一． 沼气的气体组成特点
沼气是一种具有较高热值的可燃气体，其主要成分是甲烷，杂质及有害成分含量少，抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料。沼气与天然气成分对比如下：
| 燃气 | 组分 |
| 甲烷CH4 | 丙烷C3H8 | 丁烷C4H10 | 其他炭氢化合物CnHm | 一氧化碳CO | 氢气H2 | 二氧化碳CO2 | 氧气O2 | 氮气N2 | 低热值MJ/Nm3 |
| 天然气 | 98.00 | 0.30 | 0.30 | 0.40 | | | | | 1.00 | 36.20 |
| 沼气 | 60.00 | | | | 少量 | 少量 | 35.00 | 少量 | | 26.00 |
利用活塞式内燃机发电，每立方沼气一般可发电2.3度以上。以单台500kW沼气机组长期运行（400kW）为例，耗气量为174m3/h。
二. 燃气净化要求：
沼气是一种清洁的燃气，1512Z系列沼气发电机组一般经过滤后可直接接入机组进气管路，不需升压，可适应零压或负压气源。如沼气中硫含量高于标准应进行脱硫处理。具体净化要求如下：
| 成分 | 含量 |
| 气态碳氢化合物： | 无限制 |
| 氢气： | ＜10% |
| 硫化物，包括硫化氢： | ＜500mg/10kWh |
| 氯氟化合物，主要是氯氟甲烷： | ＜100mg/10kWh |
| 硅： | ＜ 5mg/10kWh |
| 氨： | ＜ 50mg/10kWh |
| 液态的油及碳氢化合物： | ＜ 5mg/10kWh |
| 颗粒： | ＜ 3mg/10kWh |
热值在21~42MJ/m3
压力范围5kPa~400kPa（需根据不同的压力选用合适的调压阀）。
燃气温度范围：0~65℃。
过滤精度：50um。
三. 技术参数
①沼气发动机主要技术参数
型号： G12V190ZLDTZ G12V190ZLDZ-2
型式： 四 冲 程、火 花 塞 点 火、增 压 中 冷、增 压 前 混 合
气缸排列： 12缸V型、60°夹角 12缸V型、60°夹角
缸径×行程（mm）： 190×210 190×210
活塞总排量（L）： 71.5 71.5
标定转速（r/min）： 1500 1000
空载最低稳定转速（r/min）：700 600
标定功率（kW）： 800（12小时功率） 550（12小时功率）
燃气压力(kPa) ： 5~400 5~400
热耗率(kJ/kW·h) ： ≤11000 ≤11000
机油消耗率(g/kW·h ) ： ≤1.6 ≤1.6
排气温度(涡轮前)(℃) ： ≤650 ≤650
出水温度(℃) ： ≤90 ≤90
中冷器进水温度(℃) ： ≤45 ≤45
机油温度(油底壳内℃) ： ≤90 ≤90
主轴道机油压力(kPa) ： 500～800 500～800
调速方式： 电子调速 电子调速
起动方式： DC24V电马达起动 DC24V电马达起动
稳定调速率(%)： ≤5 ≤5
冷却方式： 双 温 双 循 环、 半 开 式 强 制 水 冷
润滑方式： 压 力 润 滑 和飞 溅 润 滑
曲轴转向(自飞轮端视) ： 逆时针 逆时针
②
③ 燃气发电机组主要技术参数
机组参数
机组型号： 500GF-NK1
发动机型号： G12V190ZLDZ-2
发电机型号： 1FC6 454-6TA42
控制柜型号： KC500A-T1
额定功率： 500kW
额定转速： 1000r/min
额定电压： 400V
起动方式： 24V直流电起动
操纵方式： 远距离电控/手动
大 修 期： 20000h
外形尺寸： 5120×2040×2249mm
质 量： 12000kg
④机组主要电气指标
| 稳态调整率 | 瞬态调整率 | 稳定时间 | 波动率 |
| 电 压： | ±2.5% | +22%～-18% | 1.5S | 1.2% |
| 频 率： | 0-5% | ±15% | 12S | 2% |
⑤排气余热回收装置（可产生热水或蒸气，综合效率可达70％）
四. 100kW沼气发电机组效益分析
以单台100kW机组长期运行为例，持续功率以80kW为宜，其效益分析如下：
机组年运行时间：机组正常的维护保养平均按2天计，机组每月运行按28天计，一年运行28天×12月×24小时=8064小时。
机 油 成 本：机油消耗率为1.6g/kW.h；每年耗机油量为0.0016kg/kW.h×100 kW×8064h=1290kg。价格按4元/ kg，年耗机油成本为0.516万元
操作人员维护成本：操作人员1+1人，年薪按1.5万元计，共计费用1.5万元。
维护及维修用配件费用：机组正常的维护用件平均按0.5万元/年计；
年 耗 气 量：气电比1;1.7，每小时耗气58立方，年耗气量46.8万立方。
如不计耗气成本及前期气体处理成本，则平均年运行费用为：
0.516万元+1.5万元+0.5万元=2.516万元;
机 组 年 收 入: 机组年发电量为80kW/h×8000h=640000kW；
每度电价按0.55元计算，年节约电费640000×0.55=35.2万元。
