一、項目建設(shè)的必要性
1.1項目單位基本情況
淮陽縣地處河南省東南部，屬于豫東黃淮海農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)，地勢平坦，為黃淮沖積平原，養(yǎng)殖場內(nèi)地質(zhì)情況較好，該項縣面積1469平方公里，現(xiàn)有耕地147.25萬畝，人口125.36萬，轄20個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），509個行政村。該縣糧食作物以小麥、玉米、大豆為主；經(jīng)濟作物有棉花、煙葉、油菜籽、花生、芝麻、紅黃麻；森林覆蓋率為17.6%；主要中藥材有蒲黃紅花；土特產(chǎn)淮陽黃花菜，以獨具“七根蕊、菜條粗、似針狀、有彈性、肉肥厚、油質(zhì)多、質(zhì)地金黃、湯鮮味美”的特色而馳名中外。該縣系國家扶貧開發(fā)重點縣、革命老區(qū)縣、商品糧基地縣、生豬生產(chǎn)大縣、秸稈養(yǎng)牛示范縣和油料生產(chǎn)大縣，是XX－XX年農(nóng)村沼氣國債項目縣。
河南省淮陽縣乾元牧工商有限責任公司始建于XX年5月，總占地面積300畝，建筑面積23334平方米，現(xiàn)有職工人數(shù)286人，行管、工程技術(shù)人員29人，公司固定資產(chǎn)XX萬元，流動資金500萬元，現(xiàn)擁有年存欄1500頭，年出欄4500頭育肥牛場1個,配套建設(shè)XX立方米沼氣工程一處，為項目順利實施提供了必要條件。
1.2項目單位生物質(zhì)能利用情況
河南淮陽縣乾元牧工商有限責任公司現(xiàn)已建成廢水處理沼氣工程一座，沼氣工程已建成2座1000m3的厭氧發(fā)酵罐、800m3氣柜，年產(chǎn)沼氣70多萬m3。沼氣利用主要用于養(yǎng)牛場內(nèi)部的取暖，同時，向周邊部分農(nóng)戶實行集中供氣。
1.3沼氣發(fā)電的必要性
大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)層面上就是要搞循環(huán)型生態(tài)農(nóng)業(yè)。沼氣工程是農(nóng)業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈上的重要一環(huán)，對其上游和下游產(chǎn)品都具有極其重要的作用。
沼氣工程的建設(shè)將畜禽產(chǎn)生的廢棄物、廢水進行綜合利用和有效處理，回收資源和能源，將治理污染、凈化環(huán)境、回收能源、綜合利用、改善生態(tài)環(huán)境有機地結(jié)合起來，將極大地減少對環(huán)境的影響。養(yǎng)殖場內(nèi)有大量的畜禽糞便，可為大型沼氣工程提供充足的原料，實現(xiàn)了變廢為寶，向“能源生態(tài)型”、“能源環(huán)保型”發(fā)展，利用廢水在處理過程中產(chǎn)生的沼氣，進行集中處理后進行發(fā)電再利用，可有效地降低建設(shè)費用和運行成本。沼氣發(fā)電不僅具有較好的經(jīng)濟效益，而且具有廣泛的社會效益。
二、技術(shù)路線及基礎(chǔ)
2.1技術(shù)論證
根據(jù)廢水處理產(chǎn)生的沼氣量，設(shè)計發(fā)電站的裝機容量為200kw，安裝1臺200gf-pz燃氣發(fā)電機組，并配套循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)及其他輔助生產(chǎn)系統(tǒng)。
燃氣發(fā)電機組技術(shù)特點：
