沼氣通過發電機組構成沼氣發電系統的主要設備有沼氣發電機組、發電機和熱回收裝置。沼氣經脫硫器由貯氣罐供給燃氣發電機組，從而驅動與沼氣內燃機相連接的發電機而產生電力。沼氣發電機組排出的冷卻水和廢氣中的熱量 通過熱回收裝置進行回收后，發電機作為沼氣發生器的加溫熱源。
1、沼氣脫硫及穩壓、防爆裝置：供發動機使用的沼氣要先經過脫硫裝置，以減少硫化氫對發動機的腐蝕。沼氣進氣管路上安裝穩壓裝置，以便于對流量進行調節，達到最佳的空燃比。另外，為防止進氣管回火，應在沼氣總管上安置 防回火與防爆裝置。
2、進氣調節系統：在進氣總管上，需設置一套精確、靈敏的燃氣混合器，以調節空氣和沼氣的混合比例。
3、發動機點火系統：沼氣的燃燒速度慢，對于原來使用汽油、柴油已及天然氣的發動機的點火系統要進行一定程度的改造，以提高燃燒效率，減少后燃燒現象，延長運行壽命。
4、調速系統：若沼氣發電機組獨立運行，即以用電設備為負荷進行運轉，用電設備的并入和卸載都會使發電機的負荷產生波動。為了確保發電機組正常運行，沼氣發動機上的調速系統必不可少。
5、預熱利用系統：采用預熱利用裝置，對發動機冷卻水和排氣中的熱量進行利用，提高沼氣的能源利用效率。
6、并網控制系統：主要包括發電機調壓電路，自動準同期并列控制電路，手動并列和解列控制電路，測量電路，燃氣發動機及輔助設備控制電路等。 沼氣發電系統對電能的最經濟使用方式是先滿足建設單位自身的用點需求，然后再將多余的電力并入公共電網；產生的熱能也是先滿足發酵池的所需，然后再考慮住所、農場的取暖或輸送至公用供熱網。


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