產(chan) 氣儲(chu) 氣一體(ti) 化裝置是德國規模化沼氣工程的主流池型,近年來在中國也得到了較多應用。產(chan) 氣儲(chu) 氣一體(ti) 化裝置是將雙膜儲(chu) 氣櫃建在沼氣發酵罐頂部,從(cong) 結構和功能上實現了產(chan) 氣單元與(yu) 儲(chu) 氣單元的整合。由於(yu) 其相對於(yu) 傳(chuan) 統分析建設的工藝係統,減少了沼氣發酵灌頂、氣櫃基礎;還有具有結構緊湊,節省占地,減少工程造價(jia) ,運行維護費用低等優(you) 點;另外,也解決(jue) 了傳(chuan) 統濕式儲(chu) 氣櫃冬季防凍的問題。產(chan) 氣儲(chu) 氣一體(ti) 化裝置將有望成為(wei) 我國沼氣工程的主流沼氣池型。
一、產(chan) 氣儲(chu) 氣一體(ti) 化裝置的組成
產(chan) 氣儲(chu) 氣一體(ti) 化裝置中,沼氣發酵罐和雙膜儲(chu) 氣櫃的設計建造和傳(chuan) 統分體(ti) 工藝係統沒有太大區別,不同之處在於(yu) 一體(ti) 化裝置中的沼氣發酵灌頂部壁板的包邊角鋼換成了壓緊法蘭(lan) 。產(chan) 氣儲(chu) 氣櫃一體(ti) 化裝置主要有以下幾個(ge) 部分組成:
產(chan) 氣儲(chu) 氣一體(ti) 化裝置
1、沼氣發酵罐
沼氣發酵罐位於(yu) 產(chan) 氣儲(chu) 氣一體(ti) 化裝置的下部。沼氣發酵罐罐體(ti) 可采用鋼結構或鋼筋混凝土結構,容積一般為(wei) 500~3000m3,可采用組合裝配方式建造。罐體(ti) 常用直徑為(wei) 12m、14m、16m、18m、20m、22m和24m,高度為(wei) 6~8m,徑高比為(wei) 2:1~3:1。沼氣發酵罐內(nei) 一般設有攪拌裝置,可采用側(ce) 式攪拌器、斜攪拌器(低速節能攪拌技術)或二者組合使用。采用中溫、高溫時,沼氣發酵罐設增溫保溫裝置,鋼結構罐體(ti) 的增溫管一般安裝在管壁外側(ce) ,鋼筋混凝土罐體(ti) 的增溫管一般安裝在罐壁內(nei) 側(ce) 的下部。
2、儲(chu) 氣櫃
儲(chu) 氣櫃位於(yu) 產(chan) 氣儲(chu) 氣一體(ti) 化裝置頂部,通常采用雙膜儲(chu) 氣櫃,主要形式為(wei) 圓錐形或球冠形。雙膜儲(chu) 氣櫃由內(nei) 、外膜組成,膜材采用特殊加工的聚酯材料作基層,雙麵均覆蓋聚氯乙烯塗層。外膜具有良好的抗紫外、耐老化的性能,起到保護內(nei) 膜、保持結構的作用。內(nei) 膜應具有良好的抗甲烷滲透性能,防火、耐磨、耐褶並耐硫化氫腐蝕。雙膜式儲(chu) 氣櫃通過鼓風機和壓力調節器調節內(nei) 外膜之間夾層的空氣壓力,維持儲(chu) 氣櫃的形態結構,將內(nei) 膜中的沼氣送入輸氣管道。
3、支撐網架
產(chan) 氣儲(chu) 氣一體(ti) 化裝置的雙膜儲(chu) 氣櫃沒有底膜,為(wei) 保證雙膜氣櫃內(nei) 膜不和罐內(nei) 料液接觸,通常需在沼氣發酵罐中心增設支柱,支柱可采用混凝土、不鏽鋼或木質結構,在支柱頂部和簷口間安裝傘(san) 骨狀支架,一般采用柔性織帶,以保證內(nei) 膜在沼氣負壓時不會(hui) 直接與(yu) 發酵液接觸。支撐網架同時還起到附著生物脫硫細菌的作用。
4、支撐鼓風機
支撐鼓風機用於(yu) 向內(nei) 外膜的夾層內(nei) 充氣,使夾層內(nei) 維持設計壓力,從(cong) 而確保外膜始終處於(yu) 充盈狀態,能夠承載設計範圍內(nei) 的風、雨和雪荷載。
5、沼氣壓力保護器
設定一定的儲(chu) 氣壓力值,當沼氣壓力超過設定壓力範圍時,壓力保護器會(hui) 自動釋放沼氣或吸入空氣,以維持沼氣壓力在設定的範圍內(nei) ,確保儲(chu) 氣櫃和沼氣發酵罐不受損壞。
6、充盈程度檢測裝置
充盈程度檢測裝置用於(yu) 檢測儲(chu) 氣櫃內(nei) 的沼氣充盈程度。
二、產(chan) 氣儲(chu) 氣一體(ti) 化裝置特點
1、適用於(yu) 高濃度多元化的發酵原料,不僅(jin) 具有較高的產(chan) 氣率,且維護檢修方便;
2、節省費用,降低造價(jia) ,其工程總造價(jia) 比分體(ti) 式降低15%左右;
3、節約用地,節省了單獨設置儲(chu) 氣櫃的用地;
4、保溫防凍,解決(jue) 了寒冷地區貯氣櫃水封結冰的問題,同時利用內(nei) 外膜之間的空氣夾層作為(wei) 溫度緩衝(chong) 層,減少了熱量損失,有利於(yu) 厭氧罐內(nei) 部的保溫;
5、低壓貯氣,確保安全。解決(jue) 了中高壓貯氣器沼氣易泄漏的問題,柔性的膜頂安全可靠,可確保沼氣工程全年穩定運行。
三、產(chan) 氣儲(chu) 氣一體(ti) 化裝置結構的安裝
在產(chan) 氣儲(chu) 氣一體(ti) 化裝置施工安裝時,雙膜儲(chu) 氣櫃需要吊裝到沼氣發酵罐頂部,其與(yu) 發酵罐邊緣的連接采用螺栓壓緊的方式。沼氣發酵罐頂部的壓緊法蘭(lan) 先按設計的直徑預彎成型,與(yu) 雙膜儲(chu) 氣櫃的上壓板配鑽,然後焊接到沼氣發酵罐頂端壁板上作為(wei) 包邊角鋼,壓緊法蘭(lan) 鑽孔邊向沼氣發酵罐外部支出,粘上密封條,待雙膜儲(chu) 氣櫃吊裝到位後,安裝上壓板,並壓緊,然後充入空氣檢查有無泄露,附屬設施是否正常工作。
(來源:公眾(zhong) 號@沼氣工程及其測控技術)