大中型沼氣工程設備運行維護技術

大中型沼氣工程設備運行維護技術第一頁，共63頁。大中型沼氣工程設備構成預處理設備技術現(xiàn)狀與使用維護厭氧發(fā)酵裝置技術現(xiàn)狀與使用維護沼氣凈化與儲存裝置現(xiàn)狀與使用維護沼氣應用技術現(xiàn)狀與設備使用維護第二頁，共63頁。1.1我國沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀2010年底，已有大中小型沼氣工程73032處，大型沼氣工程4963處，中型沼氣工程22795處；年產(chǎn)沼氣總量142.6億m3,折合標準煤2500萬t，形成了戶用沼氣池、小型聯(lián)戶沼氣、小型沼氣工程、中型沼氣工程、大型沼氣工程和特大型沼氣工程全面發(fā)展的局面。沼氣工程應用領域由糞污治理、工廠廢水、生活污水治理發(fā)展到秸稈集中供氣、生活垃圾沼氣化處理等多元領域，原料多元化第三頁，共63頁。1.1我國沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀第四頁，共63頁。1.1我國沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀沼氣能源應用也拓展到生活供氣、工業(yè)能源供氣（鍋爐）、烤煙烤酒、沼氣發(fā)電、凈化壓縮、汽車燃料等各方面，產(chǎn)業(yè)鏈得到極大延伸。沼氣工程建設質量、技術裝備水平提高,出現(xiàn)一批有代表性的沼氣工程，起到良好的推廣示范作用。新裝置、新材料的技術引進和吸收縮小了和世界先進水平的差距。沼氣工程運行管理水平需要進一步提高。第五頁，共63頁。按照工藝流程可分為沼氣發(fā)酵預處理裝置與配套設備沼氣厭氧消化器與配套設備沼氣凈化與儲存設備“三沼”利用裝置與設備附屬設備1.2沼氣工程設備構成與分類第六頁，共63頁。預處理裝置及配套設備預處理設施主要包括：格柵渠、集料池、調配池、沉砂池、儲料間、粉碎間等預處理配套機電設備主要包括：格柵、混合攪拌、輸送及進料泵、粉碎機等預處理設施和配套設備的功能定位：收集原料并去除雜物；對秸稈等進行預處理達到工藝要求；原料混合得到工藝要求的濃度；保證進料順暢第七頁，共63頁。預處理裝置及配套設備格柵

畜禽糞便水中通常含有較多的浮渣（糞草、動物毛發(fā)等），這些懸浮物不僅可導致水泵、閥門和管道等機械設備損壞，而且會導致管道堵塞、在厭氧器內發(fā)生淤積，減小有效容積，還會嚴重影響后續(xù)處理工藝的處理效果。因此畜禽糞污的處理必須強化預處理。養(yǎng)牛場糞污采用綜合利用處理工藝時，預處理應有糞草分離、切割裝置。養(yǎng)雞場糞污采用綜合利用處理工藝時，糞水混合前應先清除雞糞中的羽毛。當廢水中含有羽毛、毛發(fā)等漂浮物較多時，應考慮在調節(jié)池前設置二級水力篩網(wǎng)、楔形篩網(wǎng)，以達到進一步去除雜質的目的。第八頁，共63頁。格柵可分為：固定格柵、水力篩網(wǎng)和格柵過濾機固定格柵

在小型畜禽場沼氣與廢水處理系統(tǒng)中可采用固定格柵，在糞水溝進入集糞池之前安裝固定格柵，柵條間距一般為15～30mm，用以在糞水進入集糞池和水泵前攔截較大的懸浮物和雜質，防止后續(xù)的泵、管渠等設備被堵塞。格柵一般可采用不銹鋼材料，并且制成可移動式以便于清洗。第九頁，共63頁。水力篩網(wǎng)

