沼氣用什么才可以沖進(jìn)氣瓶？

問題描述：沼氣用什么才可以沖進(jìn)氣瓶？

領(lǐng)域?qū)＜遥?/span>大中型沼氣工程一般采用低壓濕式儲(chǔ)氣柜,少數(shù)用干式儲(chǔ)氣柜或橡膠儲(chǔ)氣袋來儲(chǔ)存沼氣?大中型沼氣工程,由于厭氧消化裝置工作狀態(tài)的波動(dòng)及進(jìn)料量和濃度的變化,單位時(shí)間沼氣的產(chǎn)量也有所變化?當(dāng)沼氣作為生活用能進(jìn)行集中供氣時(shí),由于沼氣的生產(chǎn)是連續(xù)的,而沼氣的使用是間歇的,為了合理?有效的平衡產(chǎn)氣與用氣,通常采用儲(chǔ)氣的方法來解決?

目前,國(guó)內(nèi)雖然已建大?中型沼氣工程2000多處,但日產(chǎn)量絕大多數(shù)在5000m3以下,最大的沼氣工程如南陽酒精廠日產(chǎn)沼氣達(dá)30000m3;而許多禽畜糞便處理廠的日產(chǎn)氣量?jī)H500m3左右?因此,除個(gè)別工程外,大部分供給民用的沼氣的儲(chǔ)氣容積按日產(chǎn)氣量的50%～60%計(jì)算;民用及燒鍋爐或發(fā)電各占一半時(shí),按產(chǎn)氣量的40%考慮;若全供給工業(yè)使用時(shí)應(yīng)根據(jù)用氣特點(diǎn)?用氣曲線來確定?

一?低壓濕式儲(chǔ)氣柜

低壓濕式儲(chǔ)氣柜屬可變?nèi)莘e金屬柜,它主要由水槽?鐘罩?塔節(jié)以及升降導(dǎo)向裝置所組成?當(dāng)沼氣輸入氣柜內(nèi)儲(chǔ)存時(shí),放在水槽內(nèi)的鐘罩和塔節(jié)依次 (按直徑由小到大)升高;當(dāng)沼氣從氣柜內(nèi)導(dǎo)出時(shí),塔節(jié)和鐘罩又依次 (按直徑由大到小)降落到水槽中?鐘罩和塔節(jié)?內(nèi)側(cè)塔節(jié)與外側(cè)塔節(jié)之間,利用水封將柜內(nèi)沼氣與大氣隔絕?因此,隨塔節(jié)升降,沼氣的儲(chǔ)存容積和壓力是變化著的?

(一)濕式儲(chǔ)氣柜雖有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單?容易施工?運(yùn)行密封可靠的特點(diǎn),但也存在缺點(diǎn)

1、在北方地區(qū)冬季,水槽要采取保溫措施;

2、水槽?鐘罩和塔節(jié)?導(dǎo)軌等常年與水接觸,必須定期進(jìn)行防腐處理;

3、水槽對(duì)儲(chǔ)存沼氣來說為無效體積?

(二)根據(jù)導(dǎo)軌形式的不同,濕式儲(chǔ)氣柜可分為三種

1、螺旋導(dǎo)軌氣柜

螺旋形導(dǎo)軌焊在鐘罩或塔節(jié)的外壁上,導(dǎo)輪設(shè)在下一節(jié)塔節(jié)和水槽上,鐘罩和塔節(jié)呈螺旋式上升和下降?這種結(jié)構(gòu)一般用在多節(jié)大型儲(chǔ)氣柜上,其優(yōu)點(diǎn)是沒有外導(dǎo)架,因此用鋼材較少,施工高度僅相當(dāng)于水槽高度?缺點(diǎn)是抗傾覆性能不如有外導(dǎo)架的氣柜,而且對(duì)導(dǎo)軌制造?安裝精度 要求高,加工較為困難?

