沼氣發(fā)電項目設(shè)計書

1、多元共生型綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)示范工程“豬沼電”項目設(shè)計書2、總體規(guī)劃 2.1. 多元共生型綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)示范工程的建設(shè)理念圖1 多元共生型綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)示范工程生態(tài)圖寶坻區(qū)牛道口鎮(zhèn)多元共生型綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)示范工程，是集農(nóng)，科，教為一體的，種、養(yǎng)、加多元共生的，以生產(chǎn)廢棄物最小排放為設(shè)計理念的，新農(nóng)村建設(shè)中的示范性工程，是一種健康的綠色的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。園區(qū)的生態(tài)鏈如圖1所示，各生產(chǎn)單元之間有機(jī)結(jié)合形成封閉的物料流動循環(huán)。特別是沼氣池的存在，實現(xiàn)了整體生態(tài)鏈的貫通。因此，它是生態(tài)鏈循環(huán)體系中的“消化系統(tǒng)”，不僅實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廢棄物的合理化利用，而且在減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染，提高新農(nóng)村建設(shè)的現(xiàn)代化程度上，都

2、起到重要的作用。2.2 “豬沼電”項目簡介“豬沼電”項目是實現(xiàn)示范工程設(shè)計理念的核心部分，在消化豬場等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢棄物，減少環(huán)境污染，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益等方面都起到非常重要的作用。如圖2所示，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物通過沼氣池發(fā)酵工藝后形成沼氣、沼渣和沼液。沼渣和沼液可以生產(chǎn)飼料、有機(jī)肥等產(chǎn)品；沼氣除了供應(yīng)居民生活用氣和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用氣外，還可以通過燃?xì)獍l(fā)電機(jī)發(fā)電。而燃?xì)獍l(fā)電機(jī)除了發(fā)出的電以外，還有排放的高溫尾氣和高溫冷卻水。尾氣的溫度可以用于冷庫的制冷，而低溫尾氣中co2的濃度很高，可以作為溫室大棚中作物生長所需的co2圖2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物能量轉(zhuǎn)移樹形圖肥料。高溫冷卻水可用于采暖和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

3、用水。因此，為了實現(xiàn)上述設(shè)計思路，合理利用“豬沼電”工程中所有的產(chǎn)品和副產(chǎn)品，徹底實現(xiàn)生產(chǎn)體系中“最小排放”設(shè)計理念，在以養(yǎng)豬場、沼氣站和發(fā)電廠為工程軸線的基礎(chǔ)上，增加了飼料廠、有機(jī)肥廠、食用菌廠、屠宰廠、肉制品廠、冷庫等設(shè)施，徹底實現(xiàn)區(qū)域中集約化，多系統(tǒng)共存的設(shè)計思想，規(guī)劃示意圖如圖3所示。圖3 “豬沼電”工程及其外圍生產(chǎn)鏈規(guī)劃示意圖本項目主要完成以下三項任務(wù)： 與養(yǎng)豬場相結(jié)合的沼氣池的設(shè)計與建設(shè)（包括沼渣沼液收集池、沼氣凈化與儲存和其它附屬設(shè)施建設(shè)）； 沼氣輸送管道的鋪設(shè)； 沼氣發(fā)電廠的設(shè)計與建設(shè)； 2.3 養(yǎng)豬場的建設(shè)以及“豬沼”一體化布局設(shè)計養(yǎng)豬場的存欄頭數(shù)為20萬頭，占地面積500畝

4、。豬場分為10個分廠，每分廠養(yǎng)殖2萬頭豬。按照豬場的分布，建設(shè)10個沼氣分站，基本布局示意圖如圖4所示。 圖4 “豬場沼氣”一體化布局示意圖根據(jù)中華人民共和國畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb185962001），畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物達(dá)標(biāo)排放處理的技術(shù)方案，豬場基本設(shè)計思路如下：1、豬場采用人工清糞為主，水沖為輔的清糞方式。配置高壓沖洗清潔系統(tǒng)，既能節(jié)約水源，又有很好的清潔效果。蓄糞池為地下式，沖洗液和收集的豬糞就地入池，減少與空氣接觸時間。2、豬場配置雨水和污水兩條排水系統(tǒng)。3、當(dāng)天的糞便及時補充到發(fā)酵罐。2.4 沼氣池的建設(shè)沼氣池工程主要包括發(fā)酵池、進(jìn)出料機(jī)構(gòu)、除濕器、脫硫塔、儲存柜和恒溫單元等部