（1）空燃比自動調(diào)節(jié)技術(shù)：對于沼氣來說，成分是不穩(wěn)定的，因此，電控混合器對發(fā)動機的空燃比進行實時自動控制是必須具備的技術(shù)，采用美國woodward公司的egs型燃氣控制器。發(fā)支機實時自動臨近燃燒狀況，由中央控制單元發(fā)出指令，改變?nèi)細膺M氣量，達到自動調(diào)節(jié)混合比的目的。使發(fā)動機空燃始終保持在理想狀態(tài)。整個調(diào)整過程是自動實現(xiàn)的。當沼氣中ch4的濃度變化時，無空燃比自動調(diào)節(jié)技術(shù)的機組不能正常用來發(fā)電，表現(xiàn)為機組運行不穩(wěn)定、功率低，發(fā)出的電力品質(zhì)差。
�。�2）低壓進氣技術(shù)：針對厭氧處理工藝中沼氣壓力低的特點，公司設(shè)計的機組對沼氣的壓力要求低，只需要沼氣壓力達到300mmh2o以上可達到使用條件，不需要增加加壓裝置，減少投資。未采用此技術(shù)的機組需要加壓裝置，增加了投資，同時也增加了故障點，消耗了電力。
（3）稀燃技術(shù)：通過合理匹配配氣系統(tǒng)，利用自主知識產(chǎn)權(quán)的新概念燃燒室技術(shù)和缸溫控制技術(shù)，實現(xiàn)稀薄燃燒，降低熱負荷，提高了機組對燃氣的適應(yīng)性和機組的熱效率，其動力性和可靠性大大提高。未采用此技術(shù)的機組，對燃氣的潮濕性較為敏感，表現(xiàn)為點火困難或點火不連續(xù)。
（4）燃燒控制技術(shù)：通過此項技術(shù)，可將機組的缸濕控制在420c以下，顯著降低熱負荷，明顯提高機組運行可靠性，特別是具有避免爆震發(fā)生的作用，未采用此技術(shù)的機組一般是憑人的感官和經(jīng)驗來調(diào)整機組運行狀況，機組運行時缸溫會超過5000c，其關(guān)鍵部件的壽命大大降低，尤其是缸蓋等部件的壽命不能滿足機組長期運行的要求。如果沒有此項控制，一旦產(chǎn)生爆震，就可能造成機器的活塞熔化而產(chǎn)生生大機械事故。
�。�5）采用化學防腐技術(shù)：提高缸套、氣門座圈、氣門、活塞環(huán)的耐磨性、抗腐蝕性的高溫機械性能，從氣處理過濾器到中冷器上腔的所有管件都進行化學防腐處理，機組采用這些方面的技術(shù)措施后，有效增強了防腐能力，部件的使用壽命顯著提高。
�。�6）高能量點火：點火系系統(tǒng)由磁電機、火花塞、高壓線、高壓點火線圈等部分構(gòu)成，以上部件均采用美國ltronic公
司的產(chǎn)品，保證燃氣燃燒充分，機組可靠運行。
�。�7）火花塞：針對沼氣含腐蝕性氣體的特點，采用了美國stitt火花塞。
�。�8）增壓中冷：發(fā)動機針對沼氣特性精致設(shè)計和匹配增壓器和中冷器，實現(xiàn)燃氣稀薄燃燒，降低熱負荷，改善排放，提高發(fā)動機功率，同時提高燃氣機的動力性、經(jīng)濟性。
�。�9）電子調(diào)速技術(shù)：選用美國woodward電調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是當前世界最先進的大功率調(diào)整系統(tǒng)，通過合理的匹配，保證了機組穩(wěn)定的調(diào)整率，可達到精確的速度控制，具有高穩(wěn)定性和反應(yīng)快速等優(yōu)點，適合多臺機組并車或并網(wǎng)時使用；具有負荷分配功能，可以合理分配負荷，減少負荷的沖擊。
�。�10）tem系統(tǒng)控制技術(shù)：利用tem系統(tǒng)對發(fā)動機缸溫、排溫、混合器轉(zhuǎn)、臨近儀測量參數(shù)、電量參數(shù)進行采集記錄與故障報警，并能自動調(diào)節(jié)混合器控制閥開放，使機組始終處于最佳工作狀態(tài)。tem系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶的需要實現(xiàn)信息遠傳和遠程臨近（用戶選用部分），使用此系統(tǒng)，可以提高電站的現(xiàn)代化管理水平，便于機組維護管理。