具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1和图2所示，本实施例的垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统，包括垃圾填埋场1、垃圾填埋气收集系统、甲烷浓度自动调节系统、垃圾填埋气预处理系统4、垃圾填埋气压力自动调节系统、垃圾填埋气利用设备6和控制模块7；在垃圾填埋场1上建设垃圾填埋气收集系统，垃圾填埋气收集系统用于收集垃圾填埋场1产生的垃圾填埋气；所述垃圾填埋气收集系统依次与甲烷浓度自动调节系统和垃圾填埋气预处理系统4连接，甲烷浓度自动调节系统用于自动调节垃圾填埋气中甲烷浓度，垃圾填埋气预处理系统4用于对调整过甲烷浓度的垃圾填埋气进一步净化处理；所述垃圾填埋气预处理系统4依次与垃圾填埋气压力自动调节系统和垃圾填埋气利用设备6连接，垃圾填埋气压力自动调节系统用于自动调节垃圾填埋气压力，将处理后的垃圾填埋气最终输送到垃圾填埋气利用设备6使用。所述控制模块7分别与甲烷浓度自动调节系统、垃圾填埋气预处理系统4、垃圾填埋气压力自动调节系统和垃圾填埋气利用设备6连接，控制模块7对垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统实现监测与自动控制。其中垃圾填埋气利用设备6可以根据需求具体设计，比如燃气发电机组发电、锅炉设备燃烧等，在本实例中采用锅炉设备燃烧。

所述甲烷浓度自动调节系统包括机械三通阀301、电动调节阀302、甲烷浓度自动调节管道304和在线甲烷分析仪303；所述垃圾填埋气收集系统包括集气井201、集气新井202、集气废井203和垃圾填埋气输送管道204，其中集气井201、集气新井202和集气废井203的数量可根据垃圾填埋气的需求量设计。集气井201与垃圾填埋气输送管道204连接，集气新井202通过机械三通阀301分别与甲烷浓度自动调节管道304和垃圾填埋气输送管道204连接，集气废井203与甲烷浓度自动调节管道304连接，垃圾填埋气输送管道204与甲烷浓度自动调节管道304连接，电动调节阀302安装在甲烷浓度自动调节管道304上，垃圾填埋气输送管道204与垃圾填埋气预处理系统4入口连接，且垃圾填埋气输送管道204与甲烷浓度自动调节管道304的连接点位于垃圾填埋气输送管道204与垃圾填埋气预处理系统4入口的连接点的前面；利用控制模块7可以自动调节电动调节阀302的开启程度。

垃圾填埋气预处理系统4包括阻火器一401、电动切断阀402、粗过滤器403、气水换热器404、气水分离设备405、增压设备406、散热器407、精过滤器408、脱硫设备409、阻火器二410和集水井411，阻火器一401的填埋气入口与垃圾填埋气输送管道204连接，阻火器一401的填埋气出口依次与电动切断阀402、粗过滤器403、气水换热器404、气水分离设备405、增压设备406、散热器407、精过滤器408、脱硫设备409和阻火器二410连接，粗过滤器403、气水换热器404、气水分离设备405、散热器407、精过滤器408、脱硫设备409分别与集水井411连接，垃圾填埋气预处理系统4的出口与垃圾填埋气利用设备6连接。在线甲烷分析仪303安装在脱硫设备409与阻火器二410之间的连接管道上，用于给控制模块7反馈监测的甲烷浓度信号。

垃圾填埋气压力自动调节系统包括电动开关阀501、自力式压力调节阀502和压力传感器503，电动开关阀501、自力式压力调节阀502分别与增压设备406并联连接，压力传感器503安装在增压设备406的出口管道上。

本实施例还提出一种基于上述的垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统的自动调节方法，包含以下步骤：

步骤S1，收集垃圾填埋气

垃圾中的可降解有机成分在被压置在垃圾填埋场后很快就会发生微生物分解反应，使垃圾分解的好氧和厌氧微生物主要来源于日覆盖层和最终覆盖层土壤、填埋场接纳的废水处理消化污泥，以及再循环的渗滤液等，经过好氧和厌氧等一系列反应过程，产生甲烷和二氧化碳气体。新填埋区的渗滤液流入下面的已填埋区让原有老垃圾进行二次发酵，产生更多的垃圾填埋气体。因此，需要在垃圾填埋场1内布置一些填埋气收集管道，借助压差流向集气井201，随后通过垃圾填埋气输送管道204送往垃圾填埋气预处理系统4。随着时间推移，旧的集气井201产气量逐渐衰竭，甲烷浓度逐渐降低至不可利用范围就变成了集气废井203，需要在新的垃圾堆体上继续建设集气新井202，以满足填埋气用量的需求。