5、分。沼氣池的建設(shè)工程根據(jù)豬場的分布，分為10個沼氣站，也就是每個分廠一個沼氣站。每個分站的發(fā)酵池的總?cè)莘e： 2萬頭豬x0.2m3/頭豬=4000 m3沼氣池采用地上立式發(fā)酵池，采用標(biāo)準(zhǔn)的500立方的池子，每個分站需8個池子，總?cè)莘e為4000立方米，工程費用為650萬，站地面積2畝，所以，本項目沼氣池總建設(shè)費用為： 650x10=6500（萬元）總占地面積為： 2x10=20（畝）2.5 沼氣日產(chǎn)量和需求量的核算由于采用了立式復(fù)合發(fā)酵技術(shù)，發(fā)酵池冬季采用加溫方式，這樣池內(nèi)溫度每天均可保持在2535之間，產(chǎn)氣率維持在1.01.5 m3/ m3d，這樣10個分站每天產(chǎn)氣總量為： （1.01.5） m

6、3/ m3dx40000 m3=（4000060000）m3/d產(chǎn)生的沼氣主要用于居民用氣、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用氣和發(fā)電。在園區(qū)中常住人口為龐各莊3277人，溝頭9177人，趙各莊8870人，牛道口鎮(zhèn)1256人，老高寨2226人，下五莊3266人，總計28072人，按照人均每天用氣0.2 m3/d計算，居民燃?xì)饪偭啃瑁?8072x0.2 m3/d6000 m3/d如果工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用氣為5000 m3/d，則用來發(fā)電的沼氣量為：（4000060000）m3/d-6000m3/d-5000 m3/d=（2900049000）m3/d2.6 沼氣發(fā)電廠的建設(shè)2.6.1 發(fā)電量核算與機(jī)組選型為保證發(fā)電機(jī)每天能夠

7、將剩余氣體全部發(fā)成電，不至于造成“吃不了的”現(xiàn)象，因此在項目核算中采用最高產(chǎn)氣量即49000m3/d計算。沼氣的主要成分是甲烷，約占所產(chǎn)生的各種氣體的60%一80%。每立方米純甲烷的發(fā)熱最為 34000千焦，每立方米沼氣的發(fā)熱量約為2080023600千焦。據(jù)資料報道，每立方米用“勝動”燃?xì)鈾C(jī)可發(fā)電力1.62.0度電，因此取最低值計算，每天所剩沼氣至少發(fā)電：1.6 x4900078400度如果發(fā)電機(jī)組的功率為85%，選用500kw的發(fā)電機(jī)，則要完成氣體燃燒發(fā)電共需發(fā)電機(jī)的臺數(shù)為： 78400(0.8524500) 8(臺)2.6.2 發(fā)電廠工程總體造價核算發(fā)電機(jī)組選用勝利油田勝利動力機(jī)械有限公

8、司燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，為保證每天至少有8臺機(jī)組工作，所以，發(fā)電廠購置10臺“勝動”500gf1-1rz沼氣發(fā)電機(jī)組。除機(jī)組以外，工程中還包括機(jī)房、控制間、值班房，基礎(chǔ)建設(shè)，電纜和冷卻系統(tǒng)等，參照某中外合資項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，總投資約為2000萬元，發(fā)電廠占地面積為4畝。2.7 居民/工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)輸氣管道建設(shè)費用核算根據(jù)工程建設(shè)規(guī)模，預(yù)留1000萬的輸氣管道鋪設(shè)費用。2.8工程總體造價用地核算匯總表序號項目名稱工程費用（萬元）占地面積（畝）1沼氣池的建設(shè)6500202沼氣發(fā)電廠200043輸氣管道建設(shè)費用100004總 計9500242.9 冷熱電聯(lián)產(chǎn)的實現(xiàn)形式（1、長距離輸送的問題，所以就地解決，做冷庫；2

9、、可以提供少量的熱量；3、現(xiàn)代化的飼料廠、屠宰場）2.10技術(shù)創(chuàng)新點？3、項目經(jīng)濟(jì)性分析 本項目中主要產(chǎn)品為沼氣、電、發(fā)電機(jī)組冷卻水以及沼液和沼渣，費用支出為收購豬排泄物成本以及設(shè)備日常維護(hù)費用、工作人員工資。將發(fā)電量的收入折算到沼氣上，每立方米的沼氣為1元，則沼氣年產(chǎn)值為：（4000060000）m3/d365d1元/ m3 14602190(萬元)機(jī)組冬天發(fā)電產(chǎn)生的冷卻水主要用于發(fā)酵池的保溫，成本整體為零不予計算。沼液沼渣按照每天排除總?cè)莘e的10%計算，則一年出： 40000 m310%365d=146萬立方米每立方米的沼液沼渣按照2元計算，則收入為292萬元。排泄物回收按照每頭豬每天3分錢計算，