垃圾填埋場沼氣發電系統的優化配置
前言
隨著全球(qiu)經濟的(de)(de)高速增(zeng)長，能(neng)(neng)源(yuan)和(he)環(huan)保問題(ti)日益突出。一方面，化石(shi)能(neng)(neng)源(yuan)日漸枯竭，世界正(zheng)面臨(lin)巨(ju)(ju)大(da)的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)壓力；生(sheng)存環(huan)境日漸惡劣，世界正(zheng)面臨(lin)巨(ju)(ju)大(da)的(de)(de)環(huan)境壓力。另(ling)一方面，又有巨(ju)(ju)大(da)的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)被白(bai)白(bai)地浪費；有大(da)量的(de)(de)有害物質被肆無忌憚(dan)地排放。能(neng)(neng)源(yuan)和(he)環(huan)境已經成(cheng)為世界最重(zhong)要的(de)(de)事情(qing)！“節約能(neng)(neng)源(yuan)，減少排放”在很(hen)多(duo)國(guo)家被列為“基本國(guo)策”。
沼氣的充分利用，是其具體措施之一(yi)。
沼氣發電在(zai)發達國(guo)家(jia)已(yi)有幾十年的(de)(de)歷(li)史，目前在(zai)世界各地受到廣泛重(zhong)視和積(ji)極推廣。如美國(guo)的(de)(de)“能源(yuan)(yuan)農場”、德(de)國(guo)的(de)(de)《可再生(sheng)能源(yuan)(yuan)促進(jin)法》、日本的(de)(de)“陽光工程”、荷蘭的(de)(de)“綠色能源(yuan)(yuan)”等(deng)。
我國也非常重視，在《農業法(fa)》、《節約能(neng)源(yuan)法(fa)》和《可再生(sheng)能(neng)源(yuan)法(fa)》等一系列國家(jia)重要法(fa)律法(fa)規(gui)中，都(dou)對沼氣利用提出(chu)了(le)明確規(gui)定。
沼(zhao)氣利用工程(cheng)是獲(huo)取綠色能源、治理環境污染的(de)更為經濟實用的(de)手段(duan)。從(cong)我國沼(zhao)氣產量潛力、發電技術水(shui)平(ping)、市(shi)場需(xu)求和(he)政策導向(xiang)的(de)發展(zhan)趨(qu)勢來看，沼(zhao)氣發電產業將(jiang)有突破性進(jin)展(zhan)。
發(fa)電是(shi)沼氣的最(zui)佳利用途徑，目(mu)前已在(zai)全國各地廣泛發(fa)展；而垃(la)圾(ji)填埋場有(you)其特(te)殊(shu)性，發(fa)電幾乎(hu)是(shi)沼氣利用的唯一方式(shi)。
我國每年的城市生活垃圾量達到 1.7 億(yi)噸，大(da)部分采用填(tian)埋(mai)方(fang)式(shi)處理(li)，蘊(yun)藏著大(da)量的沼氣(qi)資源。已有十余個填(tian)埋(mai)場的沼氣(qi)被(bei)收集起來用于發電。
沼(zhao)氣發(fa)電(dian)(dian)(dian)是(shi)一個系(xi)統(tong)工程，它包(bao)括垃圾(ji)填埋操作管(guan)理、產氣量的(de)估算(suan)、沼(zhao)氣收集、沼(zhao)氣輸送(song)、沼(zhao)氣處理、沼(zhao)氣發(fa)電(dian)(dian)(dian)及(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)力(li)上網以及(ji)(ji)系(xi)統(tong)配套設(she)施等多項單(dan)元(yuan)技術的(de)組合，也(ye)涉及(ji)(ji)到國家(jia)(jia)對沼(zhao)氣發(fa)電(dian)(dian)(dian)的(de)扶(fu)持政策(ce)(ce)和(he)技術法規等。剖析國內已有的(de)沼(zhao)氣發(fa)電(dian)(dian)(dian)工程，借鑒(jian)發(fa)達(da)國家(jia)(jia)的(de)沼(zhao)氣發(fa)電(dian)(dian)(dian)技術和(he)經驗，以及(ji)(ji)充(chong)分研究和(he)利(li)用(yong)國家(jia)(jia)對可再生能源的(de)政策(ce)(ce)導向等，進(jin)行(xing)(xing)對垃圾(ji)填埋氣體發(fa)電(dian)(dian)(dian)及(ji)(ji)其配套系(xi)統(tong)進(jin)行(xing)(xing)優化研究和(he)應用(yong)，已成為業(ye)界(jie)日益關注和(he)探討(tao)的(de)重要(yao)課題。
1、垃圾填埋(mai)場(chang)填埋(mai)操作概述
衛生(sheng)(sheng)填(tian)埋(mai)法是大(da)(da)型填(tian)埋(mai)場應用最普遍(bian)的(de)(de)處理(li)技術。將垃(la)圾(ji)倒入具有一(yi)定地形特征的(de)(de)場地中，通(tong)過采取防滲、覆土(tu)和氣體導排(pai)設施，消除了簡易填(tian)埋(mai)帶來的(de)(de)各種安全(quan)、衛生(sheng)(sheng)和環(huan)境(jing)(jing)污(wu)染問題的(de)(de)一(yi)種最終處置技術。投(tou)資(zi)(zi)少，容量大(da)(da)，操作簡單。但(dan)是，大(da)(da)部分中小(xiao)規(gui)模的(de)(de)城(cheng)市生(sheng)(sheng)活垃(la)圾(ji)采用直接露天(tian)堆放、自(zi)然填(tian)溝(gou)等方式處理(li)，不(bu)但(dan)侵占了寶貴的(de)(de)土(tu)地資(zi)(zi)源，而且(qie)對環(huan)境(jing)(jing)造成了潛在的(de)(de)影響和危害，特別是滲濾液，由(you)于(yu)沒有進行必要的(de)(de)收集和集中凈化處理(li)，導致水資(zi)(zi)源和環(huan)境(jing)(jing)的(de)(de)嚴重污(wu)染，而且(qie)，所產生(sheng)(sheng)的(de)(de)沼氣也無法利用，浪(lang)費了大(da)(da)量的(de)(de)能源。
填埋(mai)處置方式也有明(ming)顯(xian)的弱點。一(yi)是占地(di)面積(ji)大(da)，場(chang)地(di)選擇(ze)較困難。二是二次污染(ran)問題。處理不好(hao)的填埋(mai)場(chang)，其滲(shen)濾(lv)液和沼(zhao)氣(qi)對周圍地(di)區造成嚴重(zhong)危害。因此(ci)在(zai)填埋(mai)操作(zuo)過程中，可以通過以下措施來優化垃(la)圾填埋(mai)場(chang)的填埋(mai)操作(zuo)管理：
﹡提高垃圾填埋場的(de)堆(dui)放(fang)高度(du)可(ke)以減(jian)少(shao)占(zhan)用土(tu)地；
﹡分區集中作(zuo)業，有利于垃圾分解產(chan)氣和收(shou)集；
﹡采(cai)用新(xin)材料、新(xin)工藝加強填埋場底(di)部(bu)處理，并設置污水處理系統，以解決對水源(yuan)的(de)污染(ran)；
﹡在垃(la)圾填(tian)埋之前鋪設垃(la)圾滲濾液回收管道和沼(zhao)氣(qi)水平(ping)或垂直管道，提高填(tian)埋場沼(zhao)氣(qi)的抽取效率；
﹡壓實垃圾(ji)，創(chuang)造厭氧環(huan)境，而且增大庫(ku)容；及時(shi)覆土，阻止空(kong)氣進(jin)入，防止好氧反應的發生(sheng)；
﹡阻止沼氣散發，充(chong)分利(li)用能源，消除安全(quan)隱患；