需要说明的是，集气新井202在建成初期，其中的气量和甲烷浓度需要一定时间才能达到利用要求（甲烷浓度较低），可以打开机械三通阀301，集气新井202和甲烷浓度自动调节管道304连通，同时利用集气新井202和集气废井203调节垃圾填埋气中的甲烷浓度，当集气新井202中的气量和甲烷浓度达到利用要求时再切换机械三通阀301，关闭集气新井202与甲烷浓度自动调节管道304的连通，打开集气新井202与垃圾填埋气输送管道204的连通，此时仅使用集气废井203调节垃圾填埋气中的甲烷浓度。

步骤S2，自动调节垃圾填埋气中甲烷浓度

控制模块7根据设置的甲烷浓度适用范围以及在线甲烷分析仪303反馈的甲烷浓度信号进行比对，PID自动调节安装在甲烷浓度自动调节管道304上的电动调节阀302的开启程度，使得集气新井202和集气废井203中的较低甲烷浓度的垃圾填埋气与垃圾填埋气输送管道204中的垃圾填埋气混合，实现自动调节垃圾填埋气中甲烷浓度，确保锅炉设备稳定运行，提高垃圾填埋气的利用率。另外，当垃圾填埋气中的甲烷浓度在锅炉燃烧所需浓度范围以外时，控制模块7根据在线甲烷分析仪303反馈的甲烷浓度信号控制锅炉设备自动停机，防止出现燃烧不充分或者锅炉设备多次自动启动失败后出现爆膛等现象。

步骤S3，预处理垃圾填埋气

垃圾填埋气预处理系统4主要用于对垃圾填埋气的抽取、净化和计量工作，并向垃圾填埋气利用设备6提供符合净化指标的气源。垃圾填埋气处理过程具体为：垃圾填埋气经过垃圾填埋气输送管道204输送到垃圾填埋气预处理系统4的入口，为了防止可能存在的明火从进气口进入垃圾填埋气预处理系统4，在入口处加装阻火器一401，经过电动切断阀402进入粗过滤器403，电动切断阀402在接收紧急信号时可以及时切断垃圾填埋气供给，粗过滤器403去除掉垃圾填埋气中部分水分及较大杂质颗粒，过滤后的垃圾填埋气进入气水换热器404对其进行冷却降温，然后进入气水分离设备405，除去垃圾填埋气中的大部分水分，以免垃圾填埋气中大量的水分与腐蚀性气体形成酸，对设备及管路造成腐蚀，冷却除水后的垃圾填埋气进入增压设备406加压后，温度会升高，进入散热器407降温处理后，再经精过滤器408除去微小杂质颗粒和部分水分，最后进入脱硫设备409对垃圾填埋气中的硫化物进行脱硫处理，防止垃圾填埋气体燃烧后形成酸，腐蚀锅炉及管道设备，经过处理后的垃圾填埋气进入垃圾填埋气利用设备6，另外，在垃圾填埋气预处理系统4的出口处加装阻火器二410以防止垃圾填埋气利用设备6进气管道回火后进入垃圾填埋气预处理系统4发生危险隐患。

步骤S4，自动调节垃圾填埋气压力

设置电动开关阀501动作压力值为P1，自力式压力调节阀502的动作压力值为P2，垃圾填埋气正常使用压力值为P，其中P1＞P2＞P，由于垃圾填埋气使用端的原因可能会导致垃圾填埋气压力不稳定，因此系统需要稳定垃圾填埋气的压力。

当压力传感器503反馈检测的垃圾填埋气压力小于P值时，控制模块7变频调节增压设备406的转速，将压力提升至P值左右；当压力传感器503反馈检测的垃圾填埋气压力大于或等于P1值时，增压设备406反应不及时，增压设备406出口处的压力会瞬间增大，控制模块7控制电动开关阀501开启，使得增压设备406出口处的压力迅速降低，当压力降低至P2值时，控制模块7控制电动开关阀501关闭，同时自力式压力调节阀502开启，使得增压设备406出口处的压力持续降低至P值后，自力式压力调节阀502关闭，完成对垃圾填埋气压力的自动调节。本实施例采用分阶段调节垃圾填埋气压力值，首先使用电动开关阀501进行泄压，然后再使用自力式压力调节阀502精细调节压力，使压力继续降低至预设压力值。

步骤S5，对垃圾填埋气的利用

垃圾填埋气利用设备6对垃圾填埋气预处理系统4输送的经过净化处理后满足压力和甲烷浓度的垃圾填埋气进行利用，垃圾填埋气最常用的利用方式是通过燃气发电机组用于发电，或者锅炉设备燃烧供热，但不局限于这两种方式。

本发明的垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统的自动调节系统及方法，能够实现垃圾填埋气压力以及甲烷浓度的自动调节，保证垃圾填埋气利用设备6持续稳定安全运行，提高垃圾填埋气的利用效率，提高经济效益，同时避免垃圾填埋气直接排入大气造成环境污染，有利于环境保护。本发明合理利用集气新井202和集气废井203调节甲烷浓度，与将其闲置相比，进一步提升了资源利用率，将集气新井202和集气废井203产生的较低浓度甲烷变废为宝，降低生产成本。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。