作用：回收短小纖維（1-200mm直徑）等雜物篩濾是以機械處理為主的常用的固液分離方法，它是物理分離方法，是根據(jù)發(fā)酵物料的粒度分布狀況進行固液分離的方法。大于篩網(wǎng)孔徑的固體物留在篩網(wǎng)表面，而液體和小于篩網(wǎng)孔徑的固體則通過篩網(wǎng)流出。物料中固體物的去除率取決于篩孔大小，篩孔越大則去除率越低，但這種篩網(wǎng)不容易堵塞，清洗次數(shù)少，反之，篩孔小則去除率高，但易堵塞，清洗次數(shù)多。第十頁，共63頁。目前最常用的是全不銹鋼楔形固定篩，在適當?shù)暮Y距下固體物去除率高、不易堵塞、而且結構簡單且運行穩(wěn)定可靠，因此成為畜禽養(yǎng)殖場污水處理沼氣工程中首選的固液分離設備。在養(yǎng)豬場廢水處理沼氣工程項目中，全不銹鋼楔形的固定式水力篩較適用于處理豬糞水，但其長度比通常使用的水力篩需增加，即增加豬糞水在格柵上的過流時間以保證充分的分離。全不銹鋼楔形固定水力篩的安裝角度為60度，在萬頭豬規(guī)模的養(yǎng)殖場沼氣工程中可使用一臺SW—1200型水力篩。第十一頁，共63頁。格柵過濾機

與水力篩網(wǎng)相似，同屬固定平面式水力篩網(wǎng)。固定式格柵過濾機用于去除污水中細小纖維和固體顆粒及液體中的固體顆粒的分離。成本較高，在城鎮(zhèn)污水處理工程中應用較多，在沼氣工程項目還需要推廣。第十二頁，共63頁。

秸桿粉碎機由進料斗——粉碎機上下機體——定刀、動刀——篩網(wǎng)——風機——出料管——集料罐等組成。粉碎室內三組錘片動刀按120度角度均勻安裝在主軸上。每組動刀由多片硬質刀片組成，緊密排列。工作中各種物料可直接投入料斗，進入粉碎室后，物料在高速旋轉的錘片打擊、切削撞擊下而破碎。破碎物料在氣流的引導下，沿著刀盤外沿連續(xù)不斷受到錘片、齒板、篩片的打擊、撞碰、擠壓、搓擦，而被迅速粉碎，粉碎后的物料因受到離心力和風機的引力，迅速經(jīng)過篩網(wǎng)，從風機管道輸送到集料袋中。第十三頁，共63頁。秸桿粉碎機的使用1.秸桿粉碎機應該固定在地上，最好是水泥地面，如需經(jīng)常變動工作地點，粉碎機和電動機則要安裝在用角鋼制成的機座上。

2.秸桿粉碎機安裝后要檢查各部件的緊固情況，同時要檢查皮帶松緊度是否合適，電動機軸和粉碎機軸是否平行。

3.秸桿粉碎機啟動前，操作者應先用手轉動輪子，檢查機殼內有無碰撞現(xiàn)象，輪子的旋轉方向是否與機器上箭頭所指方向一致，電動機和粉碎機潤滑是否良好。第十四頁，共63頁。

4.操作者不要隨便更換粉碎機的皮帶輪，以防轉速過高或過低。

5.秸桿粉碎機啟動后要先空轉2-3分鐘，無異常后再投料工作。

6.送料要均勻，以防堵塞悶車，不要長時間超負荷工作。若發(fā)現(xiàn)有雜音、軸承與機體溫度過高和向外噴料等現(xiàn)象，應立即停機檢查，排除故障。

7.仔細檢查物料，以免金屬等硬物進入秸桿粉碎機室造成事故。第十五頁，共63頁。

8.工作人員不要戴手套，送料時應站在粉碎機側面，以防秸桿粉碎機反彈出的雜物打傷臉部，粉碎長莖稈時手不可抓得過緊，以防手被帶入，粉碎機工作時，工作人員不得離開崗位。