﹡建(jian)立(li)防洪體(ti)系(xi)，維持厭氧反應環境；建(jian)立(li)滲濾(lv)液處理系(xi)統(tong)，讓滲濾(lv)液能順利排出，并得到及時處理。
抽氣量(liang)控(kong)制是維持厭(yan)氧(yang)環境(jing)的一個重要因素，過(guo)度抽氣會使厭(yan)氧(yang)環境(jing)失去(qu)平(ping)衡，削(xue)弱厭(yan)氧(yang)反(fan)應。有的電(dian)廠氣量(liang)不(bu)夠，機(ji)組運(yun)行功率又不(bu)調整(zheng)，造成過(guo)抽采，甲烷(wan)濃(nong)度低于(yu)40%，還為機(ji)組能(neng)(neng)正常運(yun)轉(zhuan)而沾(zhan)沾(zhan)自喜。但接下來(lai)的幾(ji)個月(yue)，整(zheng)個填埋(mai)場厭(yan)氧(yang)環境(jing)失去(qu)平(ping)衡后導致氣量(liang)嚴重不(bu)足，只能(neng)(neng)停機(ji)，無異于(yu)“殺雞取卵”。
2、垃(la)圾填埋場產氣(qi)量的估算
填(tian)(tian)埋場(chang)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)沼氣(qi)量(liang)(liang)(liang)隨當地氣(qi)候、地理(li)條件及(ji)填(tian)(tian)埋場(chang)的(de)(de)(de)填(tian)(tian)埋量(liang)(liang)(liang)、垃圾(ji)(ji)組份(fen)、填(tian)(tian)埋方式等因素的(de)(de)(de)不(bu)同而不(bu)同，所(suo)(suo)以，各垃圾(ji)(ji)填(tian)(tian)埋場(chang)在(zai)設計沼氣(qi)回收(shou)利用時應根據準確的(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)產(chan)生(sheng)量(liang)(liang)(liang)為依據。實際(ji)上(shang)，產(chan)生(sheng)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)測定較復雜(za)，所(suo)(suo)用儀器的(de)(de)(de)費用很(hen)高。因此(ci)，探(tan)求一種(zhong)理(li)論(lun)模型(xing)來精確地估算填(tian)(tian)埋場(chang)氣(qi)體(ti)中可回收(shou)利用的(de)(de)(de)沼氣(qi)量(liang)(liang)(liang)是非常有意義的(de)(de)(de)。
2.1 甲烷(wan)氣(qi)體的產生及影響因素(su)
填(tian)埋場(chang)中的(de)(de)(de)垃(la)圾，含有(you)(you)豐富的(de)(de)(de)有(you)(you)機質。微生(sheng)物首先進行好氧(yang)分解，消耗填(tian)埋場(chang)中的(de)(de)(de)O2，產(chan)生(sheng)大量的(de)(de)(de)熱，形成厭氧(yang)環境再厭氧(yang)分解。產(chan)生(sheng)CH4及CO2。
影響甲烷產量(liang)的因素很(hen)多，主要(yao)有生活垃圾(ji)的組成、垃圾(ji)顆粒的大小、有機質含量(liang)、填埋年限(xian)、溫度(du)、含水量(liang)和(he)濕(shi)度(du)、滲(shen)濾液的pH值(zhi)、毒素含量(liang)等。
當垃圾(ji)中有機物含量(liang)增高時，甲烷的產量(liang)則升高。
在(zai)不同(tong)溫度(du)條件下，甲烷的產(chan)生(sheng)速(su)(su)率差(cha)異很大，一般認為(wei)在(zai)一個深(shen)的、封閉好的環境中，產(chan)生(sheng)甲烷的最適(shi)溫度(du)為(wei)40℃。此時(shi)，產(chan)生(sheng)速(su)(su)率為(wei)30℃的3倍(bei)，為(wei)背景溫度(du)18.7℃的7.8倍(bei)，但溫度(du)升高到55℃時(shi)甲烷氣的產(chan)生(sheng)就停止(zhi)。
含水量(liang)(liang)(liang)或(huo)濕度(du)也會影(ying)響甲(jia)(jia)烷(wan)(wan)的(de)生成，含水量(liang)(liang)(liang)高時(shi)(shi)，各生化反應(ying)組成成分間接觸(chu)程度(du)大，可促進細(xi)菌的(de)新陳代謝(xie)，產(chan)氣(qi)(qi)(qi)量(liang)(liang)(liang)提高。甲(jia)(jia)烷(wan)(wan)的(de)產(chan)量(liang)(liang)(liang)隨濕度(du)的(de)高低呈曲線變化，濕度(du)為(wei)55%時(shi)(shi)，甲(jia)(jia)烷(wan)(wan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)產(chan)生明顯高于(yu)濕度(du)為(wei)33%的(de)產(chan)氣(qi)(qi)(qi)量(liang)(liang)(liang)，只(zhi)有當濕度(du)大于(yu)50%時(shi)(shi)才能滿足(zu)甲(jia)(jia)烷(wan)(wan)生成的(de)需要。但(dan)是，濕度(du)過高時(shi)(shi)，甲(jia)(jia)烷(wan)(wan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)產(chan)量(liang)(liang)(liang)會降(jiang)低。
pH值的(de)高低也(ye)會影響(xiang)甲烷氣(qi)的(de)產量，最適于垃圾發酵的(de)pH值為6.8～7.2。
此外，甲烷產量的(de)影響(xiang)因子(zi)，如垃(la)圾濕度(du)(du)、滲濾液的(de)pH值等在不同(tong)的(de)地(di)區、不同(tong)的(de)小環境、不同(tong)的(de)發酵階段(duan)各因子(zi)對甲烷產率的(de)影響(xiang)程(cheng)度(du)(du)也不盡(jin)相同(tong)。
2.2 甲烷(wan)氣體產生量與(yu)產率的計算(suan)方法
（1）質量平衡和理論產氣量模(mo)型
此公(gong)式由IPCC1995年推(tui)薦，主要是用于計(ji)算生活垃圾的產氣總量，其公(gong)式為：
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式中，MSW為城市生活垃圾量；η為垃圾填埋率；DOC為垃圾中可降解有機碳的含量，IPCC推薦值發展中國家為15%，發達國家為22%；r為垃圾中可降解有機碳的分解百分率，IPCC推薦值為77%。運用該模型計算產氣量快捷方便，只要知道某個城市的生活垃圾總量以及填埋率就能估算出產氣量。但由于沒有直接考慮垃圾產氣的規律及其影響因素，往往計算值過于粗略，僅適用于估算較大范圍的產氣量，如一個國家、一個省或一個城市。以廣州市興豐填埋場為例，日進場垃圾6000t，年垃圾量58.4萬t，那么年產甲烷氣：
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相當于19.69萬噸煤(mei)炭的能(neng)源潛力。
（2）理(li)論動力學模型
N.Gardner和S.D.Probert提出下述公式：
