农村沼气发电技术研究
邓 平
(贵州省清镇市农业局能源办 ,贵州清镇 551400)
摘要 介绍了农村户用沼气发电的意义、沼气发电技术的现状以及农村沼气发电技术的应用。
关键词 农村 ;沼气发电 ;技术应用
中图分类号 S216. 4 文献标识码 A 文章编号 1004 - 8421 (2009) 04 - 140 - 01
作者简介 邓平 (1975 - ) ,女 ,贵州清镇人 ,助理农艺师 ,从事土壤测土
配方施肥、土壤平衡配方施肥及农村能源生态建设等工作。
收稿日期 2009203220
沼气是一种新型的可再生能源 ,其燃烧产物中的污染物
少 ,而且沼气厌氧发酵技术对工厂废水、城市生活垃圾、农业
废弃物等有非常好的处理效果。沼气作为照明和炊火能源
已广泛应用于许多发展中国家的偏远地区 ,并取得了巨大成
效。近年来 ,由于环境和能源的严峻挑战 ,我国在农村地区
大力发展沼气技术 ,有效地解决了当地居民的炊火能源问
题 ,保护了当地的森林资源。沼气发电技术可以将这种清洁
的可再生能源转化为电能 ,为我国农村偏远地区提供了一个
用电的途径 ,可有效地解决部分地区生活及生产中小功率用
电的困难 ,并有利于缓解我国用电紧张的局面。
1 发展农村沼气发电的意义
沼气是有机废物在一定温度、酸碱度和密闭等条件下 ,
经细菌嫌气发酵而产生的一种以甲烷为主的可燃气体 ,是一
种良好的燃料气体 ,可以完全代替汽油或柴油进行开机发
电。农村沼气发电意义重大 ,好处多 ,能有效解决农村缺电
的困难 ;可以扩大肥源 ,提高肥效 ,促进农业生产和养猪事业
的发展 ;改善环境卫生 ,减少疾病传播 ,提高人民健康水平 ;
促进乡镇企业的发展 ,增加集体收入 ;减轻大电网负担 ,支援
工业 ;有了电还可以丰富社员群众的文化生活。如果把沼气
发电和家庭沼气结合起来 ,则效益更加显著 ,对发展农业和
养猪事业 ,建设社会主义新农村 ,提高社员群众的生活、文化
水平 ,保护森林 ,保持水土 ,改良气候 ,加速农业现代化等都
将起到积极的作用。
2 农村户用沼气发电技术发展现状
中国在沼气发电技术方面的研发已有 30多年的历史 ,
但主要集中在大中型沼气发电项目上 ,而且多是引进国外技
术。由于大中型沼气发电装置庞大 ,投资过高 ,需要投入原
材料较多 ,所以其推广应用有一定的难度。特别是在我国
的广大农村市场 ,大中型沼气发电技术及装置的应用根本
不切实际。由此 ,许多中小型沼气发电机应运而生 ,其沼气
发电机组也先后获得鉴定和投产 ,主要产品包括全部使用
沼气的纯沼气发动机及部分使用沼气的双燃料发动机。在
我国农村地区 ,主要发展容量为 3～10 kW的沼气发动机和
沼气发电机组。农村沼气发电是一种集环保和能源生产于
一体的能源综合利用新技术 ,符合国家产业结构调整的要
求 ,能够创造较好的经济效益。户用沼气发电机燃烧完全、
噪声低、无害烟、尾气排放基本无污染 ,有比较广阔的产业化
应用前景。
3 农村户用沼气发电技术的应用
沼气发电的形式按所用燃料分为单燃机 (即电火花点火
式 )和双燃机 (即液体燃料引燃式 )两种。单燃机是用沼气作
燃料 ,有 1个点火系统 ,不需高压喷油系统。单燃机采用煤
气机或汽油机改装即可 ,在空气进口处加上 1个“沼气 - 空
气混合器”,完全用沼气代替煤气或汽油作燃料便能正常运
行 ;若用柴油机改装则不用高压喷油系统 ,加上 1个点火系
统和 1个“沼气 -空气混合器”即可 ,其效率比前两者高。双
燃机是用沼气和柴油作燃料 ,以沼气为主 ,少量柴油用来引
燃。双燃机一般用柴油机改装 ,只在空气进口处加上 1个
“沼气 -空气混合器”即可。
单燃机和双燃机各有其优缺点 ,双燃机改装简单 ,使用
方便 ,但需要一定柴油用量 ;沼气不足时 ,可以单烧柴油 ,据
测定 ,农村使用双燃机比其纯烧柴油 ,节油率达 80%左右。
双燃机用手扶拖拉机头改装很方便 ,还可以发挥一机多能的
作用 ,白天照常耕田或运输 ,晚上用来发电。由于双燃机的
柴油用量可随沼气的多少而进行调节 ,故在生产应用中不受
沼气充足与否的影响。单燃机的改装虽然要外加点火系统
(由分电器、点火线圈、火花塞和蓄电池组成 ) ,但可省去价格
较贵的喷油系统 ,它不用柴油 ,只烧沼气 ,在沼气充足的条件
下 ,固定使用该机是合适的。如果保留高压喷油系统 ,在油
泵齿轮轴外端接出分电器和点火线圈 ,火花塞和喷油嘴可以
互换 ,用火花塞可单烧沼气 ,换回喷油嘴又可单烧柴油。另
外 ,也可以在气缸盖上喷油嘴附近 ,钻 1个孔用来装火花塞 ,
再按上述改装方法进行 ,保留高压喷油系统 ,同时加装点火
系统 ,这样既可以进行单烧 ,也可以进行双燃。
沼气池从发酵池的结构形式分为水压式沼气池和气袋式
沼气池两种。水压式沼气池的沼气作普通燃料直接引向沼气
炉燃烧 ,很方便而且效果好。但是 ,作为内燃机燃料则不理想 ,
在非进气过程因为沼气有压力 ,继续关气至混合器 ,使得气
缸吸入的混合气浓度不稳定 ,以至发生爆炸 ,同时会有少量
沼气从进气口逸出污染空气。气袋式沼气池没有水压箱 ,沼
气贮存于塑料薄膜制的气袋内 ,产气贮气系统都不变地处于
低压 (一般控制在 2～5 cm水柱压力 ) ,因而不会出现混合气
浓度不稳定和逸出沼气造成了污染、浪费等现象。综上分析
可见 ,沼气发电用气袋式沼气池比较好 ,且具有建池费用低、
池有效容积利用率高、经济、卫生和占地面积小等优点。
参考文献
[ 1 ] 李书境 ,隋树和.中国沼气发电技术发展现状与前景展望 [ J ].吉林农
业 , 2008 (6) : 8 - 9.
[2 ]魏俊玲.农村沼气发电的研究 [J ].吉林农业 , 2008 (9) : 8 - 9.
责任编辑 冯卫 责任校对 喻小玲农技服务 , 2009, 26 (4) : 140
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