【壓縮機網(wǎng)】01、沼氣工藝介紹

　　1.1  沼氣發(fā)展趨勢

 

　　2020年04月09日，國家能源局網(wǎng)站發(fā)布《國家能源局綜合司關(guān)于做好可再生能源發(fā)展“十四五”規劃編制工作有關(guān)事項的通知》，強調推動(dòng)可再生能源持續降低成本、擴大規模、優(yōu)化布局、提質(zhì)增效，實(shí)現高比例、高質(zhì)量發(fā)展，為推動(dòng)“十四五”期間可再生能源成為能源消費增量主體，實(shí)現2030年非化石能源消費占比20%的戰略目標奠定堅實(shí)基礎。同時(shí)全面梳理本地區水電（含抽水蓄能，下同）、風(fēng)電、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地熱能等可再生能源開(kāi)發(fā)布局與國土空間規劃的關(guān)系。

 

　　沼氣是生物質(zhì)能利用的主要方式，是有機物經(jīng)微生物作用產(chǎn)生的可燃混合氣體，為可燃燒的可再生能源，經(jīng)增壓凈化后，主要用于制取生物氣或燃氣發(fā)電。伴隨中國生物質(zhì)能源的發(fā)展，沼氣的利用率逐年上升，主要成分見(jiàn)表1。

　　1.2  沼氣處理工藝簡(jiǎn)介

 

　　作物秸稈、畜禽糞物、餐廚垃圾、木薯等有機物，在微生物的作用下，經(jīng)發(fā)酵后，產(chǎn)生的微正壓氣體即為沼氣。沼氣經(jīng)脫硫、分離過(guò)濾后，進(jìn)入壓縮機增壓，增壓后的混合氣體脫除二氧化碳、干燥脫水成為純凈甲烷氣。甲烷氣增壓制CNG或管道輸送、或燃氣發(fā)電、也可進(jìn)一步用噴油螺桿壓縮機增壓后降溫液化制LNG。

 

　　尾氣二氧化碳可進(jìn)一步增壓提純，制取工業(yè)級或食品級二氧化碳產(chǎn)品，這種綜合利用方式，既降低了沼氣生產(chǎn)成本，創(chuàng )造了附加值，又減少了碳排放；沼氣提純的工藝，一般采用物理吸收、化學(xué)吸收、變壓吸附、膜法分離等方式。根據沼氣提純處理工藝的不同，需要的壓力不同（具體壓力范圍見(jiàn)表2）。凈化后富甲烷氣體的應用：

　　02、螺桿壓縮機壓縮比適用范圍

 

　　伴隨國內工業(yè)進(jìn)程的推進(jìn)，機加工水平的提高，國產(chǎn)螺桿壓縮機的設計、生產(chǎn)已達到較高水平，并已為工業(yè)生產(chǎn)的多個(gè)行業(yè)服務(wù)。目前螺桿式壓縮機組已成功應用于生物質(zhì)能源行業(yè)的國內多個(gè)沼氣項目，受到行業(yè)內人士的普遍認可。螺桿壓縮機又分為噴油螺桿壓縮機和干式螺桿壓縮機。下面就二者壓縮比進(jìn)行著(zhù)重區分。

 

　　干式螺桿壓縮機：在壓縮過(guò)程中無(wú)噴液內冷卻和潤滑，排氣溫度較高。氣體壓縮過(guò)程中，壓比越大，排氣溫度越高，受此限制，目前一般干式螺桿壓縮機的壓比一般為1.5～3.5。根據表2沼氣所需的壓比應用范圍，干式螺桿壓縮機一級壓縮無(wú)法滿(mǎn)足要求，如采用二級壓縮，設備投資成本將大大增加。

 

　　噴油螺桿壓縮機：在介質(zhì)氣壓縮過(guò)程中噴入潤滑油，潤滑油與氣體混合，起到冷卻、潤滑、密封、降噪的作用。通過(guò)對壓縮機噴油溫度和噴油量的控制，保證壓縮機排氣溫度不高，所以噴油螺桿壓縮機單機最大壓比可以達到15，一級壓縮即可滿(mǎn)足工藝需求。（沼氣增壓框圖見(jiàn)圖1）

　　圖1 噴油螺桿壓縮機流程框圖

 

　　噴油螺桿壓縮機設有單獨的流量調節機構，采用位于殼體內部轉子下端的滑閥，通過(guò)油泵后高壓潤滑油，驅動(dòng)油活塞軸向移動(dòng)，帶動(dòng)滑閥移動(dòng)調節轉子間密封容積大小，達到調節流量的目的，流量調節范圍為：15%～100%，且功耗隨壓縮流量的減小而降低。此種流量調節方式，能更好的適用于沼氣生產(chǎn)工藝中不同季節流量的變化需求。

 

　　03、噴油螺桿式壓縮機組特性

 

　　1)  可靠性高：易損件少，對濕沖程（液體、粉塵）不敏感，沒(méi)有液擊危險；

 

　　2)  螺桿壓縮機成熟的噴液內冷卻技術(shù)，可在較高壓比工況下運行，壓比最高可達到15以上，運行安全可靠；

 

　　3)  無(wú)需備用機、維護費用低：運轉壽命長(cháng)，維修方便，運動(dòng)部件少，維護費用、維護勞動(dòng)強度低，操作人員不必經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的專(zhuān)業(yè)培訓；

 

　　4）機組具有流量無(wú)極可調功能，無(wú)需配套變頻器；

 

　　5)  動(dòng)力平衡性好。螺桿壓縮機沒(méi)有不平衡的慣性力，運轉平穩安全，振動(dòng)小，重量輕，占地面積少，結構緊湊，不需要復雜基礎，安裝簡(jiǎn)單；

 

　　6)  連續輸氣，壓力穩定無(wú)脈沖，不需要緩沖罐，管路設計簡(jiǎn)單。

來(lái)源：冰輪環(huán)境