【正文】 沼氣凈化系統(tǒng)包括脫硫和脫水兩套設(shè)備。 貯氣柜 厭氧反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過沼氣凈化系統(tǒng)凈化后用于發(fā)電。 目前比較先進(jìn)的是膜式儲氣柜，膜式貯氣柜屬于干式柔性貯氣柜，避免了濕式貯氣柜的冬季結(jié)冰問題，氣柜頂設(shè)火炬頭，保證事故防空安全進(jìn)行。 固液分離機(jī) 33 厭氧池出料經(jīng)過固液分離機(jī)進(jìn)一步處理后，沼渣進(jìn)入有機(jī)肥堆肥系統(tǒng)，沼液進(jìn)入沼液池農(nóng)田利用。 貯渣池 臨時(shí)存放柵渣等固體垃圾。 1沼液池 發(fā)酵后的沼液是良好的液體有機(jī)肥，可以施用于農(nóng)田。設(shè)置沼液池收集沼液，以便農(nóng)作物需要時(shí)取用。 1干化場 本 項(xiàng)目采用厭氧微生物發(fā)酵工藝及技術(shù)，利用沼泥和糞渣，經(jīng)微生物滅菌、除臭、發(fā)酵、降解等工藝，制造生物有機(jī)復(fù)合肥。改變了當(dāng)前化肥工業(yè)幾乎全是無機(jī)肥的局面，這對地力的維持及提高，生態(tài)平衡的維護(hù)均有重要的戰(zhàn)略意義，是實(shí)現(xiàn)有機(jī)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的新一代肥料。除含有 N、 P、 K 和中量微量元素外，尚含較多的腐殖酸和大量的有益微生物，具有生理活性。市場預(yù)測前景看好， 21 世紀(jì)是一個綠色的世紀(jì)，“綠色農(nóng)業(yè)”要求肥料采用生物有機(jī)復(fù)合肥，所以市場相當(dāng)好。生物有機(jī)復(fù)合肥生產(chǎn)過程不產(chǎn)生二次污染，廢棄物垃圾等經(jīng)生化發(fā)酵除臭、滅菌，不會對廠區(qū)及周圍環(huán) 境構(gòu)成不良影響。 1沼氣作民用和工業(yè)用燃料 沼氣主要成分是甲烷，通常占總體積的 60～ 70%，熱值在 20930～25120kJ/m3，抗爆性能好，完全燃燒時(shí)僅剩二氧化碳和水，是一種高熱值的清潔燃料，可用于替代天然氣或液化氣向居民集中供應(yīng)，用于 34 炊用，也可以向用能企業(yè)供應(yīng)作為燃料。作為燃料按照熱值折算， 1m3沼氣相當(dāng)于 標(biāo)準(zhǔn)煤。其市場需求分為內(nèi)部需求和外部需求兩部分，內(nèi)部需求主要考慮場區(qū)本身炊用供氣需求、廠區(qū)供熱需求量部分；外部需求主要考慮周邊半徑在 3 公里內(nèi)居民集中炊用供氣和企業(yè)工業(yè)燃料需求兩部分。 甲烷占沼氣總體積 60～ 70%，通過 PSA 分子篩變壓吸附法或化學(xué)吸收法對沼氣進(jìn)行提純凈化，去處其中大部分 CO2 和 H2S,完全可以達(dá)到國家車用天然氣標(biāo)準(zhǔn)，替代天然氣供車用，是一種優(yōu)良的可再生車用能源。如半徑在 300 公里內(nèi)有天然氣加氣站，可將其作為沼氣的重要市場需求考慮。 1沼氣供給分析與預(yù)測 本項(xiàng)目建成后，日產(chǎn)沼氣 1000m3,全部用于沼氣發(fā)電，日發(fā)電量為1500 度。 第 7 章 項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo) 設(shè)計(jì)原則 技術(shù)先進(jìn)性、可靠性和適應(yīng)性原則 (1) 根據(jù)牛場實(shí)際情況，選擇最先進(jìn)的工藝方案。 (2) 根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，選擇有成功案例的工程方案，確保工程可以長期穩(wěn)定運(yùn)行。 35 (3) 根據(jù)業(yè)主經(jīng)濟(jì)條件和操作人員技能水平，選擇最適宜的方案，便于實(shí)際運(yùn)行和維護(hù)。 經(jīng)濟(jì)效益最大化原則 (1)在保證技術(shù)先進(jìn)性的基礎(chǔ)上，優(yōu)化工藝和各個單元設(shè)計(jì)，降低一次性投資，確保最佳性價(jià)比和最短的投資回收期。 (2) 遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，對整個場區(qū)進(jìn)行能流物流分析和設(shè)計(jì)，確保沼氣工程為企業(yè)帶來整體最大效益。 