浅谈沼气发电工程及气体的净化处理与安全输送

体会被压送四次。为此，其转速与流量是正比例关系，并且不会受到高压区压力改变的制约。

3.1.4 沼气储气柜的设计

基本原理：以一个生产沼气500m3/ h的工程为例，建议采用贮气柜容积为1000m3。

设计参数如下：水封式气柜：单座直径10m，总高度10m，建2座。钢结构。属可变容积的金属柜，它主要由水槽、钟罩、塔节以及升降导向装置所组成。当沼气输入气柜内贮存式，放在水槽内的钟罩和塔节依次（按直径由小到大）升高；当沼气从气柜内导出时，塔节和钟罩又依次（按直径由大到小）降落到水槽中。钟罩和塔节、内侧塔节于外侧塔节之间，利用水封将柜内沼气与大气隔绝。因此，随塔节升降，沼气的贮存容积和压力是变化着的。目前在国内比较普遍。

3.2 安全输送沼气

3.2.1 消除火焰以及防爆

空气和沼气在碰到明火与相应混合比的影响下，会导致沼气的燃烧或者是爆炸。设计阻火器能够避免火焰在管路当中的传播以及外部火焰到达沼气系统，从而确保了系统的安全。

阻火器原理。阻火器阻火原理基于两种作用：传热作用 ；器壁效应。

（1）传热作用。燃烧所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度，即着火点。低于着火点，燃烧就会停止。依照这一原理，只要将燃烧物质的温度降到其着火点以下，就可以阻止火焰的蔓延。当火焰通过阻火器的许多细小通道之后将变成若干细小的火焰。设计阻火器内部的阻火元件时，尽可能扩大细小火焰和通道壁的接触面积，强化传热，使火焰温度降到着火点以下，从而阻止火焰蔓延。

（2）器壁效应。燃烧于爆炸并不是分子间直接反应，而是受外来能量的激发，分子键遭到破坏，产生活化分子，活化分子又分裂为寿命短但却很活泼的自由基，自由基与其它分子相撞，生成新的产物，同时也产生新的自由基在继续与其它分子发生反应。当燃烧的可燃气通过阻火器的狭窄通道时，自由基与通道壁的碰撞几率增大，参加反应的自由基减小。当阻火器的通道窄到一定程度时，自由基与通道壁的碰撞占主导地位，由于自由基数量急剧减少，反应不能继续进行，也即燃烧反应不能通过阻火器继续传播。

3.2.2 压力安全防护

沼气利用系统是一个压力系统，如果沼气收集和使用不平衡，系统压力可能升高超过允许值或沼气从沼气池或气柜过快地排出可能引起管道内部的真空状态。

（1）防止超压的紧急释放装置。系统中产生的气体会使系统压力升高。防止系统超压可以使用废气燃烧器将沼气烧掉，如果还不能阻止系统压力继续上升，为防止系统超压对构筑物和设备可能造成的破坏性影响，在沼气池或气柜顶部设置了真空压力安全阀。同时，在污泥或沼气从消化池或气柜过快地排出而可能引起构筑物内部的真空状态的时候，真空压力安全阀还会动作使空气进入构筑物，起到最终防护的作用。因为真空压力安全阀安装在沼气系统与外界大气连通的部位，也需要与消焰器同步安装，以避免外部的火源进入沼气系统。

（2）负压状态下的保护措施。在沼气压缩机和脱硫装置的入口处安装了截止阀，防止阀门前部系统沼气量不够的情况下，后部沼气利用系统依然继续抽吸气体。

4 结论

沼气发电这项技术是获取绿色能源与治理环境污染最为实用与经济的方式，纵观我国沼气发电技术能力、产量强力、政策导向，以及市场需要，沼气发电产业会有所突破。然而，沼气发电系统工程中的气体的净化处理和输送已经影响到了发电工程的成败，直接产生的沼气内大量含水、含硫，进入发动机的气缸后一方面腐蚀火花塞，另一方面导致发动机点火不良，使发动机工作不均匀，尤其是在冷机起动或低负荷状态下导致发动机工作不太稳定。空气和沼气在碰到明火与相应混合比的影响下，会导致沼气的燃烧或者是爆炸。设计阻火器能够避免火焰在管路当中的传播以及外部火焰到达沼气系统，从而确保了系统的安全。总之，沼气净化、输送工程处理效果的好坏和能否正常运转，直接影响着沼气发电工程的成败，在沼气发电系统工程中起着举足轻重的作用。

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