一、规划总则

1.1 规划布景

随着厨余垃圾资源化利用需要的不休提升，，，，，，，沼气作为厨余垃圾厌氧发酵的主题产品，，，，，，，其清洁发电价值日益凸显。。。。。。。本规划针对逐日5000m?沼气出产量（每幼时可用沼气量约200m?左右），，，，，，，沼气硫化氢含量依照5000ppm推算。。。。。。。配套2台250KW发电机组，，，，，，，结合络合铁湿法脱硫、全套沼气预处置系统，，，，，，，实现沼气高效发电、电力自用余电并网，，，，，，，同时回收发电机组高温废气热量，，，，，，，为用户提供高温热水，，，，，，，达成“环保处置+能源回收+资源利用”的多沉指标，，，，，，，助力工厂实现节能降耗、绿色低碳发展。。。。。。。

1.2 规划主题参数

?沼气出产量：逐日5000m?，，，，，，，每幼时可用沼气量约200m?，，，，，，，

?发电机组配置：250KW沼气发电机组2台，，，，，，，选取并联运行模式；；；；；

脱硫技术：络合铁湿法脱硫技术，，，，，，，确保脱硫成效达标；；；；；

?预处置系统：具备脱水、稳压、阻火、计量等全职能；；；；；

?并网方式：发电自用，，，，，，，余电并入工厂内低压端电网；；；；；

?余热利用：针对发电机组高温废气装置废气换热器总成，，，，，，，回收热量造备高温热水供出产用，，，，，，，削减用户能耗。。。。。。。在气温度低的冬天，，，，，，，也能够给沼气发酵池加温，，，，，，，提高沼气产量，，，，，，，加大项目产出和效益。。。。。。。

1.3 规划设计准则

1.实用性：贴合工厂现实需要，，，，，，，设备选型适配沼气产量，，，，，，，确保系统不变运行，，，，，，，满足电力自用及热水供给需要；；；；；

2.高效性：优化脱硫、预处置及发电流程，，，，，，，提升沼气利用率，，，，，，，降低能源损耗，，，，，，，确保发电效能及余热回收效能；；；；；

3.安全性：美满阻火、防爆、防泄漏等安全措施，，，，，，，切合沼气发电行业安全规范及GB/T 29488-2013中大功率沼气发电机组有关尺度；；；；；

4.经济性：两全设备投资、运行成本与收益，，，，，，，通过余电并网、余热回收，，，，，，，最大化提升资源利用率，，，，，，，降低工厂运营成本；；；；；

5.可扩大性：系统设计预留肯定冗余，，，，，，，便于后续凭据沼气产量变动调整设备运行参数或新增设备。。。。。。。

二、工艺流程图

厨余垃圾厌氧发酵沼气→ 沼气网络系统 → 络合铁湿法脱硫系统 → 沼气预处置系统（脱水→稳压→阻火→计量） →双模气柜→ 2台250KW发电机组并联运行（或火炬烧后排放） → 发电输出（工厂低压端自用+余电并网） → 发电机组高温废气 → 废气换热器总成 → 高温热水（蒸汽）供给→ 废气排放

三、主题系统具体设计

3.1 沼气网络系统

3.1.1 系统组成

由沼气网络管路、变频罗茨风机、脱水罐、双模气柜、泄漏检测装置组成，，，，，，，重要用于将厨余垃圾厌氧发酵罐产生的沼气进行集中网络、暂存，，，，，，，不变沼气输送压力，，，，，，，预防沼气泄漏。。。。。。。

3.1.2 设计参数

?管路规格：选取DN200耐侵蚀PE管，，，，，，，适配每幼时200m?沼气输送需要；；；；；

?双模气柜：500-1000m?，，，，，，，工作压力0.05-0.1MPa，，，，，，，用于不变沼气流量，，，，，，，缓解压力颠簸，，，，，，，满足发电机组陆续运行，，，，，，，,储气装置容量不低于2幼时用气量的要求（每幼时200m?，，，，，，，2幼时用量400m?）；；；；；

?泄漏检测：在管路接口、缓冲罐等关键部位装置沼气泄漏检测仪，，，，，，，倒赜气浓度超过安全阈值（体积分数1%）时，，，，，，，自动报警并堵截有关阀门，，，，，，，保险系统安全。。。。。。。

