綜合技術處于國際領先水平 ,該凈化技術具有以下優(yōu)點 : (1)焦油去除效率達 98%以上 ,出口燃氣焦油含量 10mg/m3,遠遠優(yōu)于農(nóng)業(yè)部標準規(guī)定的 30mg/m3,處于國際先進水平 。 (2)實現(xiàn)了燃氣、焦油、木醋液三者的徹底分離 ,無任何二次污染產(chǎn)生 。 (3)溶劑 循環(huán)使用并可實現(xiàn)無動力自然再生 ,系統(tǒng)運行費用低 。 (4)系統(tǒng)平均噪聲遠低于 75dB(A),工作環(huán)境優(yōu)良。 技術指標 主要技術性能參數(shù)如下 : 技術性能參數(shù) 單位 JQC400(WS) 最大產(chǎn)氣量 m3/h 400 燃氣輸出熱量 MJ/h 2160 燃氣低位發(fā)熱量 kcal/Nm3 1200 氣化效率 % 75 氧含量 % 1 CO 含量 % 20 H2S 含量 mg/ Nm3 10 焦油含量 mg/m3 10 機組噪聲 dB(A) 75 技術特點 燃氣熱值高 ,品質穩(wěn)定 氣化爐爐膛采用合理的高徑比 ,實現(xiàn)了梯度燃燒 ,提高了氧化區(qū)的溫度 ,使更多大分子氣體在此裂解為永久性小分子氣體 ,從根本上提高了燃氣熱值 。同時氣化爐采用自動調節(jié)進風量 ,空氣與原料反應完全 ,氧含量低 ,品質十分穩(wěn)定。 運行成本低 整套系統(tǒng)全部經(jīng)過有限元模擬及實踐應用 ,系統(tǒng)沿程阻力小 ,動力消耗低 。除焦效率高、維護方便 ,運行費用極低。 氣化效率高 氣化爐選擇了合理的流線形狀 ,爐內(nèi)獨特的爐排結構不僅經(jīng)久耐用 ,而且不會造成空洞及搭橋現(xiàn)象 ,反應完全、均勻、連續(xù)。 4 沼氣系統(tǒng)工藝 工藝流程