一种沼气连续预处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种沼气连续预处理系统，包括脱硫装置、初级过滤器、燃气发电机，还设有水‑‑沼气换热器、冷水机组、储能水箱、罗茨风机、精密过滤器；初级过滤器通过脱硫装置与沼气主管的出气口连通，初级过滤器的沼气出口与水－沼气换热器连通，水－沼气换热器与冷水机组和储能水箱连通；换热器的沼气出口依次与所述罗茨风机、精密过滤器和燃气发电机连通；降温储能后的沼气再经罗茨风机加压升温进入精密过滤器，由精密过滤器再滤除沼气中的细微颗粒后达到燃气发电机所需标准的沼气燃气，再供给燃气发电机燃烧发电。本实用新型专利技术适用于对沼气进行更有效地预处理，大大提高沼气的质量，增加沼气发电的利用率，减少对发电机的损害，获得更高的经济和环保效益。

A continuous biogas preconditioning system

The utility model discloses a continuous pretreatment system for biogas, including a desulphurizing device, a primary filter, a gas generator, a water heater, a water chiller, a energy storage tank, a Roots blower and a precision filter. The primary filter is connected to the outgassing outlet of the head of the methane gas through a desulphurizing device and the primary filter is filtered. The biogas outlet of the device is connected with the water biogas heat exchanger, the water methane heat exchanger is connected with the water chiller and the storage tank, and the biogas outlet of the heat exchanger is connected with the roots blower, the precision filter and the gas generator. The filter then filters out the fine particles in the biogas, and then reaches the standard biogas gas needed by the gas generator, and then supplies the gas generator to burn and generate electricity. The utility model is suitable for the more effective pretreatment of biogas, greatly improving the quality of biogas, increasing the utilization rate of biogas power generation, reducing the damage to the generator, and getting higher economic and environmental benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种沼气连续预处理系统
本技术涉及污水处理
，特别是涉及一种具有过滤储能调压调温功能的沼气连续预处理系统。
技术介绍
消化池厌氧过程产生的生物气体沼气是一种混合气体，主要成分为CH4、CO2以及水汽，它是一种很好的燃气，但也会污染环境，甚至会产生严重的安全隐患。因此，需要对沼气进行很好的预处理，以便更好地利用它，并防止其危害的发生。沼气发电是一项广泛使用的沼气利用项目。但沼气含有杂质且沼气的流量、压力、温度、浓度等都很不稳定，直接用于燃气发电势必造成燃气发电机的设备腐蚀、磨损等问题，从而严重缩短燃气发电机的寿命；并且运行不稳定。所以在利用之前，须对沼气进行预处理，以解决上述问题。为满足沼气发电机对进口沼气的品质要求，需增设沼气过滤干燥加压系统，对沼气进行净化加压后送入沼气发电机发电，所以沼气产生后必须经过沼气预处理系统才能进入发电机组。传统的沼气预处理工艺为单纯处理沼气杂质和多工艺处理沼气流量、压力等问题，这种预处理工艺会面临施工难度大、工艺复杂、升级改造空间小等问题。因此，需要提出更好的预处理沼气的工艺系统，以满足沼气发电生产的需要。
