阅读说明：本技术 一种填料场用沼气发电控制系统 (Marsh gas power generation control system for filler field ) 是由 刘田田 于 2020-05-07 设计创作，主要内容包括：一种填料场用沼气发电控制系统,包括沼气收集与输送系统、气体预处理系统、沼气存储系统、发电系统、静音系统、火炬燃烧系统；其中,所述沼气收集与输送系统包括沼气收集站、沼气浓缩分离系统、气体输送管线、沼气抽取系统和冷凝水集排设施。填料场通过发酵生成的沼气通过沼气收集与输送系统到达气体预处理系统进行脱硫等处理,洁净的沼气存储在沼气存储系统中以便发电系统进行燃烧发电,静音系统在发电系统中发电机运行期间进行降噪处理,以降低噪音污染,火炬燃烧系统则将“多余”的沼气完全燃烧,同时将沼气中易燃和有害物质尽可能完全地转变为无害物质,从而降低环境污染。(A biogas power generation control system for a filling field comprises a biogas collection and conveying system, a gas pretreatment system, a biogas storage system, a power generation system, a silencing system and a torch combustion system; the biogas collecting and conveying system comprises a biogas collecting station, a biogas concentrating and separating system, a gas conveying pipeline, a biogas extracting system and a condensed water collecting and discharging facility. Biogas generated by fermentation in a filling field reaches a gas pretreatment system through a biogas collection and conveying system to be desulfurized and the like, clean biogas is stored in a biogas storage system so that a power generation system can carry out combustion and power generation, a silencing system carries out noise reduction treatment during the operation of a generator in the power generation system so as to reduce noise pollution, a torch combustion system completely combusts 'redundant' biogas, and simultaneously combustible and harmful substances in the biogas are completely converted into harmless substances as far as possible, so that the environmental pollution is reduced.)

一种填料场用沼气发电控制系统

技术领域

本发明涉及沼气发电领域，具体是一种填料场用沼气发电控制系统。

背景技术

对于生活垃圾的处理目前多采用天料场填埋法处理，即将垃圾倒入具有一定地形特征的场地中，通过采取防渗、覆土和气体导排设施，消除了简易填埋带来的各种安全、卫生和环境污染问题的一种最终处置技术。但是，大部分中小规模的城市生活垃圾采用直接露天堆放、自然填沟等方式处理，不但侵占了宝贵的土地资源，而且对环境造成了潜在的影响和危害，且填埋过程中所产生的沼气也无法利用，浪费了大量的能源。

目前将填料场的沼气收集起来用于发电，已在全国各地广泛发展。但是，但是目前填料场的沼气发电系统存在很大不足，1）从气井经母管收集的气体含有大量的有害成分和水分，严重的影响燃气发动机的运行；2）填料场的管道布置不佳，导致沼气收集效果不佳；3）气体输送过程中产生冷凝液排放困难，增加了后续的维护成本，且渗透到出来对环境造成污染。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种填料场用沼气发电控制系统，解决了填料场沼气发电时候存在的问题。

技术方案：本发明提供了一种填料场用沼气发电控制系统，包括沼气收集与输送系统、气体预处理系统、沼气存储系统、发电系统、静音系统、火炬燃烧系统；其中，所述沼气收集与输送系统包括沼气收集站、沼气浓缩分离系统、气体输送管线、沼气抽取系统和冷凝水集排设施。填料场通过发酵生成的沼气通过沼气收集与输送系统到达气体预处理系统进行脱硫等处理，洁净的沼气存储在沼气存储系统中以便发电系统进行燃烧发电，静音系统在发电系统中发电机运行期间进行降噪处理，以降低噪音污染，火炬燃烧系统则将“多余”的沼气完全燃烧，同时将沼气中易燃和有害物质尽可能完全地转变为无害物质，从而降低环境污染。其中，生成的沼气在沼气收集与输送系统中的沼气收集站汇集，通过气体输送管线进行输送，沼气浓缩分离系统将沼气含水量降低并去除部分有机挥发性物质，沼气同时在地形较低处亦可汇集冷凝水由冷凝水集排设施排至填埋场地下。

进一步的，所述沼气收集站的导气石笼周围设置导气盲沟，且多个导气石笼汇入次母管，再进入母管。不但提高了气体收集效果，而且由于沼气从导气石笼出来时其水分含量较高，在气体输送过程中产生冷凝液，在母管的低位设置排水水封并可以将冷凝液排掉，安装方便，便于控制和今后的提升。