2、外導(dǎo)架直升式氣柜

導(dǎo)輪設(shè)在鐘罩和每個(gè)塔節(jié)上,而直導(dǎo)軌與上部固定框架連接?這種結(jié)構(gòu)一般用在單節(jié)或兩節(jié)的中小型氣柜上?其優(yōu)點(diǎn)是外導(dǎo)架加強(qiáng)了儲(chǔ)氣柜的剛性,抗傾覆性好,導(dǎo)軌制作安裝容易?缺點(diǎn)是外導(dǎo)架比較高,施工時(shí)高空作業(yè)和吊裝工作量較大,鋼耗比同容積的螺旋導(dǎo)軌氣柜略高?

3、無外導(dǎo)架直升式氣柜

直導(dǎo)軌焊接在鐘罩或塔節(jié)的外壁上,導(dǎo)輪在下層塔節(jié)和水槽上?這種氣柜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,導(dǎo)軌制作容易,鋼材消耗小于有外導(dǎo)架直升式,但它的抗傾覆性能最低,一般僅用于小的單節(jié)氣柜上?

為適應(yīng)農(nóng)村的施工條件和冬季防凍的要求,除了傳統(tǒng)的全鋼地上儲(chǔ)氣柜外,還常采用混凝土水槽半地下儲(chǔ)氣柜?對(duì)半地下氣柜的水槽施工要求較高,不能出現(xiàn)滲漏,但節(jié)省鋼材,減少了防腐工作量及費(fèi)用,并且冬季水池具有較好的保溫性能?

二?低壓干式儲(chǔ)氣柜

低壓干式儲(chǔ)氣柜是由圓柱形外筒?沿外筒內(nèi)面上下活動(dòng)的活塞和密封裝置以及底板?立柱?頂板組成?例如密封簾式干儲(chǔ)氣柜,在外筒的下端與活塞邊緣之間,貼有可撓性特殊合成樹脂膜,該密封膜隨活塞上下滑動(dòng)而卷起或放下,沼氣儲(chǔ)存在活塞以下部分,并隨著活塞的上下移動(dòng)而增減其儲(chǔ)氣量,它不像濕式儲(chǔ)氣柜那樣有水槽,因此,可以大大地減少基礎(chǔ)荷重?在氣柜底板及側(cè)板全高1/3的下半部要求氣密,而側(cè)板全高2/3的上半部分及柜頂不要求密封,從而可以設(shè)置洞口以便工作人員進(jìn)入活塞上部進(jìn)行檢查和維修?

但是,干式儲(chǔ)氣柜的最大問題是,對(duì)氣體的密封問題,即如何防止在固定的外筒與上下活動(dòng)的活塞之間滑動(dòng)部分間隙的漏氣問題?目前最常采用的密封方法有兩種?

(一)稀油密封

對(duì)滑動(dòng)部分的間隙充滿液體進(jìn)行密封,同時(shí)從上部補(bǔ)給通過間隙流下的液體量?早期采用煤焦油作為密封液,目前,密封油廣泛采用潤(rùn)滑油系統(tǒng)的礦物油?密封油是循環(huán)使用?該種密封方法屬于20世紀(jì)80年代技術(shù),但目前在儲(chǔ)存大容量的燃?xì)馍先栽谑褂?

(二)柔膜密封

在外筒部下端與活塞邊緣之間貼有可撓性的特殊合成樹脂膜,膜隨活塞上下滑動(dòng)而卷起或放下達(dá)到密封的目的?

1、構(gòu)造

氣柜底板及側(cè)板全高1/3的下半部要求氣密,側(cè)板其余2/3的上半部及頂不要求氣密,因此可以任意設(shè)置洞口,以便工作人員進(jìn)入活塞上部,這對(duì)檢查及管理頗為有利?側(cè)板氣密部分的上端與活塞擋板及活塞之間,用特制的密封簾組成如下圖所示的構(gòu)造?

