更新時間:2023-09-01
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多年來,得益于中央投資的帶動,中國沼氣事業(yè)得到了快速發(fā)展。生物天然氣工程和大型沼氣工程已成為國家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部推進農(nóng)村沼氣轉型升級的核心方向,這兩項工程的總投資超過“十三五"農(nóng)村沼氣工程總投資的60%。到十四五期間,國家發(fā)展改革委和國家能源局印發(fā)的《“十四五"現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》,再次強調:有序發(fā)展農(nóng)林生物質和沼氣發(fā)電,因地制宜發(fā)展清潔供暖,其中提到:因地制宜發(fā)展其他可再生能源。
推進生物質能多元化利用,穩(wěn)步發(fā)展城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒發(fā)電,有序發(fā)展農(nóng)林生物質發(fā)電和沼氣發(fā)電,因地制宜發(fā)展生物質能清潔供暖,在糧食主產(chǎn)區(qū)和畜禽養(yǎng)殖集中區(qū)統(tǒng)籌規(guī)劃建設生物天然氣工程,促進*生物液體燃料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
這兩次重要規(guī)劃無不預示著,中國沼氣正在逐步由過去的以戶用沼氣為主向多元化發(fā)展新格局轉變。
回顧過去,農(nóng)村沼氣可以用“成績巨大、問題不少"來概括,究其原因,就在于業(yè)主對沼氣工程各個環(huán)節(jié)上疏于管理。生物天然氣工程是一個更為復雜的系統(tǒng),從原料收集到生產(chǎn)過程再到副產(chǎn)品的利用消納都必須保證中間環(huán)節(jié)的通暢,其整個過程就必須要集中的監(jiān)測技術作為支撐,才能實現(xiàn)高效運行,進而顯著提高經(jīng)濟效益。
優(yōu)化監(jiān)測與厭氧發(fā)酵
厭氧消化器是大中型沼氣工程的核心設備,微生物的繁殖、有機物的分解轉化、沼氣的生成都是在消化器里進行的。厭氧發(fā)酵是一個復雜的過程,預處理、接種比例、總固體濃度、原料、溫度和外源添加物等因素都對厭氧發(fā)酵有顯著影響。
因此,除了要根據(jù)發(fā)酵原料選擇適宜的工藝類型和消化器結構,通過監(jiān)測系統(tǒng)掌握厭氧消化器的運行情況也是保障沼氣工程高效運行的重點。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)對厭氧發(fā)酵工藝進行深入研究,探索改良性能的潛在可能,對發(fā)酵條件進行及時調整及優(yōu)化,對提升產(chǎn)氣效率和提高甲烷含量具有重要意義。
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沼氣的主要成分是CH4和CO2,此外,還含有一些其他微量成分,如H2、H2S等。沼氣并入天然氣網(wǎng),或用于車用燃料、發(fā)電、燃料電池等,一般都對其各組分有嚴格的要求。例如,沼氣中通常含有60%以上的甲烷,而汽車天然氣甲烷含量在90%以上。因此,需要通過采用變壓吸附(PSA)、水洗、碳酸丙烯酯和堿溶液吸收等物理和化學方法,對沼氣去雜純化,使之成為CH4含量高、熱值和雜質氣體組分品質符合天然氣標準要求的高品質生物天然氣。
沼氣經(jīng)提純成為生物天然氣,既可替代汽油,也可替代現(xiàn)有的CNG作為車用燃料。與天然氣相比,它具有可利用廢棄物生產(chǎn)、不受氣源和地域限制、可再生等特點。日產(chǎn)沼氣3至4萬立方米的沼氣工程,提純后可產(chǎn)2萬立方米以上天然氣,效益十分可觀。使用沼氣分析儀監(jiān)測甲烷含量,掌握甲烷回收率、脫硫效率等關鍵數(shù)據(jù),并據(jù)此進行厭氧發(fā)酵、提純過程的工藝優(yōu)化,可以顯著提高沼氣和生物天然氣工程的經(jīng)濟效益。相應的,對沼氣工程各個環(huán)節(jié)疏于管理,則會直接造成利潤下滑,這也是為什么我國中小型沼氣工程多數(shù)虧損的重要原因之一。
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優(yōu)化監(jiān)測與熱電聯(lián)產(chǎn)
德國、瑞典等歐洲國家非常重視技術的持續(xù)創(chuàng)新,通過監(jiān)測技術來提高產(chǎn)氣效率和設備穩(wěn)定性,同時降低沼氣工程運行成本、人工和維護費,實現(xiàn)了沼氣工程的產(chǎn)業(yè)化和市場化,并形成了行業(yè)的良性發(fā)展,他們的成功經(jīng)驗值得我們借鑒。
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展望沼氣產(chǎn)業(yè)的未來
我國農(nóng)村沼氣轉型升級的序幕已經(jīng)拉開,在新的形勢下,沼氣產(chǎn)業(yè)要做大做強和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,就必須強化科技支撐和監(jiān)管能力。展望沼氣產(chǎn)業(yè)的未來,沼氣工程專業(yè)化是大勢所趨,沼氣監(jiān)測設備,不僅在支撐沼氣工程高效運行、提升生物天然氣經(jīng)濟效益上發(fā)揮著的重要作用,也將成為推動沼氣產(chǎn)業(yè)變革的一股不容小覷的積極力量。
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作為專注氣體分析技術研發(fā)及氣體分析儀器的制造的廠家,我們也希望為我國沼氣事業(yè)的發(fā)展獻出專業(yè)技術能力。我們通過對沼氣行業(yè)的深入了解,針對需求企業(yè)研制出在線式沼氣分析儀、便攜式沼氣分析以及沼氣分析系統(tǒng)等產(chǎn)品以滿足行業(yè)需求,從安全和效率等各方面來輔助生產(chǎn)。