进一步的，所述沼气收集站由若干个沼气井汇集而成；所述沼气集气站单独进总管，并设置阀门；所述沼气集气站出口管安装时，应向沼气集气站放坡。沼气收集站使操作人员可以较为方便地监控每座沼气井的流量及浓度。出口管向沼气集气站放坡以便将冷凝水排入填埋场内，经渗漏排出。

进一步的，所述气体输送管线上设有膨胀节装置。以确保沼气输送的稳定及安全性。

进一步的，所述冷凝水集排设施设置在沼气集气站底部的地面下。沼气本身含有一定比例的水分，在输送过程会汇集在输送管线的低洼处阻塞管线，可将冷凝水回注进填埋场内，以避免造成二次环境污染。

进一步的，所述气体预处理系统包括冷却系统、气液分离系统、粉尘过滤系统、气体温度调节系统、安全保护系统和自动负荷卸载系统。经过分离后气体中的大量冷凝液和粉尘被分离出来，保证了系统后续设备的正常运行。经过上述处理的气体温度比较低，为了使气体适应燃气发动机的需要，必须通过气体调温装置将气体温度调整到适宜温度。 如果发动机减负荷，自动负荷卸载系统按预定的程序进行变频降负荷，当发电机发生故障，则断开供气管路，自动停机。

进一步的，所述冷却系统为双通道逆流冷却方式；所述粉尘过滤系统中过滤后的粉尘粒径小于3微米；所述安全保护系统包括出口气压超压报警，且电机、电源开关等均采用防爆器件。双通道逆流冷却方式可最大效率的热传导，使得压缩气体的温度尽快地降下；当沼气压力超压时候，自动启动火炬旁路系统，对多余的沼气进行燃烧处理。

进一步的，所述沼气存储系统包括高压储气罐和球形双膜储气柜。将发酵罐源源不断产生的沼气进行存储，保证持续、恒定的供给发电，双膜储气柜包括内膜、外膜、恒压控制器、安全保护器等，内膜形成的空间用于存储沼气，内膜配合外膜形成的空间充入空气，形成调压室，当存储的沼气增多时恒压控制器释放出调压空气，当存储的沼气减少时，恒压控制器则注入调压空气，从而保证平衡柜内的压强。内膜将沼气和空气分隔开，外膜对内膜起到保护作用，同时维持储气室的恒压。

进一步的，所述静音系统采用集装箱式静音箱。便于移动，减少不动产损失

进一步的，所述火炬燃烧系统全自动控制。采用压力开关对主管内气体进行检测，当检测到管内沼气压力大于设定压力时，给出启动控制器信号，自动进行电子点火。然后由火焰监测仪对引火是否燃烧进行监测。若出现熄火，会自动重新点火，保证设备安全，生产安全。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：1）对填料场的沼气进行高效收集，提高了沼气利用率；2）改善了集气管布置和优化了冷凝水集排设施的排布，提高了沼气的整体输送能力；3）对沼气进行多级脱水和除尘处理，并在使用前进行气体温度调节，提高了其发电能力，且提高了发动机的寿命。

附图说明

无。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。

实施例一

一种填料场用沼气发电控制系统，包括沼气收集与输送系统、气体预处理系统、沼气存储系统、发电系统、静音系统、火炬燃烧系统；其中，所述沼气收集与输送系统包括沼气收集站、沼气浓缩分离系统、气体输送管线、沼气抽取系统和冷凝水集排设施。

所述沼气收集站的导气石笼周围设置导气盲沟，且多个导气石笼汇入次母管，再进入母管。

所述沼气收集站由若干个沼气井汇集而成；所述沼气集气站单独进总管，并设置阀门；所述沼气集气站出口管安装时，应向沼气集气站放坡。

所述气体输送管线上设有膨胀节装置。

所述冷凝水集排设施设置在沼气集气站底部的地面下。

所述气体预处理系统包括冷却系统、气液分离系统、粉尘过滤系统、气体温度调节系统、安全保护系统和自动负荷卸载系统。

所述冷却系统为双通道逆流冷却方式；所述粉尘过滤系统中过滤后的粉尘粒径小于3微米；所述安全保护系统包括出口气压超压报警，且电机、电源开关等均采用防爆器件。

所述沼气存储系统包括高压储气罐和球形双膜储气柜。将发酵罐源源不断产生的沼气进行存储，保证持续、恒定的供给发电，双膜储气柜包括内膜、外膜、恒压控制器、安全保护器等，内膜形成的空间用于存储沼气，内膜配合外膜形成的空间充入空气，形成调压室，当存储的沼气增多时恒压控制器释放出调压空气，当存储的沼气减少时，恒压控制器则注入调压空气，从而保证平衡柜内的压强。

所述静音系统采用集装箱式静音箱。

进一步的，所述火炬燃烧系统全自动控制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。