|
农村沼气发电的研究
中国科学院广州能源研究所 陈汝琛 黄聪
近年来，各地在综合利用沼气的基础上，因地制宜地办起了沼气发电站，补充了部分农村用电电源，取得了一定成绩，应引起我们重视。
一、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。它通常含甲烷(CH4)55～70％，是一种良好的气体燃料，可以完全代替汽油或柴油进行开机发电。
农村大办沼气发电，意义重大，好处很多。①能有效地解决农村普遍缺电的困难。②可以扩大肥源，提高肥效，促进农业生产和养猪事业的发展。③改善环境卫生，减少疾病传染，提高人民健康水平。④可以促进社队企业的发展，增加集体收入，同时，减轻了大电网负担，可以支援工业。⑤有了电，可以丰富社员群众的文化生活。如果大办沼气发电和大办家庭沼气结合起来，则其效益将更加显著。对发展农业和养猪事业，建设社会主义新农村，提高社员群众的物质生活文化生活水平，保护森林，保持水土，改良气候，加速农业现代化等，将起到积极的作用，具有十分现实的和深远的意义。
二、农村沼气发电的应用
1、沼气发电的型式
沼气发电的型式，按沼气机所用燃料分，有单燃机(即电火花点火式)和双燃机(即液体燃料引燃式)两种。单燃机是用沼气单一燃料，要有一个点火系统，不需高压喷油系统，采用煤气机或汽油机最简单，在空气进口处加上一个沼气――空气混合器即可，完全用沼气代替煤气或汽油作燃料，便能正常运行。如果用柴油机改装，则不用高压喷油系统，加上一个点火系统和一个沼气――空气混合器便成，其效率比前两者高。双燃机是用沼气和柴油两种燃料，以沼气为主，少量柴油用来引燃。这种机主要是和用柴油机压燃的特点，一般用柴油机改装，只在空气进口处，加上沼气――空气混合器即成，不用作其他改装。
单燃机和双燃机各有其优缺点。双燃机改装非常简单，使用亦很方便，但需要一定柴油用量。沼气不足时，可以单烧柴油。我们进行过测定，农村使用的双燃机，对照纯烧柴油，其节油率达80％左右。这种机用手扶拖拉机头来改装很方便，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。由于这种机的柴油用量，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。总言之，这种机的改装简单容易，使用方便，投资小，效益大，很有利于农村生产队推广。单燃机的改装，虽然要外加点火系统，但可省去价格较贵的喷油系统。由分电器、点火线圈、火花塞和蓄电池组成的，它不用柴油，只烧沼气，在沼气充足的条件下，固定使用这种机是合适的。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，火花寒和喷油嘴可以互换，用火花塞，可单烧沼气，换回喷油嘴，又可单烧柴油。另外，我们也可以在气缸盖上喷油嘴附近，选一位置另钻一孔，专用来装火花塞，再按上面改装方法，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。
从发酵池的结构型式分，有水压式沼气池和气袋式沼气池两种。水压式沼气池即是现在常见的家庭用沼气池，它有一个水压箱，沼气贮存在发酵池内，有一定压力，一般控制最高气压在150cm水柱左右，伴随用气过程，气压会发生变化。利用沼气有压力，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，不卫生。由于沼气贮存于发酵池内且有压力，因此，发酵池结构要求较高 [1] [2] [3] 下一页
|
