多元化气源——填埋气制气的现状和经济性分析

多元化气源——填埋气制气的现状和经济性分析

李振华

1垃圾填埋气可用来产生电能和热能

垃圾填埋场在倾倒垃圾之前，在坑内做一层防渗内衬，填满垃圾后用复合膜封盖，经过一年左右的时间即可钻井采气。填埋气经除尘、除湿并加压，送入发动机发电，有的还回收余热，对外供热。

2上述的沼气除了发电、供热，还可以直接提纯含高烷烃含量的可燃气体

现行市场上有吸收、变压吸附、低温、膜分离这四种提纯方式，考虑投资、运行能耗、技术成熟度等因素，市场上一般采用吸收和变压吸附较多。

吸收法对原料天然气进行分级净化提纯，工艺简单，分离效率高，甲烷损耗量少，有效弥补了现有天然气净化工艺的不足。同时离子液体及水可以重复循环利用，能有效避免对环境的二次危害。变压吸附则在加压条件下使原料气中的二氧化碳被吸附在吸附塔内，甲烷等弱吸附性气体作为净化气排出，为了保证对气体的连续处理要求，变压吸附法至少需要两个吸附塔，也可是三、四塔或更多。

图1填埋气（LFG）提纯压缩CNG工艺流程图

3案例分析

本文数据来源于广东省惠州市惠阳垃圾揽子垅堆填处理场，该场站位于惠州惠阳区沙田镇榄子垅村，垃圾场的填埋气现处理量为600m³/h。目前由深圳相控科技股份有限公司进行清洁能源处理，用于进行垃圾填埋气焚烧发电。

若选择与已建垃圾填埋处理厂合作，燃气公司只需对沼气提纯天然气设备部分工程以及连接市政管道工程进行投资建设。经多方咨询，处理量为600m³/h的沼气提纯成套设备的EPC工程价格约为400万元人民币。以惠阳填埋场为例，填埋场距离最近的市政管道约10km，经计算连接的管道可使用De110PE管，De110PE管的建设成本约为300元/m；办理规划许可7600元/km、建设放线测量费用14000元/km、开挖许可费用一般为滚动性押金可不计（行政性费用按地方规划费用为准）。设备建于垃圾填埋场内不考虑购买土地问题时，则连接管道及提纯设备总造价为4000000（元）+300（元/m）×10000（m）+7600（元/km）×10（km）+14000（元/km）×10（km）=7216000元人民币。该填埋场提纯后天然气销售价格为2.5元/m³，可视作垃圾填埋气的天然气气源成本为2.5元/m³。依据珠三角地区主要燃气公司的资费查询，供居民、工商的管网天然气平均销气价取4.0元/m³，不考虑人力成成本垃圾填埋气的利润为4.0-2.5=1.5元/m³。

惠阳填埋场产填埋气量为600m³/h，提纯天然气后气量为300m³/h，即7200m³/天，即2628000m³/年，则每年气体的利润为2628000×1.5=3942000元，则若与惠阳填埋场合作成功，不考虑运行投入时，成本回收周期最长为7216000/3942000=1.83年。因此，以惠阳填埋场为例，不足两年时间，填埋场提纯天然气工程即可收回成本。成本回收后对于燃气公司具有很好的盈利成效。

另一个角度看，惠阳填埋发电厂目前填埋气发电后的销售价格为0.689元/kW•h，根据现有技术条件，进口的沼气发电机组气耗率为0.5m³/kW•h，以国内现有技术最低气耗率0.6m³/kW•h计算，则每m³沼气可发电1.67kW•h，则利用沼气发电的售价为0.689×1.67=1.148元/m³。按填埋场数据，每m³沼气可提纯0.5m³天然气，售价2.5元，则沼气提纯售价为2.5×0.5=1.25元/m³。综合对比，等量的填埋气卖给燃气公司具有更高的经济效益，因此与燃气公司合作对于填埋场管理方来说更具经济效益。

4结语

综上所述，垃圾填埋气提纯天然气除了具有其他垃圾处理厂不可比拟的环保意义，对于燃气公司也具有很大的经济效益。现有的填埋场提纯项目大部分已有合作对象，可见这块“肥肉”已经开始受到关注。另外，随着社会对环保工作的不断深入、提纯技术的日渐成熟，必将使沼气提纯工程发展成为多元化气源中的一个“必争之地”。

参考文献

[1]陆家亮,赵素平.中国能源消费结构调整与天然气产业发展前景[J].天然气工业,2013,33(11):9-15.

[2]张秀梅.我国天然气供应安全评价及其应对研究[D].西南石油大学,2011.

作者简介：李振华，男，汉族，广东职称，燃气工程初级工程师学历，大学本科、工科学士，研究方向：燃气工程建设管理。