3.2 络合铁湿法脱硫系统

3.2.1 技术道理

选取络合铁湿法脱硫技术，，，，，，，利用络合铁作为催化剂，，，，，，，在常温常压下将沼气中的硫化氢（H?S）氧化为单质硫，，，，，，，实现脱硫主张。。。。。。。该技术拥有脱硫效能高、反映速度快、催化剂可循环利用、无二次传染蹬着势，，，，，，，合用于厨余垃圾沼气中H?S浓度颠簸较大的场景，，，，，，，可处置H?S浓度1000-20000mg/Nm?的高浓度沼气，，，，，，，脱硫后H?S含量可降至100mg/Nm?以下，，，，，，，满足发电机组安全使用要求。。。。。。。

3.2.2 系统组成

系统由吸收塔、再生塔、循环泵、沉淀池、药剂造备罐、压滤机等设备组成，，，，，，，具体流程如下：

1.沼气进入吸收塔底部，，，，，，，与脱硫塔的络合铁脱硫液逆向接触，，，，，，，H?S与脱硫液中的络合铁产生氧化还原反映，，，，，，，天生单质硫；；；；；

2.反映后的富硫脱硫液由吸收塔底部排出，，，，，，，经循环泵送入再生塔，，，，，，，通过曝气将络合亚铁氧化为络合铁，，，，，，，实现催化剂再生；；；；；

3.再生后的脱硫液经沉淀池沉淀单质硫，，，，，，，上清液回流至吸收塔循环使用，，，，，，，沉淀的单质硫经过滤、脱水后可作为副产品回收，，，，，，，能够用来出产硫磺用；；；；；

4.药剂造备罐用于配置络合铁脱硫液，，，，，，，凭据脱硫成效定期补充药剂，，，，，，，确保脱硫效能不变。。。。。。。

3.2.3 设计参数

?处置能力：每幼时200m?沼气，，，，，，，适配该项目沼气产量工作需要；；；；；

?脱硫效能：≥98%，，，，，，，脱硫后沼气中H?S含量≤100mg/Nm?；；；；；

?吸收塔：直径1.8m，，，，，，，高度6m（暂定），，，，，，，材质304不锈钢或玻璃钢材质，，，，，，，气相速度节造在0.8-2m/s，，，，，，，预防液泛或漏液；；；；；

?再生塔：直径1.8m，，，，，，，高度6m（暂定），，，，，，，材质304不锈钢或玻璃钢材质,曝气强度3m?/(m?·h)，，，，，，，确保络合亚铁再生率≥95%；；；；；

?循环泵：流量20m?/h，，，，，，，扬程30m，，，，，，，2台（1用1备），，，，，，，确保脱硫液循环不变；；；；；

?运行压力：0.03-0.05MPa，，，，，，，运行温度25-35℃，，，，，，，无需加热或降温设备，，，，，，，降低能耗。。。。。。。

3.3 沼气预处置系统

预处置系统主题作用是去除沼气中的水分、杂质，，，，，，，不变沼气压力、流量，，，，，，，预防回火，，，，，，，正确计量沼气用量，，，，，，，为发电机组提供合格的进气，，，，，，，预防杂质、水分对发电机组造成磨损、侵蚀和点火做工，，，，，，，确；；；；；椴槐湓诵幼。。。。。。系统整合脱水、稳压、阻火、计量四大职能，，，，，，，各？？？？？？？？樾诵幼。。。。。。

3.3.1 脱水？？？？？？？？

选取冷却脱水工艺，，，，，，，去除沼气中的鼓和水分，，，，，，，预防水分进入发电机组导致气缸侵蚀、火花塞使用寿命短、点火不良、气缸积碳等问题。。。。。。。

?冷却脱水：选取管壳式冷却器+冷水机，，，，，，，将沼气温度降至10-15℃，，，，，，，使沼气中的鼓和水汽冷凝析出，，，，，，，经分离器排出；；；；；

?吸附脱水（可选）：选取活性氧化铝吸附剂，，，，，，，进一步去除沼气中的残存水分，，，，，，，确保脱水后沼气露点≤-20℃，，，，，，，满足发电机组进气水分要求（≤0.5g/m?）；；；；；

?设备配置：冷却器1台，，，，，，，换热器一台，，，，，，，自动节造系统一套，，，，，，，达到设定温度后自动；；；；；（处置能力200m?/h），，，，，，，自动排水阀若干，，，，，，，定期排放冷凝水。。。。。。。

3.3.2 稳压？？？？？？？？

由于沼气产量存在幼幅颠簸，，，，，，，需通过稳压？？？？？？？？椴槐湔悠沽Γ，，，，，，确保发电机组进气压力恒定，，，，，，，预防压力颠簸导致发电效能降落或机组故障；；；；；，，，，，，，切合沼气发电机组距离机组燃气支管前1m处沼气压力不低于10kPa的要求。。。。。。。