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式中，P為(wei)單位重(zhong)量垃(la)(la)圾(ji)在時(shi)(shi)間(jian)(jian)t內的甲烷(wan)排(pai)放量，Cd為(wei)垃(la)(la)圾(ji)中可(ke)(ke)(ke)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)的有(you)(you)機(ji)碳的百分率(推薦值(zhi)為(wei)0.15)，X為(wei)填埋場產(chan)氣中CH4分額，n為(wei)可(ke)(ke)(ke)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)組(zu)(zu)分的總(zong)數(shu)(i=1,2,3…n)，Fi為(wei)各(ge)(ge)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)組(zu)(zu)分占有(you)(you)機(ji)碳的含量，Ki為(wei)各(ge)(ge)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)組(zu)(zu)分的降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)系數(shu)，t為(wei)填埋時(shi)(shi)間(jian)(jian)。這(zhe)一模(mo)型可(ke)(ke)(ke)以表征垃(la)(la)圾(ji)產(chan)生甲烷(wan)氣隨(sui)時(shi)(shi)間(jian)(jian)的動態(tai)變化(hua)，有(you)(you)利于對各(ge)(ge)個產(chan)氣階段的分析(xi)，從而運用這(zhe)一詳細資料設計收集系統。
（3）生物降解理論最大產氣量模型
該方法依據垃圾成分和元素分析，并通過生化反應計算產氣量，計算公式如下：
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式(shi)中(zhong)，C為(wei)(wei)單位質量(liang)(liang)垃圾(ji)中(zhong)產(chan)生的(de)甲(jia)烷量(liang)(liang)［L（CH4）／kg(濕垃圾(ji))］；K為(wei)(wei)經驗常數(shu)，單位質量(liang)(liang)的(de)揮發性固體物質標準(zhun)(zhun)狀(zhuang)態(tai)下產(chan)生的(de)甲(jia)烷量(liang)(liang)，其值為(wei)(wei) 526.5L(CH4)／kg；Pi為(wei)(wei)某(mou)有(you)機(ji)組分(fen)占(zhan)單位質量(liang)(liang)垃圾(ji)的(de)濕重百分(fen)比(bi)(%)；Mi為(wei)(wei)某(mou)有(you)機(ji)組分(fen)的(de)含水(shui)率(lv)(%)；Vi為(wei)(wei)某(mou)有(you)機(ji)組分(fen)的(de)揮發性固體含量(liang)(liang) (干重%)；Ei為(wei)(wei)某(mou)有(you)機(ji)組分(fen)中(zhong)揮發性固體的(de)可(ke)降解物的(de)含量(liang)(liang)(%)。該方法的(de)特(te)(te)點是利用了有(you)機(ji)物的(de)可(ke)生物降解特(te)(te)性，更(geng)切(qie)合實際，并能較(jiao)準(zhun)(zhun)確地(di)反映出(chu)垃圾(ji)中(zhong)產(chan)生甲(jia)烷氣的(de)主要(yao)成分(fen)，但最(zui)終計算值偏(pian)高。
以(yi)上三(san)種產氣(qi)量模型(xing)在實際使用中(zhong)各(ge)有特(te)點，但單一(yi)的(de)(de)方法往往難以(yi)準(zhun)確(que)的(de)(de)估算填(tian)(tian)埋(mai)(mai)場(chang)的(de)(de)產氣(qi)量，要(yao)較準(zhun)確(que)的(de)(de)估算垃(la)圾(ji)填(tian)(tian)埋(mai)(mai)場(chang)的(de)(de)產氣(qi)量，我們需(xu)要(yao)先對(dui)填(tian)(tian)埋(mai)(mai)垃(la)圾(ji)的(de)(de)特(te)點進行分(fen)析，然(ran)后利(li)用上述模型(xing)從(cong)不同側(ce)面進行估值，最(zui)后還得根據工程(cheng)經(jing)驗(yan)對(dui)評估值做(zuo)(zuo)出一(yi)定的(de)(de)修正，這樣做(zuo)(zuo)出的(de)(de)估算相對(dui)較準(zhun)確(que)；對(dui)后續處理既能充分(fen)利(li)用資源(yuan)又能減(jian)少(shao)投(tou)資的(de)(de)盲目性。事實上，比較早期的(de)(de)幾個(ge)項目，由于考慮因(yin)素(su)不夠(gou)，其產氣(qi)量估算值嚴(yan)重偏大(da)，造成了設備閑(xian)置(zhi)，給投(tou)資者造成了一(yi)定的(de)(de)經(jing)濟損(sun)失。當(dang)然(ran)，抽(chou)氣(qi)試驗(yan)是(shi)最(zui)可靠(kao)的(de)(de)。產氣(qi)量是(shi)決定裝機(ji)容量的(de)(de)最(zui)重要(yao)的(de)(de)依據。
3、沼(zhao)氣收(shou)集與輸(shu)送系統(tong)
3.1 沼氣收(shou)集(ji)站、閥門井
沼(zhao)氣(qi)(qi)收集(ji)站(zhan)使操作人員可以(yi)較為(wei)方便地監(jian)控每座(zuo)沼(zhao)氣(qi)(qi)井的(de)流量及(ji)濃度。每2～3公頃的(de)面積(ji)須配(pei)置(zhi)一(yi)座(zuo)沼(zhao)氣(qi)(qi)抽氣(qi)(qi)收集(ji)站(zhan)。沼(zhao)氣(qi)(qi)收集(ji)站(zhan)的(de)位置(zhi)選(xuan)擇須考慮到(dao)填埋(mai)面沉降及(ji)輸送管線(xian)架設的(de)便利性。每座(zuo)沼(zhao)氣(qi)(qi)站(zhan)面積(ji)約需2平方米(mi)，沼(zhao)氣(qi)(qi)站(zhan)的(de)抽氣(qi)(qi)裝(zhuang)置(zhi)高(gao)度約1.5米(mi)左右(you)。
3.2 沼氣收(shou)集系統的技術(shu)要求和優化措(cuo)施
在(zai)填(tian)埋(mai)(mai)較低位(wei)置時，較多采(cai)用預留垂(chui)直(zhi)導(dao)氣(qi)石籠，邊(bian)填(tian)埋(mai)(mai)邊(bian)提(ti)升。在(zai)填(tian)埋(mai)(mai)高位(wei)時一般采(cai)用水平集(ji)氣(qi)管的方式進行。然而在(zai)實際(ji)填(tian)埋(mai)(mai)過程中常遇到(dao)如(ru)下幾(ji)種情況直(zhi)接影響到(dao)沼氣(qi)的回(hui)收。
﹡垃圾(ji)進場量(liang)不(bu)穩定(ding)，在(zai)進場量(liang)較大時，來(lai)不(bu)及(ji)保(bao)護預留的(de)導(dao)氣石(shi)(shi)籠(long)，致(zhi)使預留導(dao)氣石(shi)(shi)籠(long)被掩埋。
﹡推進方向單一，導(dao)氣石籠容易傾斜或移位。
﹡導(dao)氣石籠周(zhou)圍未及(ji)時設置導(dao)氣盲(mang)溝(gou)，導(dao)致氣體收集效果差。
﹡覆蓋層不(bu)規范、不(bu)及時(shi)，導(dao)致雨水滲(shen)漏入填埋(mai)層和沼氣遷移(yi)外泄嚴重。