環(huán)境和社會效益最大化原則 (1)對產(chǎn)品（沼氣、沼渣、沼液）進(jìn)行充分利用，并注重外觀設(shè)計(jì)和綠化美化 ，使站區(qū)與場區(qū)總體環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 (2) 設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中遵守國家及地方有關(guān)法律法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策，保證工程符合地方環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展規(guī)劃，工程建成后可改善公眾取暖、餐飲等用能，并發(fā)揮示范作用，帶動地方經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展。 產(chǎn)品方案 本項(xiàng)目產(chǎn)品方案如表 71 所示： 表 71 沼渣、沼液 供給結(jié)構(gòu)表 序號 產(chǎn)品 數(shù)量（年產(chǎn)） 備注 1 沼氣 萬米 3 發(fā)電 2 沼渣有機(jī)肥 1825 噸 出售用于周邊農(nóng)田 3 沼液肥 16425 噸 出售用于周邊農(nóng)田 36 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 技術(shù)目標(biāo) 產(chǎn)氣 量： 1000 m3/d CSTR 消化反應(yīng)器有效容積單位產(chǎn)氣率： m3/ m3 進(jìn)料濃度： 6－ 12%（ TS） 發(fā)酵溫度 3538 ℃ 停留時(shí)間 2030 天 經(jīng)濟(jì)目標(biāo) 總投資： 萬元 年收入： 萬元 建設(shè)規(guī)模 本工程共建設(shè)消化反應(yīng)器規(guī)模 1200 m3 1 套，采用干式柔性氣囊 350m3 1 座， 100KW 沼氣發(fā)電系統(tǒng) 1 套 ,有機(jī)肥生產(chǎn)線 1 條，生產(chǎn)能力1825 噸 /年。 37 第 8 章 項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容 土建構(gòu)筑物 土建構(gòu)筑物列表 本工程土建構(gòu)筑物如表 81 所示： 表 81主要建構(gòu)筑物一覽表 序號 名稱 規(guī)格數(shù)量 備注 1 預(yù)處理池 100m3 鋼砼 2 CSTR 基礎(chǔ) 77m3 鋼砼 3 辦公用房 20m2 磚混 4 工具間 20m2 磚混 5 鍋爐房 20m2 磚混 6 出料池 50m3 鋼砼 7 沼液池 1500 m3 鋼砼 8 泵房 20m2 磚混 9 有機(jī)肥加工車間 300m2 磚混 10 電控室 20m2 磚混 11 圍墻、大門、路面和綠 化 主要構(gòu)筑物說明 （ 1）預(yù)處理系統(tǒng) 38 預(yù) 處理系統(tǒng)由勻漿池和進(jìn)料池組成，設(shè)勻漿池的目的是將廢水和鮮牛糞混合預(yù)處理；設(shè)立調(diào)糞池的目的是為了增加污水中的有機(jī)質(zhì)含量，以提高產(chǎn)氣率，池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，將干清糞定時(shí)投入池內(nèi)，經(jīng)攪拌成為高有機(jī)質(zhì)濃度的液體。根據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)的要求，勻漿池和進(jìn)料池體積均為 50m3，采用全地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池壁作防水 處理防止污水的滲漏。 勻漿池和進(jìn)料池 的基本尺寸 均為 ： 長 5m、 寬 4m、 深，頂部設(shè) 蓋板 。 