X

活塞外周裝有一波紋板,它的作用可以補(bǔ)償活塞在運(yùn)轉(zhuǎn)中由于密封設(shè)備的位置改變所引起的在圓周方向長(zhǎng)度的變化,同時(shí)還承受內(nèi)部燃?xì)獾膲毫?

當(dāng)儲(chǔ)氣柜的燃?xì)鉃榱銜r(shí),活塞全部落在底板上,T擋板則停在周圍略高的臺(tái)上,當(dāng)沼氣從側(cè)板下部進(jìn)入柜內(nèi)達(dá)到一定的壓力值后,活塞首先上升,然后帶動(dòng)T擋板同時(shí)上升至最高點(diǎn)?而此時(shí)密封簾隨著活塞及T擋板的位置作卷上或卷下變形,在變形運(yùn)動(dòng)的全部過程中沒有摩擦?活塞與T擋板的運(yùn)動(dòng)依靠密封簾及平衡裝置與側(cè)板間的充分空隙而可以自動(dòng)地調(diào)向中心,因此活塞的升降運(yùn)動(dòng)非常圓滑,也很少傾斜?由于加重塊系放在活塞上部,故可以增加儲(chǔ)氣壓力,一般為6kPa?

2、密封簾

密封簾的作用是密封氣體,它是儲(chǔ)氣柜的心臟,密封簾應(yīng)具備的條件有:

(1)對(duì)腐蝕及老化應(yīng)具有耐久性;

(2)對(duì)儲(chǔ)存的氣體應(yīng)具有不透性;

(3)對(duì)動(dòng)作中所引起的應(yīng)力應(yīng)具有充分的強(qiáng)度;

(4)應(yīng)具有很好的彈性,可防止運(yùn)動(dòng)變形所引起的損傷;

(5)應(yīng)具有廣泛的使用溫度范圍?

目前采用的密封簾多為尼龍車胎作底層,外敷氯丁合成橡膠或腈基丁二烯橡膠等材料?氯丁橡膠對(duì)一般工業(yè)用氣體具有很好的耐腐蝕性?另外,由于密封簾在氣柜中不斷地卷上卷下反復(fù)變形,因此,要求它具有較好的機(jī)械性能?如①在伸長(zhǎng)后應(yīng)有能回復(fù)原狀的性能;②能克服折壞現(xiàn)象;③應(yīng)具有耐壓縮性?根據(jù)上述各點(diǎn)要求,密封簾在機(jī)械性上應(yīng)取較大的安全系數(shù),以防止產(chǎn)生裂縫?褶紋?折壞,并且在儲(chǔ)氣柜內(nèi)要有適當(dāng)?shù)沫h(huán)狀間隙?

3、活塞調(diào)平裝置

該裝置是由活塞徑向?qū)ΨQ而引出的鋼繩,通過滑輪連接到同一配重塊上,如下圖所示：

當(dāng)這兩個(gè)徑向?qū)ΨQ點(diǎn)發(fā)生傾斜時(shí),與高點(diǎn)連接的鋼繩就松弛,與低點(diǎn)連接的鋼繩就拉緊,這樣由配重所產(chǎn)生的重力就全作用在與低點(diǎn)連接的鋼繩上,該重力把低點(diǎn)向上提,使活塞保持水平?該調(diào)平裝置有三套,可保證活塞在各方向的水平度?同時(shí),當(dāng)活塞旋轉(zhuǎn)時(shí),也能自動(dòng)將其調(diào)回原位置?

4、活塞擋板

它是一筒形鋼結(jié)構(gòu)組合架,與側(cè)板形成空間,與橡膠密封膜連成一個(gè)密封體?在活塞擋板上下裝有限位導(dǎo)輪,以限制徑向偏移?活動(dòng)擋板頂面構(gòu)成一個(gè)環(huán)形走臺(tái),通過側(cè)板上的門,可到頂部走臺(tái)進(jìn)行維修檢查?