通過(guo)(guo)抽氣(qi)實驗掌握氣(qi)體成(cheng)分、出(chu)氣(qi)靜壓(ya)、溫度(du)(du)、氣(qi)量(liang)、收集范(fan)圍等，結合(he)現場(chang)情況在(zai)(zai)管道(dao)布置(zhi)設(she)計中充分考慮其收集效(xiao)果。由好氧——厭氧有(you)一個過(guo)(guo)程(cheng)，產氣(qi)量(liang)隨時(shi)間而變化，因此在(zai)(zai)設(she)計中應充分考慮在(zai)(zai)高峰時(shi)的(de)氣(qi)量(liang)進行(xing)管徑設(she)計如果母管的(de)負壓(ya)太大(da)，造成(cheng)水(shui)封的(de)液位上(shang)升高度(du)(du)增(zeng)加，給系統(tong)帶來安(an)全隱患。同時(shi)在(zai)(zai)操作(zuo)過(guo)(guo)程(cheng)中要(yao)(yao)(yao)(yao)嚴格(ge)工藝(yi)要(yao)(yao)(yao)(yao)求進行(xing)，從安(an)全角度(du)(du)出(chu)發，在(zai)(zai)導(dao)氣(qi)石(shi)(shi)籠(long)(long)出(chu)口(kou)要(yao)(yao)(yao)(yao)求是微(wei)正壓(ya)狀態（一般(ban)在(zai)(zai)5-8mm水(shui)柱）。這(zhe)樣可(ke)(ke)保證沼氣(qi)收集質量(liang)，不因為負壓(ya)使空氣(qi)進入系統(tong)，這(zhe)一點非(fei)常(chang)重要(yao)(yao)(yao)(yao)，在(zai)(zai)操作(zuo)過(guo)(guo)程(cheng)中要(yao)(yao)(yao)(yao)定期檢查、記錄和調節。在(zai)(zai)導(dao)氣(qi)石(shi)(shi)籠(long)(long)并(bing)(bing)入系統(tong)時(shi)要(yao)(yao)(yao)(yao)逐個進行(xing)，在(zai)(zai)每(mei)個導(dao)氣(qi)石(shi)(shi)籠(long)(long)出(chu)口(kou)合(he)格(ge)后方可(ke)(ke)并(bing)(bing)入集氣(qi)單(dan)元，并(bing)(bing)確(que)保出(chu)口(kou)壓(ya)力，這(zhe)里可(ke)(ke)利用出(chu)口(kou)閥節流調節。
在(zai)氣(qi)(qi)體收(shou)(shou)集(ji)系統中科學布管(guan)，通常采用(yong)集(ji)氣(qi)(qi)單(dan)元(yuan)進(jin)行(xing)氣(qi)(qi)體的(de)收(shou)(shou)集(ji)，在(zai)集(ji)氣(qi)(qi)單(dan)元(yuan)設置(zhi)時采用(yong)如下兩(liang)(liang)只方式(shi)：（1）將幾(ji)個(ge)6-8個(ge)導氣(qi)(qi)石(shi)(shi)籠(long)匯入一(yi)個(ge)氣(qi)(qi)體收(shou)(shou)集(ji)站(zhan)(zhan)，再(zai)由(you)氣(qi)(qi)體收(shou)(shou)集(ji)站(zhan)(zhan)進(jin)入母管(guan)。（2）將常6-8個(ge)導氣(qi)(qi)石(shi)(shi)籠(long)匯入次母管(guan)，再(zai)進(jin)入母管(guan)。采用(yong)這兩(liang)(liang)種方式(shi)都可行(xing)。但筆者認為采用(yong)第(di)二種方式(shi)更為直接、科學和節(jie)約(yue)。由(you)于沼(zhao)氣(qi)(qi)從導氣(qi)(qi)石(shi)(shi)籠(long)出來(lai)時其水分(fen)含量較高(gao)，在(zai)氣(qi)(qi)體輸送過程中產生冷(leng)凝液(ye)，若采用(yong)第(di)一(yi)種方式(shi)就(jiu)必須考慮(lv)每個(ge)導氣(qi)(qi)石(shi)(shi)籠(long)——集(ji)氣(qi)(qi)站(zhan)(zhan)的(de)管(guan)道放坡并(bing)單(dan)獨排放冷(leng)凝液(ye)，這樣在(zai)今后(hou)的(de)提(ti)升(sheng)工作帶來(lai)諸多不便(bian)，且(qie)投入較高(gao)。采用(yong)第(di)二種方式(shi)只要布管(guan)時考慮(lv)布管(guan)坡度即可。在(zai)母管(guan)的(de)低位(wei)設置(zhi)排水水封(feng)并(bing)可以將冷(leng)凝液(ye)排掉。安裝方便(bian)，便(bian)于控(kong)制和今后(hou)的(de)提(ti)升(sheng)。
3.3 垃圾衛生(sheng)填埋場集(ji)氣(qi)站、總管布置及流程：
（1）可(ke)將填埋場集(ji)氣(qi)(qi)井編號，根據(ju)現場情況將其中數個集(ji)氣(qi)(qi)井作(zuo)為周圍集(ji)氣(qi)(qi)井的集(ji)氣(qi)(qi)站。每個集(ji)氣(qi)(qi)站單(dan)獨進(jin)總管(guan)，并設置閥門。
（2）沼氣經(jing)各(ge)組集(ji)(ji)氣井匯集(ji)(ji)于各(ge)組集(ji)(ji)氣站，經(jing)集(ji)(ji)氣站出口管進入填埋(mai)場外管，再并(bing)入填埋(mai)場總(zong)管，設(she)計(ji)中根據需要在相關位(wei)置考慮閥門。
（3）根據(ju)現場情況，集氣站出口(kou)管安(an)裝時(shi)，設計時(shi)應(ying)向(xiang)集氣站放坡，以(yi)便將冷凝水(shui)排入填埋(mai)場內，經滲(shen)漏排出。
（4）由于集氣(qi)井管(guan)線較長，為防止因局部沉降造成(cheng)集氣(qi)站(zhan)出(chu)口總管(guan)形成(cheng)"U"型而淤水進而造成(cheng)堵管(guan)，在施工時(shi)要(yao)求總管(guan)位(wei)置盡(jin)量(liang)壓實，或(huo)在填埋時(shi)將該總管(guan)采用開(kai)放式連接，只要(yao)填埋與安裝配合好，便可避免堵管(guan)現(xian)象。
（5）在填埋場(chang)外設置閥組(zu)，分別控(kong)制各集(ji)氣(qi)(qi)站，集(ji)氣(qi)(qi)站控(kong)制每個集(ji)氣(qi)(qi)單元(yuan)即集(ji)氣(qi)(qi)井(jing)。
（6）監控(kong)系統采用：總管流量計(ji)、在線(xian)多(duo)種氣(qi)體(ti)監測儀、現場分析取樣、現場壓力、溫(wen)度(du)指示。設計(ji)中也要(yao)適(shi)當周(zhou)邊氣(qi)體(ti)監測。
（7）為(wei)盡(jin)可(ke)能減少沼氣對大氣釋放，在填埋時要有序填埋，即(ji)盡(jin)可(ke)能集(ji)中某(mou)一個集(ji)氣站所轄集(ji)氣井范圍(wei)進行(xing)填埋，逐個進行(xing)，以(yi)避免因交(jiao)叉(cha)作(zuo)業而給項目(mu)帶的(de)來負面(mian)影(ying)響。
（8）設計中應(ying)考慮在總管(guan)上(shang)設計冷凝液氣水排放閥。
3.4 沼氣收集及濃縮分離系(xi)統(tong)：