9.停機前應停止秸桿粉碎機送料，待機內物料排除干凈后，再切斷電源停機，停機后要進行清掃和維護保養(yǎng)。

10.秸桿粉碎機作業(yè)300小時后，須清洗軸承，更換機油，軸承內裝機油以充滿軸承座隙的1/3為好，最好不要超過1/2。長時間停機時，應把皮帶卸下。第十六頁，共63頁。集料（水）池

養(yǎng)殖場畜禽糞污（主要是沖洗水）經(jīng)過格柵進入集料（水）池，經(jīng)輸送泵（一般使用潛污泵）輸送至厭氧發(fā)酵裝置。第十七頁，共63頁。第十八頁，共63頁。

1.調配池一般采用機械攪拌或液下攪拌。

2.水位不得低于泵的最低水位線

3.調配池需要注意池底沉積物，特別是沉砂?？筛鶕?jù)實際情況，每三個月清理一次。

4.攪拌器應定期檢查。第十九頁，共63頁。潛水式無堵塞污物泵

國產(chǎn)PW型（臥式）及PWL（立式）離心污水泵，PN濃漿泵因不能抽吸較大顆粒及長纖維的雜質，極易造成泵的堵塞，因此，近年來相繼研制了高效無堵塞的排污泵系列，其中主要有QW潛水式、LW立式、YW液下式及GW管道式等。

該系列泵的主要特點是葉輪具有很大的流道，所以能通過大的物料及纖維垃圾，減少堵塞、纏繞等故障。另外，該系列泵采用了先進的機械密封裝置，泵軸及緊固螺絲全部采用不銹鋼材料，強度高，抗腐蝕能力強，并配三相漏電保護器，能可靠保證電機安全。第二十頁，共63頁。潛水式無堵塞污物泵使用注意事項

1.被抽送流體的溫度不能超過50℃，PH值在5-9范圍內。2.此泵若用于抽吸較稠較粘的漿液后，需清洗泵腔，防止泵內留下沉淀物。3.切不可將電纜線起吊或懸掛水泵。4.不得將泵長期處于低揚程狀態(tài)下運行，以防超載而燒壞電機。5.常規(guī)狀態(tài)下每使用300-500小時應加注或更換油室中機油（10-30#機油），提高機械密封的使用壽命。泵常規(guī)運行3000小時后，需對泵進行拆檢保養(yǎng)，必要時更換不宜再用的易損件。第二十一頁，共63頁。自吸式無堵塞排污泵使用要求1.環(huán)境溫度≤45℃，介質溫度≤60℃。2.介質的PH值鑄鐵泵為6-9，不銹鋼泵為1-14。3.介質重度≤1240kg/m3。4.新泵工作前打開泵上方的加水閥門，加入不少于泵腔容積2/3的儲液水，關緊閥門，以后使用不需要再加水。第二十二頁，共63頁。螺桿泵工作原理

由于各螺桿的相互嚙合以及螺桿與襯筒內壁的緊密配合，在泵的吸入口和排出口之間，就會被分隔成一個或多個密封空間。隨著螺桿的轉動和嚙合，這些密封空間在泵的吸入端不斷形成，將吸入室中的液體封入其中，并自吸入室沿螺桿軸向連續(xù)地推移至排出端，將封閉在各空間中的液體不斷排出，猶如一螺母在螺紋回轉時被不斷向前推進的情形那樣，這就是螺桿泵的基本工作原理。第二十三頁，共63頁。螺桿泵的特點1.

