在利用沼氣發(fā)電過程中,由于沼氣發(fā)電機組本身設計和材料的特點,導致發(fā)電機組對沼氣中的部分成分(如H2S、水分、固體雜質等)特別敏感,如果處理不好將導致發(fā)電機組無法正常運行。
1 硫化氫對發(fā)電機組的影響
硫化氫(H2S)是一種無色有毒的可燃性氣體,具有強烈的臭雞蛋氣味,當空氣中硫化氫的體積含量超過0.1%時,就能引起頭疼暈眩等中毒癥狀。硫化氫(H2S)對鐵等金屬有強腐蝕性,也易吸附金屬表面與多種金屬離子作用,生成不溶于水的硫化物沉淀。沼氣在燃燒時,其中的H2S還能轉化為腐蝕性很強的亞硫酸氣霧會污染環(huán)境和腐蝕機器設備,同時H2S在潮濕的環(huán)境下對金屬管道、燃燒設備、檢測設備和儀表等都具有強烈的腐蝕性,所以沼氣在利用前必須脫出其中所含的H2S。
利用沼氣發(fā)電時沼氣中的硫化氫會對沼氣發(fā)電機組的進氣管道、增壓器、中冷器、火花塞、氣缸套、排氣管和消音器等造成嚴重腐蝕影響機組壽命。所以沼氣在進入發(fā)電機組之前必須進行沼氣預處理,將H2S降到機組允許的范圍內才能保證機組的可靠運行。
2 水分對發(fā)電機組的影響
在利用沼氣發(fā)電過程中,沼氣水分含量過大的話,會導致發(fā)電機組的進氣壓力損耗過大,嚴重的情況下,會引起發(fā)動機功率波動、敲缸、停機等嚴重地影響其使用壽命。其具體表現(xiàn)為:
(a)發(fā)動機點火困難;
(b)降低燃燒室溫度,降低內燃機的效率;
(c)由于水蒸氣等無功氣體的存在,增壓耗功增大;
(d)水蒸氣與其他酸性物質的化合產生中間產物,對機器本身產生腐蝕,縮短機器的使用壽命,降低機器的可靠性。
3 固體雜質對發(fā)電機組的影響
粉塵是大氣環(huán)境中涉及面很大、危害最嚴重的一種污染物。粉塵是發(fā)動機明確限制的雜質,它主要影響在于:
(a)堵塞管路,流通不暢,加大壓損,增加運行費用;
(b)增大機械磨損,降低設備使用壽命。
解決方案
針對發(fā)動機對沼氣的要求,在沼氣發(fā)動機前安裝處理系統(tǒng)以解決了氣源側與用氣側的矛盾是目前解決沼氣發(fā)電機組利用問題的有效方法,主要表現(xiàn)在以下兩個方面:
1 降低氣體的相對濕度
水分的脫除,考慮到具體的情況,簡單分為凝結水的脫除以及未凝結水脫除兩大部分,前者可以采用汽水分離器來實現(xiàn),后者的實現(xiàn)較為復雜,目前主要有下面幾種方式:
(a)低溫除濕:通過制冷設備降低氣體的溫度,使得其中的水蒸氣凝結,然后排除系統(tǒng);
(b)吸附:采用對水有較強吸附作用的吸附劑,將氣體中的水分析出;
(c)膜過濾:采用特殊結構的膜材料,在特定的條件下將水從氣體中分出。
2 降低氣體雜質成分含量
氣體中的雜質是比較復雜的成分,由于是針對發(fā)動機的利用,所以對雜質的判斷主要以發(fā)動機的要求為準,主要有下面幾種:
(a)硫的去除:
以硫化氫為主的硫化物的去除主要有物理、化學以及生物三種方式。其中物理方法主要指物理吸附方式脫硫,這種方式操作簡便,但往往需要占地較大的設備,而且吸附劑需要再生?;瘜W方式指以化學反應的方式將硫固化下來,目前有干法及濕法,其差別主要是反應物的物理形態(tài)是固體還是液體的差別。生物法脫硫是目前比較新興的一種方式,其主要原理是在反應罐中培養(yǎng)出合適的菌種,這些菌種以硫化物為養(yǎng)料,將其中的硫固定下來。對于硫含量不高的氣體,采用物理吸附或者干法脫硫一般比較經濟實用,而且操作簡便。
此外,根據我國的環(huán)保標準規(guī)定:沼氣作為能源利用時,沼氣中的H2S含量不得超過200mg/Nm3。因此沼氣經過脫硫處理后需要采用沼氣分析儀對沼氣中H2S含量進行實時在線監(jiān)測,為業(yè)主提供實時準確的數據參考,幫助其對沼氣預處理工藝進行優(yōu)化調整,提高沼氣發(fā)電機組進氣品質,以保證H2S含量達到沼氣發(fā)電的要求。
由于沼氣成分復雜,除H2S外還含有CH4、CO2、O2等氣體成分,如果要保證沼氣發(fā)電機組的沼氣品質,提高沼氣熱值,保證沼氣燃燒發(fā)電效率,除了要降低H2S含量,通過監(jiān)測沼氣中CH4、CO2的濃度,為優(yōu)化厭氧發(fā)酵工藝,提高CH4含量,降低CO2含量提供參考依據,也是十分必要的。
請輸入賬號
請輸入密碼
以上信息由企業(yè)自行提供,信息內容的真實性、準確性和合法性由相關企業(yè)負責,化工儀器網對此不承擔任何保證責任。
溫馨提示:為規(guī)避購買風險,建議您在購買產品前務必確認供應商資質及產品質量。