一定數(shu)量(liang)(liang)的沼(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)井(jing)匯集(ji)設(she)立成(cheng)沼(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)收集(ji)站(zhan)，每口抽氣(qi)(qi)(qi)(qi)井(jing)均有控制閥可調控流量(liang)(liang)，并在(zai)適當(dang)地(di)點匯集(ji)數(shu)口抽氣(qi)(qi)(qi)(qi)井(jing)形成(cheng)一個(ge)局部網絡(luo)。濃縮分(fen)離(li)裝置可將沼(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)含水量(liang)(liang)降低并去除(chu)部份有機揮發性物質，同(tong)時在(zai)地(di)形較低處(chu)亦(yi)可匯集(ji)冷(leng)凝水排至填埋場地(di)下。各收集(ji)站(zhan)均設(she)有采樣口便于采樣分(fen)析。
3.5 氣(qi)體輸送管線
沼氣輸送(song)管線上設有安全(quan)閥﹑壓力計(ji)﹑遠傳系(xi)統﹑膨脹節等裝置，以(yi)確保沼氣輸送(song)的穩定(ding)及安全(quan)性。
3.6 沼氣抽(chou)取系統的(de)操作
當沼氣(qi)抽取系統各部份并聯試運轉成功(gong)后，即(ji)進(jin)入正(zheng)式運轉階(jie)段。并執行監控管理，針對(dui)每(mei)口井的(de)(de)沼氣(qi)產(chan)生量，調整其抽氣(qi)壓力，以(yi)獲得最(zui)大且(qie)穩定(ding)的(de)(de)沼氣(qi)量，同(tong)時兼顧(gu)地表(biao)的(de)(de)空(kong)氣(qi)回流對(dui)操作安(an)全性(xing)的(de)(de)影響。通過對(dui)監控計資料的(de)(de)進(jin)行分析，就可以(yi)獲得每(mei)口井的(de)(de)甲烷濃(nong)度(du)、產(chan)氣(qi)量、二(er)氧(yang)化碳及(ji)氧(yang)氣(qi)濃(nong)度(du)等數值
3.9 HDPE沼(zhao)氣抽取管線(xian)
3.7 冷凝(ning)水集(ji)排設(she)施
沼氣本身(shen)含(han)有一定比例的(de)水(shui)分(fen)，在輸送過(guo)程(cheng)會匯集在輸送管線(xian)的(de)低(di)洼處阻(zu)塞管線(xian)。我們在集氣站底部配置(zhi)冷凝(ning)水(shui)集排設(she)(she)施(shi)(shi)。冷凝(ning)水(shui)集排設(she)(she)施(shi)(shi)設(she)(she)置(zhi)于(yu)地面下，可將冷凝(ning)水(shui)回注進填埋場內，以避(bi)免造成二(er)次環(huan)境污染。
4、氣體預處理系統
4.1 系統功能：
填埋(mai)氣的(de)主要成份是(shi)甲烷(wan)和(he)二氧(yang)化(hua)碳(tan)。它們都是(shi)無色無味(wei)的(de)。帶氣味(wei)的(de)物(wu)質來自(zi)于微(wei)量成份，如揮發性芳(fang)烴化(hua)合物(wu)和(he)硫(liu)基物(wu)。不(bu)(bu)同填埋(mai)場的(de)氣體確切組成有(you)很大(da)不(bu)(bu)同。但(dan)是(shi)，總(zong)的(de)來說，管理良好的(de)填埋(mai)場，甲烷(wan)含量一般為50～60%，二氧(yang)化(hua)碳(tan)為40～50%，微(wei)量成份為1%。
填(tian)(tian)(tian)埋氣(qi)體(ti)發電廠是(shi)(shi)以填(tian)(tian)(tian)埋氣(qi)體(ti)為燃(ran)(ran)料。填(tian)(tian)(tian)埋氣(qi)體(ti)產(chan)生于垃(la)圾(ji)(ji)填(tian)(tian)(tian)埋過程，是(shi)(shi)垃(la)圾(ji)(ji)中可(ke)以降(jiang)解(jie)的有機物在降(jiang)解(jie)過程的一種(zhong)副(fu)產(chan)品(pin)。垃(la)圾(ji)(ji)填(tian)(tian)(tian)埋氣(qi)（LFG）經垃(la)圾(ji)(ji)填(tian)(tian)(tian)埋場(chang)氣(qi)體(ti)收集(ji)系統管(guan)道收集(ji)至(zhi)電站(zhan)。從氣(qi)井經母(mu)管(guan)收集(ji)的氣(qi)體(ti)含有大量的有害成分(fen)和(he)水分(fen)，嚴重的影響燃(ran)(ran)氣(qi)發動機的運行。填(tian)(tian)(tian)埋氣(qi)預處理系統被安裝(zhuang)在燃(ran)(ran)氣(qi)發電機組進(jin)氣(qi)管(guan)路前端。它是(shi)(shi)垃(la)圾(ji)(ji)填(tian)(tian)(tian)埋場(chang)填(tian)(tian)(tian)埋氣(qi)體(ti)發電工(gong)程的非(fei)常重要的設備。
《QC-03》預(yu)處理系統是根據垃(la)圾填埋(mai)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)特(te)性，參考國外(wai)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)處理系統的(de)(de)(de)設計(ji)數據，結合我國的(de)(de)(de)實際工(gong)(gong)程(cheng)經驗，自主開發的(de)(de)(de)一種適應我國各垃(la)圾填埋(mai)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)發電工(gong)(gong)程(cheng)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)預(yu)處理設備。該系統有處理300Nm3/h～3000Nm3/h氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)多種規格(ge)配(pei)置。該系統具有安全可(ke)靠，在線運行時間(jian)長，安裝維修方便(bian)，運行成本低等優點。
●其過濾功能降低固體粉塵雜質含量；
● 其多級脫(tuo)水(shui)(shui)功能降(jiang)低(di)氣體水(shui)(shui)分(fen)含量；
● 其冷凍(dong)功能(neng)使(shi)得(de)氣體中的有害氣體冷凝析(xi)出；
● 其氣體溫度調節功能使氣體輸出溫度適應燃氣發(fa)動(dong)機的(de)需要(yao)；
● 系統所配氣體在線檢測(ce)可及時檢測(ce)氣體的(de)成分；
● 系(xi)統采(cai)用先進(jin)的(de)(de)控制方法，氣體出口(kou)的(de)(de)壓力、溫度穩定；
● 氣體的(de)流量根據發電機組的(de)要(yao)求(qiu)自(zi)動(dong)跟蹤；
● 具有超(chao)壓、超(chao)溫報警和保(bao)護(hu)功(gong)能，保(bao)證系(xi)統安全可(ke)靠長(chang)期運行。
● 匹配的氣體預處理(li)裝(zhuang)置可(ke)以對發電機組進行定熱值運行控制(zhi)，提(ti)高機組的穩(wen)定性和保護氣體收(shou)集系統(tong)。
4.2 本氣體預處理系統的特點：
● 系統可根據用(yong)戶要求設(she)計(ji)(ji)為(wei)撬裝式和(he)(he)分體式，本方案為(wei)1600Nm3/h處(chu)理量(liang)(liang)的撬裝式設(she)計(ji)(ji)，但單臺風機容量(liang)(liang)1200Nm3/h，共兩(liang)臺采用(yong)冗(rong)余運行(xing)方式，由兩(liang)套變頻器聯合控(kong)制，增強系統運行(xing)的穩定性和(he)(he)靈活性；
● 系統全自動控(kong)制，無需(xu)人值守；
● 系統(tong)設置自動/手動切換(huan)，其自動方式可(ke)由發(fa)電機組控制及(ji)運(yun)行和用氣量；
● 采用防腐設計，確保設備長期運行.