輸送高粘度介質和含有顆?；蚶w維的高固體含量的介質。2.壓力高而穩(wěn)定，流量均勻，轉速高，能與電機直聯(lián)。3.流量與泵的轉速成正比，因而具有良好的變量調節(jié)性。4.體積小，重量輕、噪聲低，結構簡單，維修方便。5.螺桿泵損失小，經(jīng)濟性能好。第二十四頁，共63頁。螺桿泵使用注意事項1.開機前必須先確定運轉方向，不得反轉。2.嚴禁在無介質情況下干運轉，以免損壞定子。3.新安裝或停機數(shù)天后的單螺桿泵，不能立即起動，應先向泵體內注入適量機油，再用管子鉗板動幾轉后才可起動。4.輸送高粘度或含顆粒及腐蝕性的介質后，應用水或溶濟進行沖洗，防止阻塞，以免下次起動困難。5.冬季應排除積液，防止凍裂。6.螺桿泵使用過程中軸承箱內應定期加潤滑油，發(fā)現(xiàn)軸端有滲流時，要及時處理或調換油封。7.管道中的進出口閥門關閉時不能開啟泵。8.在運行中發(fā)生異常情況，應立即停車檢查原因，排除故障。第二十五頁，共63頁。潛水攪拌機適用范圍

1.最高介質溫度不超過40℃；

2.介質的PH值在5-9之間；

3.液體密度不超過1.15千克/立方米；

4.長期潛水運行，潛水深度一般不超過20m。第二十六頁，共63頁。沼氣鍋爐的安全使用1.沼氣管道要嚴防泄漏。爐前段管道，送沼氣前應用蒸氣吹刷管道內的空氣，然后送沼氣。停沼氣時，再用蒸氣吹刷管內沼氣。2.點火之前先將風閘拉開，微開引風機，使爐膛內存氣排出，并有一定負壓。然后先點火，后開沼氣，燃燒后逐漸調節(jié)沼氣量。嚴禁先開氣后點火。3.如果送沼氣點不著或點著后又熄滅，在找出原因、排凈爐膛內混合氣體后再點。4.停爐時要先關沼氣再停風機。第二十七頁，共63頁。第二十八頁，共63頁。沼氣發(fā)電的余熱利用系統(tǒng)包含一換熱總成，換熱總成包括底架、循環(huán)水泵、缸套水換熱器、煙氣換熱器和控制箱，還包括起連通作用的若干管路和設置在管路中的若干截止閥，換熱總成上還設有循環(huán)水入口和出口，與儲水罐、沼氣反應罐內的熱交換器構成水循環(huán)系統(tǒng)，即換熱總成的循環(huán)水入口與儲水罐連通，出口與沼氣反應罐內的熱交換器介質入口連通，沼氣反應罐的熱交換器介質出口與儲水罐連通。缸套水換熱器與煙氣換熱器串聯(lián)，提供高溫水用于沼氣反應罐的保溫及物料升溫。第二十九頁，共63頁。只有穩(wěn)定運行的反應器才會有高的運行效果。在進料方面應按工藝設計要求進行，嚴禁有機負荷過高或過低、溫度驟升或驟降等情況發(fā)生。這是因為厭氧微生物生活的溫度要求比較廣泛，中溫甲烷菌的最佳生存溫度為300C～380C，高溫甲烷菌的最佳生存溫度為500C～600C，但對環(huán)境的突變比較敏感，在短時間內溫度產(chǎn)生劇烈變化，將導致甲烷菌無法適應，影響甚至破壞消化過程。因此在厭氧反應器運行中應維持溫度恒定。從提高處理效率減少能源消耗的角度講，厭氧反應器宜維持穩(wěn)定的中溫或近中溫（35℃或者305℃左右）的消化溫度。采用熱交換器加熱的，應每日測量熱交換器污水進、出口的水溫。第三十頁，共63頁。厭氧消化器在啟動之前應做好以下準備工作：a)厭氧消化器及有關設施的底部沉砂應完全清除。b)厭氧消化器、管道、閥門及有關設備應試水試壓合格。c)對各種水泵、電機、加熱裝置、攪拌裝置、氣體收集系統(tǒng)以及其他附屬設備等應進行單機調試和聯(lián)動試運行。d)對與厭氧消化器運行有關的各種儀表應分別進行校正。e)應使水泵、閥門及相關設備處于正常狀態(tài)，水路、氣路暢通。f)水封加水至設計高度。第三十一頁，共63頁。固態(tài)厭氧接種污泥在進入?yún)捬跸髑皯铀芑?，?jīng)濾網(wǎng)濾去大塊雜質后方可用泵抽入?yún)捬跸?。應逐步升?以每日升溫2oC為宜)使厭氧消化器達到設計的運行溫度。厭氧消化器進料應按相對穩(wěn)定的量和周期進行，并不斷總結，獲得最佳的進料量和進料周期。厭氧消化器的攪拌宜間隙進行，在出料前30min（1.5小時最佳），應停止攪拌。采用沼氣攪拌的，產(chǎn)氣量不足時，應輔以機械攪拌或水力攪拌等其它方式攪拌。厭氧消化器的攪拌不得與排泥同時進行。第三十二頁，共63頁。厭氧消化器的攪拌不得與排泥同時進行。宜對溫度、產(chǎn)氣量、化學需氧量(COD)、pH值、揮發(fā)酸、總堿度和沼氣成分等指標進行監(jiān)測，掌握厭氧消化器運行工況，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時調整或采取相應措施。厭氧消化器正常運行應符合下列規(guī)定：a)pH6.5~7.8；b)揮發(fā)酸(乙酸計)小于1000mg/L；c)總堿度(重碳酸鹽計)應大于2000mg/L；d)沼氣CH4含量為50%~80%。第三十三頁，共63頁。厭氧消化器溢流管必須保持暢通，并應保持溢流管水封和池頂保護水封的液位高度。厭氧消化器宜3a~5a清理檢修一次，各種管道及閘閥應每年進行一次檢查和維修。