主要設(shè)備： ▲粉碎機(jī) 型號： FSJXN60 處理量： 10m3/hr 功率： 數(shù)量： 1 臺 ▲提升泵 型 號： DFGG501 流 量： 20m3/h 揚(yáng) 程： 30m 功 率： 數(shù) 量： 2 臺（ 1 用 1 備） （ 2）、 CSTR 反應(yīng)器 容 積： 1200m3（地上鋼結(jié)構(gòu)） 39 尺 寸： D H=14m 數(shù) 量： 1 座 主要設(shè)備： ▲攪拌裝置 數(shù) 量： 1 套 功 率： ▲加熱盤管循環(huán)系統(tǒng) 數(shù) 量： 1 套 ▲水封器 數(shù)量： 1 臺 ▲氣水分離器 數(shù)量： 2 臺 ▲脫硫塔 數(shù) 量： 2 臺 ▲在線溫度計(jì) 數(shù)量：若干 （ 3）貯氣系統(tǒng) 主要設(shè)備： 沼氣柜 :干式柔性膜氣 柜 容 積： 350m3 數(shù) 量 : 1 座 40 阻火器 數(shù)量： 1 臺 計(jì)量表 數(shù)量： 1 臺 （ 4）、鍋爐房 工藝尺寸： L B H=6m 結(jié)構(gòu)形式：磚混 數(shù) 量： 1 間 主要設(shè)備： ▲ 鍋爐 型 號：非標(biāo) 數(shù) 量： 1 臺 附 件：含配套設(shè)備 （ 5）、辦公用房 工藝尺寸： 結(jié)構(gòu)形式：磚混 數(shù) 量： 1 間 （ 6）、電控室 工藝尺寸： L B H= 結(jié)構(gòu)形式：磚混 41 數(shù) 量： 1 間 （ 7）、工具間 工藝尺寸： L B H=6m 結(jié)構(gòu)形式：磚混 數(shù) 量： 1 間 （ 8） 、發(fā)電機(jī)房 工藝尺寸： L B H=6m 結(jié)構(gòu)形式：磚混 數(shù) 量： 1 間 （ 9）、有機(jī)肥車間 工藝尺寸： 300m2 結(jié)構(gòu)形式：磚混 數(shù) 量： 1 間 主要設(shè)備 主要設(shè)備列表 表 83 主要設(shè)備一覽表 序號 名稱 型號 /規(guī)格 單位 數(shù)量 1 粗格柵 10mm 套 1 2 提升泵 套 2 42 3 沼液泵 臺 2 4 電子溫度計(jì) 臺 1 5 計(jì)量表 臺 1 6 粉碎機(jī) 臺 1 7 加熱系統(tǒng) 套 1 8 攪拌系統(tǒng) 套 1 9 進(jìn)料系統(tǒng) 套 1 10 出料系統(tǒng) 套 1 11 CSTR 消化 反應(yīng) 器 1200 立方米 套 1 12 固液分離機(jī) 臺 1 13 沼氣貯柜 350 立方米 套 1 14 氣柜防腐、保溫 套 1 15 氣水分離器 套 2 16 脫硫塔 XN600 套 2 17 阻火器 套 1 18 水封器 套 1 19 有機(jī)肥生產(chǎn)系統(tǒng) 套 1 20 鍋爐 臺 1 21 沼氣發(fā)電機(jī) 100Kw 套 1 22 電控系統(tǒng) 套 1 43 電氣系統(tǒng) 電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)范圍 本設(shè)計(jì)包括沼氣站內(nèi)配電及電氣控制的設(shè)計(jì)，不包括電源外線工程設(shè)計(jì)。 供電負(fù)荷 本工程中的主要設(shè)備功率統(tǒng)計(jì)表見表 83： 表 83 主要設(shè)備功率統(tǒng)計(jì)表 序號 設(shè)備 功率（ kW） 數(shù)量 總功率 常用功率 工作時(shí)間 （ h） 用電量 （ kwh） 1 粉碎機(jī) 1 臺 3 2 攪拌機(jī) 4 1 臺 4 4 8 32 4 提升泵 2 臺 3 8 12 4 螺桿泵 2 臺 11 8 44 5 攪拌裝置 1 臺 8 44 6 沼液泵 2 臺 8 6 7 固液分離機(jī) 1 臺 4 設(shè)備合計(jì) 本工程常用容量為 千瓦 ，均為 380/220V 低壓設(shè)備，單機(jī)容量最大為 千瓦 。 配電系統(tǒng) 本工程電源由廠區(qū)配電室將 380/220伏三相四線制引入控制室 內(nèi)，經(jīng)控制室內(nèi)總配電柜供各用電點(diǎn)?？偱潆姽裆习惭b有電壓表、電流表和電度表，以監(jiān)測整個處理裝置的用電情況。動力設(shè)備均采用三相 380V供電，照明采用單相 220V 供電。 44 電纜敷設(shè) 對于室外電纜敷設(shè)根數(shù)較多的線路可設(shè)置電纜溝，其它電纜根數(shù)較少的線路可采用銅芯聚氯乙烯絕緣電纜穿鍍鋅鋼管的方式敷設(shè)或鎧裝電纜直埋敷設(shè)。室外照明電纜可采用鎧裝電纜直埋敷設(shè)。 照明 照明線路均采用 BV 型銅芯聚氯乙烯絕緣電線，電線截面除特殊標(biāo)注外，均采用 平方毫米，照明線路為 2 芯，插座電線為 3 芯。 防雷及接地 為防止電氣設(shè)備的過電壓及雷電侵襲，裝設(shè)過電壓保護(hù)裝置。 