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4.3 預(yu)處理系統工(gong)藝圖和工(gong)作原理：
系統要(yao)求(qiu)電源：380V三(san)相交流電， 電壓波動值±5%，頻率(lv)波動值±5%。
氣體預(yu)處理系統工作原(yuan)理：
每套(tao)完整的裝置由一套(tao)前(qian)置氣液分(fen)離、粉塵去除系統，經過分(fen)離后(hou)氣體中的大量冷凝液和(he)粉塵被分(fen)離出(chu)來，保證(zheng)了系統后(hou)續設備的正(zheng)常運行。
加壓風機按(an)所配系統(tong)110%額(e)定發電(dian)工況(kuang)設計，采用變頻調(diao)節(jie)隨時(shi)保持最佳工況(kuang)。
后(hou)置冷(leng)卻(que)采用雙通道逆流冷(leng)卻(que)方式，可最大(da)效(xiao)率的熱(re)傳導，使得壓(ya)縮氣(qi)體的溫(wen)度盡(jin)快地降下來。
經(jing)過初步冷(leng)(leng)卻的氣(qi)體(ti)再經(jing)過電制(zhi)冷(leng)(leng)機和熱交換器將氣(qi)體(ti)迅速下降(jiang)，氣(qi)體(ti)中的水分和水合物被冷(leng)(leng)凝分離，填埋氣(qi)進一步的干(gan)躁(zao)，氣(qi)體(ti)中的酸性氣(qi)體(ti)和硅(gui)化(hua)和物被基本分離。
經過(guo)(guo)冷凍分離后的(de)氣體(ti)(ti)再進入(ru)一細過(guo)(guo)濾器(qi)，將氣體(ti)(ti)中(zhong)的(de)固態粉塵進行過(guo)(guo)濾，過(guo)(guo)濾后氣體(ti)(ti)中(zhong)粉塵粒徑小于3微米。
在后端(duan)系統設計了氣(qi)體(ti)調溫(wen)裝(zhuang)置(zhi)，經(jing)過上述(shu)處(chu)理的氣(qi)體(ti)溫(wen)度(du)(du)比較低，為了使(shi)氣(qi)體(ti)適(shi)應燃氣(qi)發動機的需要，必須將(jiang)氣(qi)體(ti)溫(wen)度(du)(du)調整到適(shi)宜溫(wen)度(du)(du)。系統將(jiang)處(chu)理過的氣(qi)體(ti)自(zi)動調整到機組需要的溫(wen)度(du)(du)。
4.4 《QC-03》氣體預處理系統處理后的氣體主要指標：
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附——典型燃氣發動機對填埋氣體的壓力、溫度和雜質要求：
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4.5 系統(tong)的(de)控制和安全(quan)設(she)計(ji) ：
系(xi)統(tong)采(cai)用可編程控制(zhi)器 — PLC控制(zhi)，具有數(shu)(shu)據采(cai)集、在線(xian)檢(jian)測、報警和(he)停機功能。提供標準的數(shu)(shu)據通訊端口(kou)。系(xi)統(tong)實(shi)行無人值(zhi)守、全自(zi)動運行功能。
（1） 系統控制點：
下表給出了系統再線監測點：
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（2） 安全(quan)保護功能：
系(xi)統(tong)設有氧氣濃度高于設定值報警(jing)信號或停機(ji)；
系統(tong)設有甲烷(wan)濃度低于設定值報警信號或停機；
系(xi)統設有(you)出口氣壓超壓報警(jing)，并自動啟動火炬旁路系(xi)統；
系統設有阻火器；
系統電機、電源開(kai)關等均采(cai)用防爆器件。
（3）系統控制
預處理(li)裝置會(hui)采集(ji)(ji)并傳輸(shu)下列信號(hao)給電(dian)站(zhan)集(ji)(ji)中控(kong)制室：
氣體入(ru)口壓力(li)、溫度、氧(yang)氣濃度
氣體(ti)出(chu)口(kou)壓力、溫度、流量
遠程集中控制室可以通過遠程指(zhi)令啟動或者(zhe)停(ting)止系(xi)統
系(xi)(xi)統(tong)自(zi)動(dong)負荷卸載，如(ru)果發(fa)動(dong)機(ji)減負荷，系(xi)(xi)統(tong)按(an)預定的程序進(jin)行變(bian)頻降負荷。當發(fa)電(dian)機(ji)發(fa)生故障，則斷開供氣管路，自(zi)動(dong)停機(ji)；
5、發電系統
垃圾填埋氣(qi)在經(jing)過(guo)氣(qi)體預處(chu)(chu)理系統處(chu)(chu)理后達到機(ji)組(zu)對氣(qi)體的要求，可(ke)以(yi)直接進入機(ji)組(zu)進行發(fa)電(dian)。
目前，在垃圾填(tian)埋氣發電項目中(zhong)，以進口(kou)品牌為(wei)主，顏巴赫(he)、卡特比勒、高斯科爾、道(dao)依(yi)茨(ci)等(deng)。國產機組(zu)雖(sui)然性能方面存(cun)在一(yi)定差(cha)距，但價格低(di)廉(lian)。
（1）根據(ju)沼(zhao)氣產量(liang)選擇合適(shi)的裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)，避免設備閑(xian)置或沼(zhao)氣浪費；
（2）1000KW左右的(de)機組(zu)市場占(zhan)有(you)率(lv)最(zui)高(gao)，性價(jia)比(bi)也是最(zui)高(gao)的(de)，維護、維修、保養費用(yong)比(bi)較低；
（3）多(duo)臺機組時(shi)，宜選用1000KW左(zuo)右(you)的(de)同(tong)一規(gui)格(ge)，以降低運(yun)行費(fei)用和備(bei)件儲存(cun)。在(zai)臺數較少時(shi)，選擇一臺功率(lv)較小的(de)。比(bi)如一臺1000KW加一臺500KW，便于(yu)在(zai)氣(qi)量變化(hua)較大時(shi)調節輸出(chu)功率(lv)，保(bao)證機組在(zai)70%以上的(de)功率(lv)下(xia)輸出(chu)；
（4）發電效(xiao)率高意味著在消耗相同的燃氣時能發出更多的電；
（5）在線(xian)率(lv)高意味(wei)著停機時間少(shao)，浪費的沼氣少(shao)，發電量多；