(三)低壓?jiǎn)文?雙膜氣柜

單膜/雙膜系列

氣柜由內(nèi)膜?外膜和底膜三部分組成,內(nèi)膜和底膜形成封閉空間儲(chǔ)存沼氣,外膜和內(nèi)膜則通入空氣,控制壓力和保持外形等作用?儲(chǔ)氣器的壓力通常在0～5kPa，如下圖：

采用進(jìn)口材料,具有技術(shù)先進(jìn)?抗風(fēng)載?耐 H2S?耐紫外線?阻燃?自潔等優(yōu)點(diǎn),可解決防腐難?冬季防凍問題?如采用進(jìn)口織物作為氣柜材質(zhì),產(chǎn)品使用壽命可達(dá)15～20年,而采用國(guó)產(chǎn)材質(zhì)氣柜成本相對(duì)較低,產(chǎn)品使用壽命6年以上?

(1)單膜氣柜由抗紫外線的雙面涂覆PVDF涂層的外膜材料制作,特點(diǎn)是單層結(jié)構(gòu),保溫效果好于鋼結(jié)構(gòu),但差于雙層膜結(jié)構(gòu)?

(2)雙膜氣柜采用雙層構(gòu)造,內(nèi)層膜采用沼氣專用膜,外層采用抗老化的外膜材料,同時(shí)可以起到保持外形和保證恒定工作壓力的作用。

低壓干式氣柜比濕式氣柜具有占地面積省,基礎(chǔ)建設(shè)投資可節(jié)省30%,生產(chǎn)?安裝周期可縮短近三分之一等特點(diǎn)?

(四)低壓儲(chǔ)氣袋

為了滿足儲(chǔ)氣袋的安全使用,常在氣袋外圍建有圓筒形鋼外殼,它對(duì)氣袋主要起保護(hù)罩作用,而沒有嚴(yán)格的密封要求?較典型的是利浦氣柜,如下圖所示：

氣袋材質(zhì)可采用進(jìn)口塑膠,在-30℃仍可使用,由于氣袋壁厚的不同,其使用壽命也各異,這種儲(chǔ)氣袋與濕式氣柜相比雖防腐費(fèi)及工程造價(jià)較低,但因儲(chǔ)氣壓力低,必須采用燃?xì)馀潘蜋C(jī),增加了日常的耗電,為此,有的地方采用定時(shí)供氣?

三?高壓干式儲(chǔ)氣柜

高壓干式儲(chǔ)氣系統(tǒng)主要由緩沖罐?壓縮機(jī)?高壓干式儲(chǔ)氣柜?調(diào)壓箱等設(shè)備組成?發(fā)酵裝置產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過凈化后,先儲(chǔ)存在緩沖罐內(nèi),當(dāng)緩沖罐內(nèi)沼氣達(dá)到一定量后,壓縮機(jī)啟動(dòng),將沼氣打入高壓儲(chǔ)柜中,儲(chǔ)氣柜內(nèi)的高壓沼氣經(jīng)過調(diào)壓箱調(diào)壓后,進(jìn)入輸配管網(wǎng),向居民供氣?系統(tǒng)中緩沖罐類似于小的濕式儲(chǔ)氣柜,起到將產(chǎn)生的沼氣暫時(shí)儲(chǔ)存,以解決壓縮機(jī)流量與發(fā)酵裝置產(chǎn)生沼氣量不匹配的問題,其容積根據(jù)發(fā)酵裝置產(chǎn)氣量而定,一般情況下可以20～30min升降一次為宜?壓縮機(jī)應(yīng)采用防爆電源,以保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行,所選擇壓縮機(jī)的流量應(yīng)大于發(fā)酵裝置產(chǎn)氣量的最大值,但不宜超過太多,以免造成浪費(fèi),在北方應(yīng)建壓縮機(jī)房,以確保壓縮機(jī)在寒冷條件下能夠正常工作?高壓干式儲(chǔ)氣柜應(yīng)選擇有相關(guān)資質(zhì)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品,并在當(dāng)?shù)匕矙z進(jìn)行備案,高壓氣柜內(nèi)的壓力一般為0.8MPa?

