資源描述：
《污泥厭氧消化沼氣安全系統(tǒng)的工藝設計.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、污泥厭氧消化沼氣安全系統(tǒng)的工藝設計摘要：本文以典型的污泥厭氧消化沼氣安全利用系統(tǒng)為例，著重從系統(tǒng)角度介紹了流程的設計、安全裝置的設置以及系統(tǒng)壓力的設定和控制。關鍵詞：沼氣利用安全系統(tǒng)工藝設計 污泥厭氧消化是一種使污泥達到穩(wěn)定狀態(tài)的非常有效的處理方法。污泥中的有機物在厭氧條件下，在產(chǎn)酸細菌和甲烷細菌的先后作用下，經(jīng)酸性消化階段和堿性消化階段分解為甲烷和二氧化碳為主要產(chǎn)物的消化氣（沼氣）。大中型污水處理廠對消化產(chǎn)生的沼氣進行回收利用，可以達到節(jié)約能源、降低運行成本的目的?！ ≌託庥?5％～70％的甲烷、25％～40％的二氧化碳和1％～5％的氮硫化物和硫化氫組成。沼氣與空氣以1：5～1
2、4（體積比）混合時，如遇明火會引起爆炸?；旌媳瘸^此值時，是燃燒熱值約4500～6000千卡／米3的燃料?？諝庵姓託夂康竭_一定濃度會具有毒性。因此，沼氣是具有很高利用價值同時如果系統(tǒng)設計操作不當也有一定危險性的能源?！ D1、圖2所示是一典型的污水處理廠污泥厭氧消化沼氣利用系統(tǒng)的流程圖。 流程圖2所示為常規(guī)低壓系統(tǒng)。1沼氣系統(tǒng)工藝流程設計及安全裝置的設置 沼氣從消化池流入管道，首先經(jīng)過冷凝水去除罐和脫硫裝置，其目的是凈化沼氣。1.1沼氣凈化1.1.1冷凝水及雜質(zhì)的去除 沼氣是高濕度的混合氣。沼氣自消化池進入管道時，溫度逐漸降低，管道中會產(chǎn)生大量含雜質(zhì)的冷凝水。如果不從系統(tǒng)中
3、除去，容易堵塞、破壞管道設備?！ ≌託夤艿雷羁拷氐奈恢?，沼氣溫降值最大，產(chǎn)生的冷凝水最多，在此點設置了冷凝水去除罐。在沼氣系統(tǒng)中，管線一般都設計為1％左右或更大的坡度，低點設置冷凝水去除罐。較長的管線特別考慮一定的距離設置了一個去除罐。另外，在重要設備如沼氣壓縮機、沼氣鍋爐、沼氣發(fā)電機、廢氣燃燒器、脫硫塔等設備沼氣管線人口，在干式氣柜的進口和濕式氣柜的進出口處都設置冷凝水去除罐。有時在某些設備如沼氣壓縮機出口處還需要設置高壓水去除罐?！ ≌＿\行時，操作人員每天檢查時，都會發(fā)現(xiàn)一些去除器（特別是靠近消化池的）有大量的冷凝水排出。當構筑物和設備檢修時，還可以向冷凝水去除器中注水
4、，作為水封罐。41.1.2硫化氫的去除 城市污水產(chǎn)生的污泥中溫消化產(chǎn)生的沼氣中含有0.005～0.01％的H2S，以糞便為原料消化產(chǎn)生的沼氣中H2S約占總體積的0.5～1.0％。一般沼氣利用設備要求沼氣中H2S的含量低于0009％，所以，城市污水產(chǎn)生的污泥為原料產(chǎn)生的沼氣利用時，可以不設脫硫裝置，但是，以糞便為原料的消化沼氣利用系統(tǒng)必須設置脫硫裝置。1.2沼氣安全利用 沼氣凈化后進入貯氣柜，貯氣柜對整個系統(tǒng)具有氣量調(diào)蓄和穩(wěn)壓的作用。1.2.1火焰消除及爆炸防護 在貯氣柜進口管線上設置了消焰器，此外，在所有沼氣系統(tǒng)與外界連通部位（如：與真空壓力安全閥、機械排氣閥連接安裝。）以及
5、沼氣壓縮機、沼氣鍋爐、沼氣發(fā)電機等設備的進出口處、廢氣燃燒器沼氣管進口處都安裝了消焰器。消焰器內(nèi)部填充了金屬填料，當火焰通過消焰器填料間縫隙時，熱量被吸收，氣體溫度降低到燃點以下，達到消焰目的。沼氣與空氣一定的混合比和遭遇明火是沼氣爆炸或燃燒兩個條件。消焰器的設置有效地防止了外部火焰進入沼氣系統(tǒng)及火焰在管路中傳播，進而防止了系統(tǒng)產(chǎn)生爆炸。從消化池流出的沼氣中常帶有泡沫和浮渣等雜質(zhì)，容易堵塞填料，阻礙氣體通過，增加管路阻力。處理廠操作人員可以測量記錄沼氣通過不同部位消焰器的壓力變化以確定檢查清洗填料的周期，實際運行中經(jīng)常會由于消焰器清洗不及時出現(xiàn)的系統(tǒng)壓力波動和運行問題。設計時，在消
6、焰器的前后一般設置閥門以便維護。1.2.2沼氣利用 凈化后的沼氣從貯氣柜進入后續(xù)沼氣利用系統(tǒng)，一般有三個分支： ?。?）沼氣攪拌系統(tǒng) 沼氣由沼氣壓縮機送回消化池用以對消化污泥進行攪拌?！ 。?）沼氣利用系統(tǒng) 沼氣利用系統(tǒng)一般有：使用沼氣鍋爐直接為消化池或其他建筑物提供熱能；使用沼氣發(fā)電機發(fā)電提供電能處理廠內(nèi)部使用，余熱還可為消化池或其他建筑物提供熱能；使用沼氣發(fā)動機提供直接帶動處理廠的某些設備，余熱還可為消化池或其他建筑物提供熱能；直接作為可燃氣體供給?！ 。?）廢氣燃燒系統(tǒng) 當沼氣利用設備不能完全消耗消化池產(chǎn)生的沼氣時，為防止沼氣量不斷增加致使系統(tǒng)壓力超出正常范圍，多余的
7、沼氣將被廢氣燃燒器燒掉。1.2.3壓力安全防護裝置沼氣利用系統(tǒng)是一個壓力系統(tǒng)，如果沼氣收集和使用不平衡，系統(tǒng)壓力可能升高超過允許值；污泥或沼氣從消化池或氣柜過快地排出可能引起構筑物內(nèi)部的真空狀態(tài)；為防止系統(tǒng)超壓或處于真空狀態(tài)對構筑物和設備可能造成的破壞性影響，保證系統(tǒng)的操作壓力，使沼氣不會經(jīng)常排放到空氣中，在消化池和氣柜頂部都設置了真空壓力安全閥?！ ∫驗檎婵諌毫Π踩y安裝在沼氣系統(tǒng)與外界大氣連通的部位，需要與消焰器同安，以避免外部的火焰進入沼氣系統(tǒng)。在真空壓力安全閥