寒冷地區(qū)冬季應做好溢流管、保護裝置的水封、設備和管道的保溫、防凍，防止結冰。

厭氧消化器停運期間，應保持池內溫度4C~20C。厭氧消化器停用較長時間時，應定期攪拌。應定期檢查沼氣管路系統(tǒng)和設備是否漏氣，如發(fā)現(xiàn)漏氣，應立即停氣檢修。厭氧消化器運行過程中，不得超過設計壓力，嚴禁形成負壓。第三十四頁，共63頁。維護保養(yǎng)攪拌設備時，應采取安全防護措施。嚴禁隨便進入具有有毒、有害氣體的厭氧消化器、溝渠、管道及地下井(室)。凡在這類構筑物或容器進行放空清理、維修和拆除時，必須采取安全措施保證易燃氣體和有毒、有害氣體含量控制在安全規(guī)定值以下，同時防止缺氧。第三十五頁，共63頁。4沼氣凈化與儲存裝置現(xiàn)狀與使用維護沼氣凈化與儲存裝置主要包括脫水器、脫硫器、凝水器、沼氣儲存裝置（氣柜）、增壓器、火炬燃燒器等。沼氣中的水冷凝會造成管路堵塞，硫化氫是一種腐蝕性很強的氣體，它可引起管道及儀表的快速腐蝕，燃燒氣體對人有毒害作用。由發(fā)酵池產(chǎn)生的沼氣，必須經(jīng)過脫水和脫硫凈化處理后，才能進入貯氣柜貯存。貯氣柜中的沼氣，經(jīng)阻火器后，用于沼氣發(fā)電、生產(chǎn)用能和炊事。經(jīng)過凈化系統(tǒng)處理后的沼氣質量指標，應符合下列要求：甲烷含量55%以上；硫化氫含量小于20mg/m3。作汽車燃料的沼氣凈化要求最高：甲烷含量大于96%，水分含量低于15mg/Nm3，H2S含量不超過100mg/Nm3，顆粒物質限制在40μm以下第三十六頁，共63頁?；瘜W脫硫原理目前，我國沼氣工程上普遍采用干法氧化鐵脫硫。在常溫下將沼氣通過脫硫劑床層，沼氣中的H2S與活性氧化鐵接觸，生成三硫化二鐵，然后含有硫化物的脫硫劑與空氣中的氧接觸，當有水存在時，鐵的硫化物又轉化為氧化鐵和單質硫。這種脫硫再生過程可循環(huán)進行多次，直至氧化鐵脫硫劑表面的大部分孔隙被硫或其他雜質覆蓋而失去活性為止。當沼氣中H2S濃度較高時，脫硫劑需經(jīng)常更換，運行費用較高。脫硫：Fe2O3·H2O+3H2S=Fe2S3·H2O+3H2O+63KJ再生：Fe2S3·H2O+O2=Fe2O3·H2O+3S+609KJ第三十七頁，共63頁。