?设备配置：罗茨风机2台（1用1备），，，，，，，压力变送器1台，，，，，，，PLC节造系统1套；；；；；

?设计参数：稳压领域10kpa，，，，，，，倒赜气压力高于10kpa时，，，，，，，变频罗茨风机减低转速，，，，，，，当气压低于8kpa时，，，，，，，罗茨风机加大转速，，，，，，，增猛进气量，，，，，，，确保压力不变在设定领域；；；；；压力颠簸≤2kpa（具体参数必要凭据现场情况设定）。。。。。。。

3.3.3 阻火？？？？？？？？

为预防发电机组回火引发沼气管路爆炸，，，，，，，在沼气进入发电机组前设置阻火装置，，，，，，，阻断火焰传布，，，，，，，保险系统安全。。。。。。。

?设备配置：管路阻火器多台台（每台发电机组对应1台），，，，，，，材质304不锈钢，，，，，，，选取波纹板式阻火结构；；；；；视情况上水封一个。。。。。。。

?设计要求：阻火等级BS 5545 Part 2，，，，，，，耐火功夫≥30min，，，，，，，可有效阻断火焰传布，，，，，，，同时不影响沼气流量，，，，，，，建设沼气渗漏、溢出和渗出等防护装置。。。。。。。

3.3.4 计量？？？？？？？？

用于正确计量沼气用量，，，，，，，为发电效能核算、成本统计提供数据支持，，，，，，，同时便于监控沼气亏损情况。。。。。。。

?设备配置：沼气流量计1台，，，，，，，精度等级0.5级，，，，，，，材质304不锈钢；；；；；

?设计参数：丈量领域150-250m?/h，，，，，，，适配每幼时200m?沼气用量，，，，，，，具备温度、压力赔偿职能，，，，，，，可实时显示瞬时流量、累计流量，，，，，，，数据可接入工厂监控系统，，，，，，，切合GB/T 29488-2013中沼气计量仪表配置要求。。。。。。。

3.4 发电机组系统

3.4.1 设备选型参考

选用2台动力为康明斯技术型号为15N的250KW沼气发电机组，，，，，，，适配每幼时200m?沼气用量（每台250KW发电机组每幼使赜气亏损量约100m?，，，，，，，2台并联运行刚好匹配每幼时200m?沼气供给量），，，，，，，机组切合GB/T 29488-2013中大功率沼气发电机组尺度，，，，，，，额定频率50Hz，，，，，，，功率不幼于250KW，，，，，，，以甲烷含量不低于50%的沼气为重要燃料。。。。。。。

?机组型号：选用适配沼气内燃机驱动互换工频发电机组，，，，，，，发起机选取四冲程、涡轮增压、稀薄点火模式，，，，，，，发电机选取无刷自励同步发电机；；；；；发起机的技术来自于康明斯技术，，，，，，，发起机为15N，，，，，，，排量为15升。。。。。。。

?主题参数：发起机型号：15N，，，，，，，额定功率250KW，，，，，，，额定电压400V，，，，，，，额定频率50Hz，，，，，，，额定转速为1500RPM，，，，，，，功率因数0.8（滞后），，，，，，，发电最高效能≥38%，，，，，，，热效能≥47%，，，，，，，总效能≥85%，，，，，，，自带立式散热器，，，，，，，启动方式为电启动。。。。。。。

?配套设备：每台机组配套冷却系统、光滑系统、排气系统、节造系统，，，，，，，确；；；；；椴槐湓诵校，，，，，，发电机温升限值切合GB/T 2820.3的划定，，，，，，，凹凸温循环水温度限值切合产品技术前提要求。。。。。。。

3.4.2 并联运行设计

2台250KW发电机组选取并联运行模式，，，，，，，通过并联节造柜实现与市电同步运杏注负载分配，，，，，，，确保发电不变，，，，，，，满足工厂用电需要，，，，，，，切合GB/T 29488-2013中机组并联运行要求。。。。。。。

?与市电并联节造：选取PLC自动并联节造系统，，，，，，，具备自动同步、自动并网职能，，，，，，，当项目用电量幼于发电机组的输出时，，，，，，，所有的电力由发电机组掌管供电，，，，，，，当发电机组输出功率幼于用电量时，，，，，，，不及部门由市电分管，，，，，，，当两台发电机组故障或；；；；；时，，，，，，，市电自动承担全数负载，，，，，，，确保工厂内用电不中断（发电自用余电不上网的并网方式，，，，，，，必要用户与供电局协商和申请，，，，，，，在供电局登记认可后能力执行）；；；；；

