【正文】 熱量 假設進入冷凝段的沼氣溫度為 35℃ ，二期建設完成后 的沼氣總量為 3000 m3/h； 沼氣的比重： kg/m3； 沼氣的比熱： kJ/(Kg.℃ )； 每小時 3000 m3/h 沼氣溫度每降低 1℃ 所需要的換熱量： Q1℃ =300011=3660 kJ/(h.℃ ) （ b）冷卻水端可供換熱量 冷卻水進水溫度為 7℃ ，由于冷卻水回水溫度不能超過 12℃ ，冷卻水還有其它用 途 ， 因此在此設為 10℃ ，則冷卻水端最大可供換熱量： Q 冷 max=571000（ 107） =716000 kJ/h 由于可供冷卻的總能量遠 大于需要的換熱量，因此可以確定，在任何情況下也不需要全部冷卻水流量來參與沼氣降溫。 （ 1）沼氣脫水原理： 當沼氣溫度在短時間內急劇降低時，沼氣中的飽和水蒸汽就會冷凝成水，通過自排水方式從沼氣管道中排放出來， 當沼氣經過貯氣柜和沼氣升壓風機后，沼氣的溫度將回升，而此時沼氣中的水份將不再增加，以此達到沼氣脫水的目的。 安全性能： 由于氧 主要 是通過培養(yǎng)液溶解氧的形式進入沼氣系統(tǒng)內，因而本系統(tǒng)具有極好的安全性能，這是由于通過溶解氧形式進入沼氣系統(tǒng)內的氧氣，無論如何也達不到沼氣的爆炸極限所要求的氧濃度。大致的數(shù)量是每天更換 1 至 2 立方米左右。 業(yè)主希望能夠生成單質硫，但可能不完全是，過程控制需隨時調整，最有可能的生成物是二者的混合物。當生物菌培養(yǎng)液中的 pH 值偏低，脫硫效果下降時，可適量加入液堿以調節(jié)培養(yǎng)液的 pH值，以保證沼氣脫硫的效果。 （ 2）脫硫系統(tǒng)工藝流程： 圖二：沼氣 生物脫硫系統(tǒng)工藝流程框圖 （ 3）沼氣生物脫硫系統(tǒng)說明 （ a） 沼氣生物脫硫噴淋塔內的填料為微生物菌群提供了生存附著的場所與適宜的溫度與濕度環(huán)境。脫硫效率穩(wěn)定， H2S 去除率可達 90%以上，脫硫成本低，每立方米沼氣處理費用小于 元，比化學脫硫法成本降低 70%以上。本方案起始位置自此 DN450 閥門始。 本工藝擬采用生物脫硫法對沼氣進行脫硫處理。二是將壓縮空氣通過曝氣器進入培養(yǎng)液中，使培養(yǎng)液成為含有飽和氧分子的水，并在噴淋反應塔內與沼氣中的硫化氫氣體反應。2 ℃ 的范圍內為宜 。 （ c）羅茨風機采用變頻控制，通過 培養(yǎng)液曝氣反應器壁面上安裝的 ORP（氧化還原電位計）來測定培養(yǎng)液中的含氧量，并通過變頻器調節(jié)控制羅茨風機的出風量，以使培養(yǎng)液中的含氧量控制在適當?shù)姆秶?。由于沼液原料不同，更換的數(shù)量也需要經過現(xiàn)場試驗后確定，一般的數(shù)據是每日更換 1/20 至 1/30 的數(shù)量。” 脫硫費用：脫硫系統(tǒng)的直接處理費用小于 元 /m3 沼氣。 加堿量很少，估算處理每立方米沼氣的加堿費用約為 元。 （ 4）換熱器要求： 采用一臺換熱器，可以滿足二期 3000 m3/h 沼氣的降溫需要。 因此，在一期工程時， 初步 計算 需用冷卻水量為 3m3/h；二期全部完成后 的需用冷卻水流量約為 6m3/h，在系統(tǒng)調試時根據出口端溫度調整。 結 構：如圖 1 和圖 2 所示。鼓風機后串連一座空圖 2 雙膜干式貯氣柜結構原理圖 圖 1 雙膜干式貯氣柜外觀 . . 氣壓力保護器，用于恒定內外膜之間的空氣壓力，排出多余空氣，保證貯氣柜安全。 沼氣增壓風機 沼氣增壓風機采用羅茨風機，防爆型， 采用天津市鼓風機總廠生產的產品 。 阻火器 用于阻止回火的設備。 （ 2） 沼氣成分檢測儀 沼氣成分檢測儀為德國進口設備，從沼氣總管上設取樣管通入檢測儀內。 由于： 厭氧罐的運行壓力 =貯氣柜的貯存壓力 +管道系統(tǒng)沿程阻力 因而，貯氣柜后的沼氣壓力與厭氧罐的運行壓力無關，而且采用升壓風機抽氣，因此，其管道系統(tǒng)損失可不作估算。 （ b）根據貯氣柜頂?shù)臏y距儀測得的沼氣貯量信號，用于如下控制： 當貯氣量達到 98%時，開啟沼氣火炬。 五、要求與配合 系統(tǒng)供水 . . 本方案中涉及到的場內用水，包括自來水、冷卻水、熱水等，全部只計算到用水設備 的接口位置，場內的供水管道布置由總平設計單位統(tǒng)一設計。 噴淋塔和反應套 2 曝氣反應器與沉淀箱：非標設備 套 2 噴淋循環(huán)泵： N=11Kw/臺 套 2 加堿泵系統(tǒng)： N=套 2 加液泵系統(tǒng)： N=套 2 羅茨鼓風機：二臺； N=套 2 反應池內曝氣系統(tǒng) 套 2 小型換熱器系統(tǒng)； N=套 2 排渣管道泵； N=臺 2 粗濾過濾器；進出管徑 DN50 套 2 循環(huán)水管道系統(tǒng)、空氣管道系統(tǒng)、加液管道系統(tǒng)、排渣管道系統(tǒng)等 . . 套 1 配電柜 （含火炬系統(tǒng) 5kw 和 開關 ）；防爆型 水池及系統(tǒng)內管道均具有保溫層。 現(xiàn)場可察看并輸出信號至總控室PLC 系統(tǒng)內顯示 在線壓力計 套 2 分別在脫硫系統(tǒng)前和增壓風機后的沼氣管道上在線監(jiān)測沼氣壓力。 貯氣柜需設鋼筋混凝土基礎。 系統(tǒng)供電 本方案中涉及到的場內供電，只包括現(xiàn)場配電柜以后的配線，現(xiàn)場配電柜以前的供電線路由總平設計單位統(tǒng)一設計。 當貯氣量減少至 40%時，關閉沼氣輸送升壓風機。 參見沼氣管道系統(tǒng)平面