高壓干式儲(chǔ)氣系統(tǒng)雖然有工藝復(fù)雜?施工要求高?需要運(yùn)行維護(hù)等缺點(diǎn),但與濕式低壓儲(chǔ)氣柜比較,具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)由于采用高壓儲(chǔ)氣,出氣壓力可以通過調(diào)壓箱調(diào)節(jié),因此可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離送氣,提高了輸送能力?

(2)減少了占地面積?

(3)可以為中壓輸送沼氣創(chuàng)造條件,因此可以降低管網(wǎng)的建造成本,當(dāng)輸送距離較遠(yuǎn)時(shí),優(yōu)勢(shì)更為明顯?

(4)在北方冬季,無需進(jìn)行保溫?

四?濕式儲(chǔ)氣柜的防凍

低壓濕式儲(chǔ)氣柜的防凍措施可分為蒸汽加熱?熱水加熱?電加熱及加隔離層等方式?

1、蒸汽加熱方式

具有構(gòu)造簡(jiǎn)單?設(shè)備費(fèi)用低?加熱效率高以及可以使水封內(nèi)的水循環(huán)良好等優(yōu)點(diǎn)?一般蒸汽加熱的做法是,在水槽平臺(tái)上靠?jī)?nèi)側(cè)安裝環(huán)形蒸汽管,從水槽壁邊在蒸汽引入口處接出立管,可將其附在儲(chǔ)氣罐的外導(dǎo)架上?環(huán)管內(nèi)蒸汽由引射器射入水內(nèi),引射器的數(shù)量按需要熱量計(jì)算?在布置引射器時(shí),要使蒸汽沿四周以同一方向射入水內(nèi),以使水流動(dòng)成為連續(xù)的?在沼氣站內(nèi)一般裝有蒸汽鍋爐,可以利用其蒸汽進(jìn)行加熱?

2、熱水加熱方式

對(duì)于小型儲(chǔ)氣罐,一般用重力式循環(huán)熱水加熱?也就是靠冷水與熱水的密度不同來進(jìn)行加熱?對(duì)于較大型濕式儲(chǔ)氣罐,將水槽內(nèi)的水用泵抽出,通過熱交換器再送回到水槽內(nèi)?采用泵循環(huán)加熱最好利用自動(dòng)控制,在一定的水溫時(shí),泵可以自動(dòng)啟動(dòng)和關(guān)閉?

3、隔離層防凍方式

可以采用聚丙烯制成的小球或聚氨酯廢料,撒在水槽的水面上,形成一層柔性絕緣毯覆蓋著水面,借以保持水的熱量不放散到大氣中去?

五?濕式儲(chǔ)氣柜的腐蝕與防腐

低壓濕式儲(chǔ)氣柜由于鋼鐘罩或塔節(jié)在運(yùn)行中頻繁的浸入和升出水槽,鐘罩?塔節(jié)表層受大氣環(huán)境和水槽中含有溶解于水的硫化氫及二氧化碳等介質(zhì)的侵蝕,加上目前防腐涂料性能及施工質(zhì)量的影響,其腐蝕速度較單一介質(zhì)的腐蝕快1/3左右,并使涂料漆膜很快出現(xiàn)老化現(xiàn)象,少則1～2年,多則3～5年,就得進(jìn)行重新涂刷?

為了防止腐蝕性分子接觸柜體基質(zhì),必須使用高內(nèi)聚不透性的涂料,這種涂料應(yīng)能抵抗摩擦?撞擊及微生物?水?酸對(duì)柜體金屬表面的侵蝕?