热电联供沼气发电配置方案中的电能和热能计算

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    沼气利用有三种选择：第一种是沼气全部用于燃气使用；第二种是沼气全部用于发电；第三种是沼气部分用于发电，部分用于燃气。根据工程需求，本项目沼气全部用来发电。

    在标准状态下（0℃，101.325kPa），每立方米沼气可产生热量约为5500kcal(23.1MJ),理论上相当于6.4kw.h(1kw.h=3.6MJ)。

    热电联产发电机的沼气发电转化率为：1.5kw.h/m3,同时产生1.5 kw.h热能，相当于1.5 kw.h×860kcal/ kw.h=1290kcal.

热电联供热电联供沼气发电机能量转换计算：

1)、电能转换计算：

    该系统每天产生沼气约1000 m3，采用热电联产沼气发电机进行热电联产，每天发电量为：1000m3×1.5kw.h/m3=1500kw.h/d。电能全部部分并入内部电网自用。机组产生的余热作为热源，用于厌氧消化罐的保温及物料增温。

热电联供发电机能量转换关系图

    每标准立方沼气发电量=沼气热值（MJ/ m3）÷热耗率（13MJ/kw.h）×发电系数

    沼气机组发电系数一般为0.85—0.90.由此可计算出每标准立方沼气发电量为（23/13）x0.85=1.5kw.h/m3 。

    每天可发电总量为：1000x1.5= 1500kw.h

2）、热能供需平衡计算

    如上所述发电机组在发电同时还供应大量热能，这部分热能能否有效利用是节能的关键所在。发酵罐中物料只有在中温条件下才能正常消化反应，为满足冬季反应系统的温度恒定要求，这就必须进行加热和保温。因此在冬季机组产生的热能主要用于厌氧消化罐的保温、增温。夏季时，可以将这部分热能作为空调的能源，为厂区制冷（如上图）。这样以来将发电机组转化的热能合理利用，节省了冬季采暖和夏季制冷的能源，达到能源综合利用，降低能耗的目的。

    热电联产发电机每天产热为：1000m3×1290kcal/m3=129.0万kcal/d。

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