傳統(tǒng)生物脫硫該技術是國內新建大型沼氣發(fā)電工程的主流脫硫技術，例如德清源沼氣發(fā)電工程和山東民和牧業(yè)沼氣發(fā)電工程均采用該技術。在生物脫硫塔內，沼氣中的H2S被脫硫細菌氧化為單質硫，同時利用沼氣中的CO2作為細菌碳源。在大型沼氣工程中，水洗和生物脫硫常聯(lián)用以去除H2S，使用廢水或者沼氣罐中的上清液從濾床頂部通入，沼氣從底部通入，進入濾床前的沼氣中通入2%~5%的空氣，濾床為水吸收H2S和脫硫細菌的生長提供充足的接觸面積。由于該技術的脫硫催化劑為可自我繁殖的微生物，因此該技術的運行成本較低。第三十八頁，共63頁。沼氣阻火器適用于安裝在輸送可燃性沼氣氣體的管道和儲罐上，防止在非正常情況下火焰于管道中的逆向傳播，以避免災難性事故的發(fā)生。沼氣阻火器是利用金屬波紋盤之間狹縫間隙，對管道中傳播的亞音速或超音速火焰具有淬熄作用的原理設計制造的。第三十九頁，共63頁。儲氣裝置安全規(guī)程儲氣裝置應配置必要的安全警示標記及報警系統(tǒng)。儲氣裝置出口管應有防止產(chǎn)生負壓的措施。儲氣裝置出口管道及放空管道中應設置阻火器。鋼制低壓濕式氣柜應在鐘罩上設置容量上、下限標志，上限高度可取為設計容積高度的90%，下限高度可取為設計容積高度的10%，宜設置限位開關。鋼制低壓濕式氣柜須配置自動放空管和手動放空管，管安裝高度應高于操作平臺3米以上，且應高出所在地面5米以上，并宜接至火炬系統(tǒng)；第四十頁，共63頁。儲氣裝置安全規(guī)程使用濕式氣柜地區(qū)冬季空氣調節(jié)室外溫度＜-5℃，應采取添加防凍液、水槽保溫層、保溫墻、蒸汽加熱裝置等防凍措施低壓干式雙膜氣柜應設置補壓與泄壓自動恒壓及手動恒壓裝置；鋼制壓力容器儲氣罐須設置安全閥，使用的安全閥須處于檢驗合格期內；儲氣罐須按照勞動安全部門規(guī)定進行管理；產(chǎn)氣儲氣一體化膜氣柜、玻璃鋼等其他新材料氣柜應設置相應自動及手動泄壓裝置；沼氣增壓壓縮機宜露天或棚式布置；機棚或封閉式廠房頂部應采取通風措施。

第四十一頁，共63頁。儲氣裝置安全規(guī)程每半年測定儲氣柜水封池內水的pH值。當pH值小于6時，應換水。儲氣柜外表面的油漆或涂料應定期重新涂飾。儲氣柜的升降裝置應經(jīng)常檢查，添加潤滑油；操作人員上下儲氣柜巡視或操作維修時，必須穿防靜電的工作服，不得穿帶鐵釘?shù)男?；嚴禁在儲氣柜鐘罩處于低水位時排水。