在土建施工時(shí)，將構(gòu)筑物中圈梁鋼筋連成一體形成環(huán)型接地網(wǎng)，在控制室周圍做接地極；控制室內(nèi)所有盤柜及鋼筋混泥土架構(gòu)以及電纜外皮、接線盒、終端盒等，均需和接地系統(tǒng)相連，即作等電位聯(lián)結(jié)。 自動控制系統(tǒng) 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 自動化技術(shù)在國外沼氣工程中已經(jīng)廣泛應(yīng)用，國內(nèi)在大型的沼氣項(xiàng)目中采用全自動控制系統(tǒng)。實(shí)踐證明對沼氣生產(chǎn)處理過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，能夠保證沼氣產(chǎn)量和整個生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率，降低能耗。本工程擬采用集散型二級分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng) 來對全廠的現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控管理，分散控制。 根據(jù)本工程的實(shí)際情況及工藝要求，采用國內(nèi)外先進(jìn)和成熟的由中央控制室微機(jī)和現(xiàn)場各級 PLC控制單元組成的兩個層次的 DCS系統(tǒng)。它集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)、 CRT 顯示技術(shù)于一體，通過通 45 訊網(wǎng)絡(luò)將中央級監(jiān)控總站和若干個現(xiàn)場控制分站連接起來，構(gòu)成集中管理、分散控制的微機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)，簡稱集散控制系統(tǒng)。 DCS 系統(tǒng)克服了集中控制系統(tǒng)危險(xiǎn)度集中、可靠性差、系統(tǒng)不易擴(kuò)展、控制電纜用量大等缺陷，實(shí)現(xiàn)了信息、管理及調(diào)度真正的集中，而將功能及控制危險(xiǎn)分散，從根本上提高了系統(tǒng)的可 靠性，同時(shí)采用以 PLC 為主構(gòu)成的 DCS 系統(tǒng)有較高的性能價(jià)格比。 自控設(shè)計(jì) 本工程采用 PLC 自動控制、控制屏手動控制和就地按鈕盒手動控制。在 MCC 控制柜上設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)處于自動位置時(shí)，由PLC 按預(yù)先編好的程序自動控制；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)處于就地按鈕箱手動位置時(shí)，可在 MCC 控制柜上或機(jī)旁按鈕盒上進(jìn)行人工控制；當(dāng)在 MCC 控制柜上手動轉(zhuǎn)換開關(guān)處于 MCC 控制柜手動位置時(shí)，操作人員可在 MCC 控制柜上進(jìn)行操作；當(dāng)在 MCC 控制柜上手動轉(zhuǎn)換開關(guān)機(jī)旁控制盒手動位置時(shí)，操作人員可在機(jī)旁控制盒上進(jìn)行操作。 監(jiān) 測儀表設(shè)計(jì) 配合計(jì)算機(jī)自控系統(tǒng)，在全廠各工段設(shè)置與工藝流程相適應(yīng)的儀表檢測系統(tǒng)，各儀表的標(biāo)準(zhǔn)電流信號（ 420mA）送至各 PLC 控制站，由 PLC 對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制處理再送至中央控制室控制和管理計(jì)算機(jī)。儀表選用帶現(xiàn)場顯示變送器的智能化儀表。采用現(xiàn)場顯示和中央控制室顯示兩級顯示。 全廠除配備有流量、壓力、溫度、液位儀表外，還配置了溶解氧、pＨ值、沼氣成分監(jiān)測等在線檢測儀表。由于這些儀表的優(yōu)劣直接影響到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性，所以本工程中的自動化儀表均選用國內(nèi)外先進(jìn)的、成熟的產(chǎn)品，以使自控系統(tǒng)的控制能力有良好的 保證。 46 第 9 章 投資估算及資金籌措 投資估算