余 热 回 收：机组可配备余热回收装置，
年 利 润：35.2-2.516=32.7万元。
五. 沼气发电机组配置
标 准 配 置：燃气发动机·电子调速系统·电起动系统·发电机·EGS控制系统·混合器·控制屏·控制线·公共底盘·联轴器·热交换器·调压阀·电磁阀·蓄电池·充电机·随机备件及随机工具（具体详见机组供货装箱清单）·等相关技术资料。
用 户 选 配 件：消音器及排气管系·自动并车装置·硅整流起动柜·余热回收锅炉·主电缆
六. 沼气资源现状
沼气的主要原料是生物质，养殖厂、食品厂、酿酒企业、污水处理厂、垃圾处理厂等企业均有大量的沼气资源可以利用。生物质能是来源于太阳能的一种可再生能源，具有资源丰富、含碳量低的特点，加之在其生长过程中吸收大气中的CO2，因而用新技术开发利用生物质能不仅有助于减轻温室效应和生态良性循环，而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料，成为解决能源与环境问题的重要途径。目前我国已建成的大中型沼气工程有1000多处，年产沼气量约26000万立方米。随着沼气产量的不断增加，如何更高效地利用沼气，成为摆在我们面前的一项课题。
七. 系列燃气机组介绍
“济柴牌”190系列沼气发电机组采用1512Z型沼气发动机，与美国WOODWARD公司合作，采用先进的电控技术和稀薄燃烧控制方式，在第二代燃气发动机基础上融合国际先进的技术和成熟的经验开发研制的新型绿色环保动力能源。机组效率可达35％以上；采用排气余热回收装置，回收机组排烟热量，综合效率可达70％。整套设备具有投资少、见效快、效率高的特点。目前该设备已成功应用到国内食品行业的沼气综合利用工程中，并产生了巨大的经济效益、社会效益。 1512Z沼气发动机工作原理如下：
燃气气源 脱硫净化器 调压阀 电磁阀 tecjet阀 燃烧室 进气管 调速蝶阀 中冷器 增压器 混合器 空气 空气滤清器
“济柴”沼气发动机及发电机组主要特点如下：
① 增压器前混合
采用增压器前混合的方式，燃气和空气是被压气机同时吸入的，尤其适用于低压燃气。
② 采用稀薄燃烧技术
利用WOODWARD的EGS控制系统对空燃比进行精确控制，达到高空燃比，实现稀薄燃烧，解决普通外混机存在的回火、放炮现象，提高了发动机的经济性。
③ 燃气的单点喷射和空燃比闭环控制技术
根据发动机运行状况，系统自动将发动机控制在用户设定的最佳点。可满足用户对排放、经济性等多方面的特定要求。
④ 失火检测
通过失火检测功能，实时监测发动机的点火状态，便于机组的维护和运行。
⑤ 状态检测
发动机运行过程中，控制系统可以对几个重要参数进行实时检测，并根据发动机的故障种类进行报警或直接停车。
⑥高效率中冷器
采用德国GEA公司技术生产的圆管式高效中冷器，散热效率达92%，满足了空气质量流量的增加对中冷器的性能要求。
⑦ 控制系统
控制屏为落地柜式结构。主开关选用著名公司生产的智能自动空气断路器，具有过电流自动保护和逆功率保护，发生过流或逆功率时可自动分断主开关并发出声光报警信号。控制屏内装有控制器、各种显示仪表、调整按钮、机组保护指示灯、紧急停车按钮等，用于控制及监测发电机组的工作状况。发电机组的启动由人工在机旁操作，停机可在机组旁控制，也可由控制屏面板上紧急停车按钮控制；控制系统装备并车装置，满足手动并车要求；也可选配自动并车装置（包括同步自检装置及负荷自动分配装置），满足并网、并联运行工况。机组转速采用电子调速控制系统自动调节，也可通过控制屏面板上转速微调旋钮进行微量调整；机组电压为自动调整，通过控制屏面板上电压整定电位器进行电压整定。控制柜内装备浮充电装置，为蓄电池提供充电电源。
控制屏可监测以下参数：
| l 三相AC电压表 | l 合闸指示 | l 机组转速（机组仪表盘上） |
| l 三相输出电流表 | l 分闸指示 | l 进冷却水温度（机组仪表盘上） |
| l 频率表 | l 水温高报警灯 | l 出冷却水温度（机组仪表盘上） |
| l 输出有功功率表 | l 油压低报警灯 | l 润滑进油压力（机组仪表盘上） |
| l 功率因数表 | l 油温高报警灯 | l 润滑出油压力（机组仪表盘上） |
| l 电池电压表 | l 超速报警灯 | l 润滑油温度（机组仪表盘上） |
| l 转速微调整旋钮 | l 电压微调整旋钮 | l 运行时间（机组仪表盘上） |
⑧ 机组安全保护装置：
燃气漏气报警
发动机防爆装置
发动机超速报警停车
机油压力低自动停车保护
发动机水温高、机油温度高自动报警
发电机过流、欠电压保护
短路保护
并联（或并网）机组的逆功率报警及落闸保护。
⑨ 冷却系统
机组配置半开式双温双循环冷却系统（含高、低温热交换器）。发动机配置高、低温水泵，分别与高、低温热交换器组成发动机内部的闭式循环冷却系统；高、低温热交换器及冷却水池（冷却水塔）、水泵组成外循环冷却系统。如下图：
⑩ 其他配置
机组配置按进口许可证生产的无刷励磁稳极式电机。燃气发电机组专用零部件（如火花塞、高压线圈、数字点火模块、电子调速系统、负荷控制系统等）全部采用可靠性优良的进口名牌产品。