（6）氣(qi)體純凈時(shi)(shi)，或者氣(qi)體處理得當時(shi)(shi)，機組一個大修期可達(da)50000—60000小時(shi)(shi)，一般可達(da)30000—40000小時(shi)(shi)。但有些機組只達(da)10000—20000小時(shi)(shi)；
（7）沼氣中(zhong)含有微量的(de)(de)(de)腐蝕性成分(fen)，對(dui)機(ji)油(you)造成污染，其(qi)消(xiao)耗(hao)量比使用天然(ran)氣時要大(da)，機(ji)油(you)是(shi)一種主(zhu)要的(de)(de)(de)消(xiao)耗(hao)品(pin)，在運行成本中(zhong)占有一定份額。而不(bu)同(tong)品(pin)牌機(ji)組的(de)(de)(de)機(ji)油(you)耗(hao)量差異較大(da)；
（8）零配(pei)件價(jia)(jia)格有數倍之差，特別注意耗材，比(bi)如(ru)火(huo)花塞(sai)價(jia)(jia)格。直接關系到運(yun)行(xing)費用；
（9）齊全(quan)的零配(pei)件儲備可大(da)大(da)縮(suo)短(duan)停(ting)機時(shi)間，增加發電量；
（10）維修隊伍能否短時間到達現場，對保證(zheng)運行時間至(zhi)關重(zhong)要；
（11）機(ji)組是一種大型貴重設備，應著重于長遠的綜合評估。綜合性價(jia)比(bi)比(bi)價(jia)格更重要(yao)。
6、靜音系統
在發(fa)電機運行(xing)期間，還(huan)需(xu)要裝配靜(jing)音(yin)(yin)系統，以降低噪音(yin)(yin)污染。
靜音系統(tong)一般(ban)分為機房消(xiao)音工(gong)程和集裝箱兩種(zhong)。
電站壽(shou)命較長，或者外部環(huan)境較惡劣的，一般采(cai)用(yong)室內靜音(yin)箱(xiang)。這種靜音(yin)箱(xiang)有利于(yu)發電機(ji)組(zu)的運行(xing)、維護(hu)、保養及維修。寬敞的空間能(neng)給機(ji)組(zu)提供更(geng)好的工作(zuo)環(huan)境，運行(xing)費用(yong)也較低(di)。對于(yu)壽(shou)命較短的填埋場，我們(men)推薦使用(yong)集(ji)裝箱(xiang)式靜音(yin)箱(xiang)，它的特點(dian)主要是便于(yu)移動(dong)，減少(shao)不動(dong)產損失。
靜(jing)音箱沒有太高的(de)技(ji)術含量，主要成本在于材(cai)(cai)料和(he)人(ren)工(gong)。隨機(ji)配備的(de)進口(kou)靜(jing)音箱價格十(shi)分昂(ang)貴(gui)。康達公(gong)司已有6年(nian)制(zhi)造靜(jing)音箱的(de)經驗，依據(ju)進口(kou)機(ji)組(zu)靜(jing)音箱的(de)設計(ji)標準(zhun)，采用國(guo)內優質材(cai)(cai)料，以標準(zhun)的(de)40英尺集裝箱為基礎，最低(di)的(de)成本達到國(guo)際水準(zhun)。
7、沼氣提純
有些地方(fang)發電但不便(bian)售電，或(huo)者(zhe)天然(ran)氣(qi)(qi)缺乏或(huo)昂貴，或(huo)者(zhe)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)的(de)(de)量(liang)特(te)別大(da)(da)，這時把(ba)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)中的(de)(de)CO2分離出來，沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)中的(de)(de)CH4濃度達到天然(ran)氣(qi)(qi)的(de)(de)水準，應用范圍(wei)就大(da)(da)大(da)(da)拓寬了，其附加值也大(da)(da)大(da)(da)提升。
7.1 沼氣提純的意(yi)義
（1）將氣(qi)體中的甲(jia)烷濃度提高到(dao)能滿足民(min)用(yong)(yong)、車用(yong)(yong)、化工(gong)及其(qi)它用(yong)(yong)途的水平，提高沼氣(qi)的附加值和(he)使用(yong)(yong)范(fan)圍。
（2）分離出沼氣中對(dui)設備及(ji)動、植物有害的組(zu)分，如水、硫化(hua)氫、硅氧烷、酸、氧化(hua)物等。
（3）分離出二氧化(hua)碳，可進一(yi)步提純制(zhi)成液體二氧化(hua)碳或(huo)干冰——一(yi)種用途(tu)廣泛的副產品(pin)。
7.2 沼氣提(ti)純(chun)：化學吸(xi)附法
與變(bian)壓(ya)吸附法相比(bi)，投資更(geng)省、運行費用低。
沼氣(qi)(qi)通過(guo)初(chu)步分離(li)后,進入兩(liang)級脫(tuo)硫系統(tong)(tong)(tong)。根據原料(liao)氣(qi)(qi)的(de)(de)特(te)點,提供(gong)合理的(de)(de)反應條(tiao)件(jian)，將(jiang)硫化氫脫(tuo)除至3ppm以下(xia)。除塵后加(jia)壓進入吸(xi)收塔，在(zai)特(te)定的(de)(de)吸(xi)收劑和反應條(tiao)件(jian)下(xia)，調整氣(qi)(qi)體(ti)中甲烷濃度(du)到90-97%，同時(shi)全部或部分除去氨、氮氧化物、硅(gui)氧烷等(deng)多(duo)種(zhong)雜質。經(jing)冷(leng)卻(que)、脫(tuo)水送入天然氣(qi)(qi)管網；溶液經(jing)自凈系統(tong)(tong)(tong)將(jiang)雜質分離(li)出來(lai)，并在(zai)再生系統(tong)(tong)(tong)解吸(xi)出純度(du)≥95%的(de)(de)二氧化碳氣(qi)(qi)體(ti)，該氣(qi)(qi)體(ti)可考慮做相(xiang)關產品的(de)(de)原料(liao)。
7.3 沼(zhao)氣(qi)提(ti)純的流程
8、火炬燃燒系統
8.1 功能
火炬燃(ran)燒(shao)系統是溫室氣(qi)體減排以及(ji)垃圾(ji)填埋場安全生產和(he)防(fang)止(zhi)環境污(wu)染的必備設備。將(jiang)“多余”的沼(zhao)氣(qi)完(wan)全燃(ran)燒(shao)；將(jiang)沼(zhao)氣(qi)中(zhong)易燃(ran)和(he)有害(hai)(hai)物質盡(jin)可能完(wan)全地轉變為無(wu)害(hai)(hai)物質；