第四十二頁，共63頁。沼氣提純技術主要涉及脫硫、脫碳、脫水，而對于垃圾填埋氣，還涉及脫氧、脫氮。脫碳是指脫除沼氣中的CO2組分，脫碳技術是沼氣提純技術的核心。目前，商業(yè)化應用的沼氣提純方法主要有高壓水洗法、物理吸收法、化學吸收法、變壓吸附法、膜分離法和深冷分離法，可以實現(xiàn)同步脫硫脫碳脫水。此外，還有專門用于脫硫或脫水的技術。第四十三頁，共63頁。高壓水洗法是利用CO2

、H2S比CH4具有更強的水溶性的特點實現(xiàn)氣體分離。最廉價的吸收劑是水，CO2和H2S在水中的溶解度比CH4大，且隨著壓力的升高，CO2和H2S在水中的溶解度將逐漸增大，從而實現(xiàn)高壓水洗分離去除CO2和H2S。通常沼氣通過壓縮后從吸收塔底部進入，水從頂部進人進行錯流吸收。吸收了CO2和H2S的水可以通過減壓或者用空氣吹脫再生，如果有廢水利用，則不用對水進行再生。水洗法對沼氣中的硫含量要求低，低硫沼氣可不設計單獨的脫硫裝置。由于該方法需要大量的水資源，國內的示范工程均沒有選用該技術。第四十四頁，共63頁?；瘜W吸收法是以弱堿性溶液作為吸收劑將CO2和H2S從沼氣中分離出來，化學反應的強選擇性可以使CH4純度更高，但一般需加熱再生，能耗較高?；瘜W吸收溶劑主要有醇胺溶液和堿溶液，例如：單乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、三乙醇胺（TEA）、二甘醇胺（DGA）、甲基二乙醇胺（MDEA）、二異丙醇胺（DIPA）、NaOH、KOH、Ca(OH)2和氨水?；瘜W吸收法可再常壓下運行，得到的生物甲烷濃度高，沼氣中的H2S和CO2可同時脫除，但溶劑再生需要熱量，需配套大量的其它設備。該技術適合不含O2的沼氣，因為O2會氧化溶劑致其發(fā)泡變質。第四十五頁，共63頁。變壓吸附法也叫分子篩吸附法，通過范德華力將氣體分子吸附在具有較大比表面積的分子篩上，分離效果與分子特性和分子篩材料的親和力有關。選擇不同孔徑的分子篩或調節(jié)不同的壓力，能夠將CO2、H2S、水蒸氣和其它氣體雜質選擇性地從沼氣中去除。變壓吸附法是在加壓條件下使CO2、H2S、水蒸氣和其它氣體雜質吸附在碳分子篩上，當壓力減小時，碳分子篩中吸附的化合物組分會釋放出來，所以這個過程被稱作“變壓吸附”（PSA）。通常用焦炭制作微米級孔隙結構的碳分子篩凈化沼氣。變壓吸附法適合不含O2的情況，如果沼氣中含O2在PSA的濃縮尾氣中有可能使CH4達到爆炸極限，存在安全隱患。變壓吸附與傳統(tǒng)工藝相比反應條件溫和、效果顯著、經(jīng)濟可行，這就增加了其運用于工業(yè)生產(chǎn)的可能性。第四十六頁，共63頁。膜分離法利用沼氣中各種氣體組分對滲透膜選擇透過速率的不同，將CH4與CO2等氣體分離，透過驅動力來自于膜兩側不同的氣相分壓，透過能力還取決于各組分對于膜的滲透性。膜分離技術裝置簡單，投資比溶劑吸收法低，但難以得到高純度的CO2。膜分離主要有兩種：高壓氣相膜分離、氣相-液相吸收膜分離。第四十七頁，共63頁。沼氣發(fā)電技術甲烷是一種可燃性氣體，熱值也比較高。收集后的沼氣和空氣按照一定比例混合，噴射進發(fā)動機缸體，通過發(fā)電機組的發(fā)動機進行燃燒做功，內燃機做功后輸出的扭矩帶動發(fā)電機的轉子繞組帶動線圈高速旋轉，完成發(fā)電流程。截至2007年底，我國累計建造的農(nóng)業(yè)大中型沼氣工程5,278座。其中沼氣發(fā)電工程數(shù)量約占10%，總裝機容量約20.8MW。第四十八頁，共63頁。BIOMA中國沼氣發(fā)電技術現(xiàn)狀國內小型沼氣發(fā)電工程應變措施：低壓并網(wǎng)技術實現(xiàn)功能：1、發(fā)電機與變壓器并聯(lián)，共同為場內負載供電，小負載時機組單獨供電，大負載時整體供電；2、并網(wǎng)不上網(wǎng)，并網(wǎng)過程始終保持對網(wǎng)供電保持在零附近。第四十九頁，共63頁。吸氣行程壓縮行程點火作功排氣行程以上為一個周期，如此循環(huán)，發(fā)動機不停運轉，驅動發(fā)電機發(fā)電。第五十頁，共63頁。5沼氣應用技術現(xiàn)狀與設備使用維護沼氣發(fā)電對沼氣質量要求低熱值不低于14MJ/Nm3(相當于甲烷含量不低于40%）沼氣溫度在0~50℃沼氣成分要求見表Volumecontent(CH4%)H2S(mg/Nm3)氯氟化物Cl、F(mg/Nm3)氨NH3(mg/Nm3)粉塵水40~50≤200≤100≤20粒度≤5μm總量≤30mg/Nm3particlesize≤5μm