技术实现思路
针对上述问题，本技术所要解决的技术问题是，提供一种沼气连续预处理系统，对沼气进行更有效地预处理，大大提高沼气的质量，增加沼气发电的利用率，减少对发电机的损害，获得更高的经济和环保效益。一种沼气连续预处理系统，包括脱硫装置、初级过滤器、燃气发电机，其特征是：还设有水--沼气换热器、冷水机组、储能水箱、罗茨风机、精密过滤器；沼气主管的进气口与污水处理的消化池的沼气出口连通；所述初级过滤器通过脱硫装置与沼气主管的出气口连通，初级过滤器的沼气出口与所述水－沼气换热器连通，水－沼气换热器与冷水机组和储能水箱连通，由冷水机组提供冷却水，由换热器加热后的冷却水通入储能水箱；沼气在换热器内降低温度，产生的冷凝水经由设置的旋风分离器分离出后，由换热器底部排出；换热器的沼气出口依次与所述罗茨风机、精密过滤器和燃气发电机连通；降温储能后的沼气再经罗茨风机加压升温进入精密过滤器，由精密过滤器再滤除沼气中的细微颗粒后达到燃气发电机所需标准的沼气燃气，再供给燃气发电机燃烧发电。在所述初级过滤器的沼气进气口管路上设置有进口压力传感器、进口温度传感器；在所述精密过滤器的沼气出口管路上设有出口压力传感器、出口温度传感器，并设有控制器，该控制器与所述进口压力传感、进口温度传感器和出口压力传感器和出口温度传感器进行信号连接，该控制器与所述罗茨风机设置的变频控制器进行控制连接，使罗茨风机的功率保持在输出沼气的压力和温度所需的正常值上。储能水箱设有温度传感器和冷水机组控制器，该控制器根据冷却水的温度控制冷水机组的开闭，使冷却水保持在所需的温度。在初级过滤器的沼气进气口管路上设置有手动阀门、电动切断阀和阻火器，以保证沼气管路的安全。设有钢制沼气柜与沼气主管连通，当沼气主管中沼气量不足时从钢制沼气柜中增补储存的沼气；当沼气主管中沼气量超量时，钢制气柜存储沼气。在所述精密过滤器的沼气出口管路上，设有甲烷测量仪、流量计、手动阀门和自控阀门；甲烷测量仪、流量计和自控阀门与所述控制器进行控制连接，当供给燃气发电机的沼气的甲烷含量、流量发生异常时启动设置的报警装置进行报警。采用上述技术方案，本技术具有的有益效果为：当沼气预处理系统中沼气量少时，钢制气柜增补系统沼气；沼气预处理系统中沼气量足够时，钢制气柜存储沼气，避免沼气的浪费，节能安全；升压风机能够保证20～100％负荷范围的沼气流量调节功能；沼气预处理系统入口的沼气压力小于1kPa，保证运行安全、供气压力稳定，电机功率低，节省运行成本；采用风冷式电制冷冷水机组进行脱水处理；通过先除湿，后自然升温，调节气体湿度，可降低运行费用；在预处理系统入口采用初级过滤器初步去除液态水，将50μm以上的杂质过滤去除，保护后续设备；沼气预处理系统管路和设备中产生的凝结水自动排出；同时，本技术所述的初级过滤器、水-沼气换热器、罗茨风机、燃气发电机组可作为整体实施，同时实现过滤、存储的功能，占地面积小，便于模块化生产加工，也便于施工和维护管理；为污水厂内已建的沼气预处理改造工程提供一种经济可行的替代方案。附图说明图1为本技术整体结构示意图。具体实施方式下面结合实例和附图对本技术进行说明，实施例：参见附图，一种沼气连续预处理系统，包括脱硫装置2、初级过滤器3、燃气发电机9，还设有水--沼气换热器6、冷水机组4、储能水箱5、罗茨风机7、精密过滤器8；沼气主管1的进气口与污水处理的消化池的沼气出口连通；所述初级过滤器通过脱硫装置与沼气主管的出气口连通，初级过滤器的沼气出口与所述水－沼气换热器连通，水－沼气换热器与冷水机组和储能水箱连通，由冷水机组提供冷却水，由换热器加热后的冷却水通入储能水箱；沼气在换热器内降低温度，产生的冷凝水10经由设置的旋风分离器分离出后，由换热器底部排出；换热器的沼气出口依次与所述罗茨风机、精密过滤器和燃气发电机连通；降温储能后的沼气再经罗茨风机加压升温进入精密过滤器，由精密过滤器再滤除沼气中的细微颗粒后达到燃气发电机所需标准的沼气燃气，再供给燃气发电机燃烧发电。