8.2 主(zhu)要結構配置
（1）火炬(ju)燃燒(shao)頭：保證在不(bu)同排放工況下安全地燃燒(shao)掉“多余”的(de)沼氣，穩定燃燒(shao)、抗強風不(bu)脫火。宜選用(yong)熱(re)性能(neng)好、抗疲(pi)勞能(neng)力(li)強、抗高(gao)溫腐蝕(shi)并能(neng)適應溫度急劇變化的(de)材料，常(chang)用(yong)1Cr18Ni9Ti。
（2）管道阻火器：有效(xiao)防止回(hui)火事故。
（3）電子點火引(yin)燃系統：能迅速、安全地點燃放空沼(zhao)氣。
8.3 控制原理：
（1）全自動控制
采用壓(ya)(ya)(ya)力(li)開關對主管內(nei)氣體進行(xing)檢(jian)測(ce)，當(dang)檢(jian)測(ce)到管內(nei)沼氣壓(ya)(ya)(ya)力(li)大于設定壓(ya)(ya)(ya)力(li)時，給出啟動控制器信(xin)號，自動進行(xing)電子點火(huo)。然后(hou)由火(huo)焰監(jian)(jian)測(ce)儀(yi)對引火(huo)是(shi)否(fou)燃燒進行(xing)監(jian)(jian)測(ce)。若出現熄(xi)火(huo)，會自動重新點火(huo)，保證設備安(an)全，生產安(an)全。
（2）全半自動控制
當壓力開關出現故障需要緊急放空時，可采用現場或遠程半自動控制。
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9、服務
沼(zhao)氣的(de)(de)產生是(shi)連續的(de)(de)，而氣體的(de)(de)儲存非(fei)(fei)常有(you)(you)限，所(suo)以，當有(you)(you)“多余”的(de)(de)沼(zhao)氣時(shi)，只能放空燃燒。設備的(de)(de)在線率非(fei)(fei)常重(zhong)要，停機(ji)(ji)的(de)(de)代價很(hen)大。一(yi)方面(mian)選(xuan)擇性能優良的(de)(de)機(ji)(ji)組，減少停機(ji)(ji)次數；另一(yi)方面(mian)，考慮(lv)有(you)(you)良好的(de)(de)售后服務(wu)，及時(shi)響應(ying)，盡快修(xiu)復，縮短停機(ji)(ji)時(shi)間。
售前指導
承擔售(shou)前的技術咨詢和配(pei)套指導，及(ji)時(shi)解(jie)答用戶在設(she)計(ji)、選型階段(duan)遇到(dao)的疑問，提供相關技術支(zhi)持，提供最(zui)合適的配(pei)置方案(an)。
計(ji)算(suan)(suan)裝機容量；估算(suan)(suan)投資、運行和維護費用；機房布局(ju)與基礎圖；提供估價(jia)；
開展維護(hu)、保養、操作方面的培訓等(deng)。
售后服務
有(you)快速(su)反(fan)應的(de)售(shou)后管理系統，擁有(you)經過專(zhuan)業培訓、經驗豐富的(de)工程技術人員，建立用戶檔案，定(ding)期回訪。
零配件、耗材供應
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總結：
垃圾填(tian)埋場沼(zhao)氣發電系(xi)統(tong)工(gong)程具有多樣性(xing)、復雜性(xing)和(he)(he)(he)不確定性(xing)，加強對沼(zhao)氣發電系(xi)統(tong)工(gong)程的(de)科學優化配置，不斷探討和(he)(he)(he)摸索先進技術和(he)(he)(he)成功經(jing)驗，形(xing)成系(xi)統(tong)化、模塊化、標準化的(de)優化模式，必將帶來技術上(shang)的(de)革命(ming)與創新(xin)；同(tong)時(shi)通過優化配置，也大大提高(gao)(gao)了系(xi)統(tong)運(yun)行的(de)安全、高(gao)(gao)效(xiao)、穩定和(he)(he)(he)經(jing)濟性(xing)，也必將帶來巨(ju)大的(de)經(jing)濟效(xiao)益、環保(bao)效(xiao)益和(he)(he)(he)社會效(xiao)益。
因此，我們(men)應(ying)在(zai)系統配置時要選擇和確立(li)優化方(fang)案(an)；
（1）氣體處理是一個需要(yao)進一步提高的(de)(de)(de)技術，市場需要(yao)大量的(de)(de)(de)模塊化(hua)的(de)(de)(de)，能夠適應各種惡劣條(tiao)件的(de)(de)(de)，廉價的(de)(de)(de)現場氣體凈化(hua)處理系統，保障發電機(ji)組的(de)(de)(de)安(an)全穩定運行；
（2）如何降(jiang)低小功率機(ji)(ji)組(zu)的成本，提高小功率機(ji)(ji)組(zu)的性能，以(yi)使中小規模的垃圾填埋場或其它小規模項目也能得以(yi)實施。
（3）設備(bei)的(de)維護頻率(lv)需(xu)要降(jiang)低，維修時間需(xu)要縮(suo)短。高在線(xian)率(lv)是降(jiang)低成本(ben)的(de)重要因素(su)；
（4）要進一(yi)步(bu)提高(gao)設備(bei)的(de)發電效率(lv)，目前國(guo)外燃氣內燃機的(de)發電效率(lv)已經達到40％左(zuo)右，國(guo)產(chan)設備(bei)一(yi)般在(zai)32％左(zuo)右，差(cha)距還比(bi)較大(da)。需要國(guo)家有計劃地投(tou)入研究經費支持企業提高(gao)技術層次，把握中國(guo)市場；
（5）設備生產或(huo)銷(xiao)售企業(ye)需要完善售后服務和(he)(he)技術支(zhi)持系統(tong)，讓企業(ye)減少(shao)維修和(he)(he)備件成本(ben)，以及(ji)減少(shao)長時間的停(ting)機(ji)損失，獲得客戶和(he)(he)對品牌的忠誠(cheng)度。。
總之，利用垃圾填埋(mai)場(chang)沼氣(qi)發電(dian)，具有良好的社會效(xiao)益和經濟效(xiao)益，系統(tong)的優(you)化(hua)配置能使大(da)型填埋(mai)場(chang)沼氣(qi)電(dian)站(zhan)運行得更(geng)好，使中小(xiao)型填埋(mai)場(chang)也更(geng)有條件(jian)建(jian)立沼氣(qi)電(dian)站(zhan)，最大(da)可能地利用能源，保護(hu)環境(jing)。
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