Content≤30mg/Nm3無液體成分，濕度≤30humidity≤30

50~60≤250≤125≤25≥60≤300≤150≤30第五十一頁，共63頁。工作原理：將沼氣、柴油的混合物在氣缸內壓縮，點火使其燃燒，通過火塞的往復運動得到動力，然后連接發(fā)電機發(fā)電。優(yōu)點：①可使用液體燃料或氣體燃料；②能適應沼氣產(chǎn)量和甲烷濃度的變化；③由氣體燃料轉為柴油燃料時，發(fā)電機組內不殘留未燃燒的氣體。缺點：①受沼氣數(shù)量和質量的影響；②采用氣體燃料時需要液體輔助燃料；③需要液體燃料供給設備；④控制機構較復雜，價格較單燃料發(fā)電機組稍高沼氣-柴油雙燃料發(fā)電機組第五十二頁，共63頁。工作原理：將沼氣在氣缸內壓縮，點火使其燃燒，通過火塞的往復運動得到動力，然后連接發(fā)電機發(fā)電。優(yōu)點：①無需輔助燃料油及供給設備；②燃料為一個系統(tǒng)，控制比雙燃料發(fā)電機組簡單；③發(fā)電機組價格較低。單燃料沼氣發(fā)電機組第五十三頁，共63頁。發(fā)電機組熱利用熱電聯(lián)產(chǎn)能源平衡圖第五十四頁，共63頁。發(fā)電機組電效率約為30%，余熱能回收約為40%。冬季利用余熱增溫沼氣發(fā)酵罐，若采用35℃中溫發(fā)酵工藝，則不需外加熱源。下面是TS濃度和加熱量的一個大致比例。具體見熱電聯(lián)產(chǎn)能源平衡圖。TS=8%，冬季余熱100%用于增溫；

TS=10%，冬季余熱60%用于增溫；

TS=12%，冬季余熱40%用于增溫。

沼氣發(fā)電使用、維護、管理方便；冬季不需要新的熱源；從能源輸出率發(fā)電是最佳選擇。發(fā)電機組熱利用第五十五頁，共63頁。啟動前準備：先測量電機是否正常，其次查電機的絕緣情況，如有