在所述初级过滤器的沼气进气口管路上设置有进口压力传感器、进口温度传感器；在所述精密过滤器的沼气出口管路上设有出口压力传感器、出口温度传感器，并设有控制器，该控制器与所述进口压力传感、进口温度传感器和出口压力传感器和出口温度传感器进行信号连接，该控制器与所述罗茨风机设置的变频控制器进行控制连接，使罗茨风机的功率保持在输出沼气的压力和温度所需的正常值上。储能水箱设有温度传感器和冷水机组控制器，该控制器根据冷却水的温度控制冷水机组的开闭，使冷却水保持在所需的温度。在初级过滤器的沼气进气口管路上设置有手动阀门、电动切断阀和阻火器，以保证沼气管路的安全。设有钢制沼气柜与沼气主管连通，当沼气主管中沼气量不足时从钢制沼气柜中增补储存的沼气；当沼气主管中沼气量超量时，钢制气柜存储沼气。在所述精密过滤器的沼气出口管路上，设有甲烷测量仪、流量计、手动阀门和自控阀门；甲烷测量仪、流量计和自控阀门与所述控制器进行控制连接，当供给燃气发电机的沼气的甲烷含量、流量发生异常时启动设置的报警装置进行报警。本实施例中，所述沼气预连续处理系统的初级过滤器过滤能力为10μm。所述水-沼气换热器的处理能力为1200Nm3/h。所述沼气预连续处理系统的冷水机组，制冷量为65kW，产生的冷却水将沼气气从不大于50℃冷却到15～20℃，通过风机加压同时升温，保证预处理系统出口的沼气温度不大于40～45℃，相对湿度小于80％。通过采集冷却水的回水温度，能够自动调节输出的冷量。所述沼气预连续处理系统的罗茨风机的风机转速为1200rpm，单机功率为18.5KW。所述沼气预连续处理系统的精密过滤器过滤过滤能力为3μm。上述沼气连续预处理系统的运行包括以下步骤：消化池产生沼气后，沼气进入脱硫处理后进入预处理系统，经过脱硫后的沼气再进入初级过滤器，将沼气中大颗粒的粉尘及液滴进行脱除；然后进入水-沼气换热器，在水-沼气换热器中沼气被降温至15～20℃，产生大量的冷凝水从换热器底部排出，细小液滴随气流在旋风分离器中被去本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沼气连续预处理系统，包括脱硫装置(2)、初级过滤器(3)、燃气发电机(9)，其特征是：还设有水‑‑沼气换热器(6)、冷水机组(4)、储能水箱(5)、罗茨风机(7)、精密过滤器(8)；沼气主管(1)的进气口与污水处理的消化池的沼气出口连通；所述初级过滤器通过脱硫装置与沼气主管的出气口连通，初级过滤器的沼气出口与所述水－沼气换热器连通，水－沼气换热器与冷水机组和储能水箱连通，由冷水机组提供冷却水，由换热器加热后的冷却水通入储能水箱；沼气在换热器内降低温度，产生的冷凝水(10)经由设置的旋风分离器分离出后，由换热器底部排出；换热器的沼气出口依次与所述罗茨风机、精密过滤器和燃气发电机连通；降温储能后的沼气再经罗茨风机加压升温进入精密过滤器，由精密过滤器再滤除沼气中的细微颗粒后达到燃气发电机所需标准的沼气燃气，再供给燃气发电机燃烧发电。

【技术特征摘要】
1.一种沼气连续预处理系统，包括脱硫装置(2)、初级过滤器(3)、燃气发电机(9)，其特征是：还设有水--沼气换热器(6)、冷水机组(4)、储能水箱(5)、罗茨风机(7)、精密过滤器(8)；沼气主管(1)的进气口与污水处理的消化池的沼气出口连通；所述初级过滤器通过脱硫装置与沼气主管的出气口连通，初级过滤器的沼气出口与所述水－沼气换热器连通，水－沼气换热器与冷水机组和储能水箱连通，由冷水机组提供冷却水，由换热器加热后的冷却水通入储能水箱；沼气在换热器内降低温度，产生的冷凝水(10)经由设置的旋风分离器分离出后，由换热器底部排出；换热器的沼气出口依次与所述罗茨风机、精密过滤器和燃气发电机连通；降温储能后的沼气再经罗茨风机加压升温进入精密过滤器，由精密过滤器再滤除沼气中的细微颗粒后达到燃气发电机所需标准的沼气燃气，再供给燃气发电机燃烧发电。2.根据权利要求1所述的沼气连续预处理系统，其特征是：在所述初级过滤器的沼气进气口管路上设置有进口压力传感器、进口温度传感器；在所述精密过滤器的沼气出口管路上设有出口压力传感器、出口温度传感器，并设有控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵继成，全海霞，张军，许小伟，王莹莹，靳珅，张慧，王敬龙，刘海鸥，
申请(专利权)人：北京北排建设有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11