?负载分配（不并网的方式）：两台机组并联运行时，，，，，，，有功功率分配差度在80%-100%额定负载之间为±5%，，，，，，，在20%-80%额定负载之间为±10%；；；；；无功功率分配差度在20%-100%额定负载之间为±10%，，，，，，，确保负载分配均匀，，，，，，，预防单台机组过载；；；；；

?；；；；；ぶ澳埽壕弑腹埂⒐鳌⒐亍⑷毕唷超速、低频、水温过高、机油压力过低等多沉；；；；；ぶ澳埽，，，，，，当机组出现异常时，，，，，，，自动；；；；；⒈ň，，，，，，保险机组安全。。。。。。。

3.4.3 发电并网设计

选取“发电自用、余电不并网”的方式，，，，，，，所发电力全数满足工厂内部低压端用电需要，，，，，，，渣滓电力不并入电网，，，，，，，实现能源高效利用，，，，，，，切合《散布式发电治理暂行法子》平散布式发电“自觉自用、有余不上网”的要求，，，，，，，接入电压等级为380V（工厂低压端尺度电压）。。。。。。。

?并网设备：配置并网开关柜、防逆流节造器、计量电表、隔离变压器等设备，，，，，，，并网开关柜具备并网切换、；；；；；ぶ澳埽，，，，，，计量电表用于计量余电上网电量。。。。。。。

?并网节造：通过PLC节造系统实现并网切换，，，，，，，当工厂内部用电负荷幼于发电量时，，，，，，，发电机组的电力全数供厂内使用；；；；；当工厂内部用电负荷大于发电量时，，，，，，，不及部门由电网供电补充，，，，，，，确保工厂用电不变；；；；；

?安全要求：并网系统拥有防逆流；；；；；ぶ澳埽，，，，，，当工厂电网出现故障时，，，，，，，自动堵截并网回路，，，，，，，预防发电机组反送电到表网，，，，，，，确保表网用电安全，，，，，，，保险电网及机组安全，，，，，，，切合电网企业对散布式发电并网的安全要求。。。。。。。

3.5 高温废气余热利用系统（选型）

发电机组运行过程中会产生高温废气（排气温度约450-550℃），，，，，，，通过装置废气换热器总成，，，，，，，回收废气中的热量，，，，，，，造备高温热水，，，，，，，为客户提供出产、生涯用热水，，，，，，，提高能源利用率，，，，，，，实现“发电+余热回收”的综合利用模式，，，，，，，综合能源利用率可达80%以上。。。。。。。

3.5.1 系统组成

由废气换热器总成、热水循环泵、热水储罐、温度节造系统、管路阀门等组成，，，，，，，具体流程如下：

1.发电机组高温废气经排气管路进入废气换热器总成，，，，，，，与换热器内的冷水进行热互换；；；；；

2.冷水吸收废气热量后升温，，，，，，，成为高温热水（温度可达80-90℃），，，，，，，经热水循环泵送入热水储罐贮存；；；；；

3.热互换后的废气温度降至150℃以下，，，，，，，经排气管路达标排放；；；；；

4.温度节造系统实时监测热水温度，，，，，，，当温度低于设定值（如80℃）时，，，，，，，调节废气换热器热水循环速度，，，，，，，确保热水温度不变；；；；；当温度过高时，，，，，，，自动泄压降温，，，，，，，保险系统安全。。。。。。。

3.5.2 设计参数

?废气换热器：材质316不锈钢，，，，，，，换热面积10㎡，，，，，，，处置废气量适配2台250KW发电机组排气需要，，，，，，，换热效能≥85%；；；；；

?热水产量：每幼时可造备80-90℃高温热水约Xm?左右（满负载时辰），，，，，，，满足客户日常出产、生涯热水需要；；；；；

?热水储罐：容积50m?，，，，，，，材质304不锈钢，，，，，，，具备保温职能，，，，，，，保温层厚度50mm，，，，，，，确保热水温度降落速度≤5℃/h；；；；；

?热水循环泵：流量15m?/h，，，，，，，扬程25m，，，，，，，2台（1用1备），，，，，，，确保热水循环不变；；；；；

?排气要求：热互换后废气排放温度≤150℃，，，，，，，切合《大气传染物综合排放尺度》（GB 16297-1996）要求，，，，，，，无二次传染。。。。。。。