多年來，得益于中央投資的帶動,，中國沼氣事業(yè)得到了快速發(fā)展,。國家發(fā)改委日前發(fā)布《農(nóng)村沼氣發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，提出到2020年我國沼氣總產(chǎn)量要達到207億立方米,，截至目前,，我國沼氣總產(chǎn)量為158億立方米，這意味著未來5年內(nèi),，沼氣總產(chǎn)量將再增31.1%,。
據(jù)悉，生物天然氣工程和大型沼氣工程已成為國家發(fā)改委,、農(nóng)業(yè)部推進農(nóng)村沼氣轉型升級的核心方向,，這兩項工程的總投資過“十三五”農(nóng)村沼氣工程總投資的60%。
總體來說,，中國沼氣正在逐步由過去的以戶用沼氣為主向多元化發(fā)展新格局轉變,?；仡欉^去，農(nóng)村沼氣可以用“成績巨大,、問題不少”來概括,，究其原因，就在于業(yè)主對沼氣工程各個環(huán)節(jié)上疏于管理,。生物天然氣工程是一個更為復雜的系統(tǒng),，從原料收集到生產(chǎn)過程再到副產(chǎn)品的利用消納都必須中間環(huán)節(jié)的通暢，其整個過程就必須要集中的監(jiān)測技術作為支撐,，才能實現(xiàn)運行,，進而顯著提高經(jīng)濟效益。
1優(yōu)化監(jiān)測與厭氧發(fā)酵
厭氧消化器是大中型沼氣工程的核心設備,，微生物的繁殖,、有機物的分解轉化、沼氣的生成都是在消化器里進行的,。厭氧發(fā)酵是一個復雜的過程,預處理,、接種比例、總固體濃度,、原料,、溫度和外源添加物等因素都對厭氧發(fā)酵有顯著影響。因此,，除了要根據(jù)發(fā)酵原料選擇適宜的工藝類型和消化器結構,，通過監(jiān)測系統(tǒng)掌握厭氧消化器的運行情況也是保障沼氣工程運行的重點。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)對厭氧發(fā)酵工藝進行深入研究,，探索改良性能的潛在可能,，對發(fā)酵條件進行及時調(diào)整及優(yōu)化，對提升產(chǎn)氣效率和提高甲烷含量具有重要意義,。
產(chǎn)甲烷菌
2優(yōu)化監(jiān)測與沼氣提純
沼氣的主要成分是CH4和CO2,，此外，還含有一些其他微量成分,，如H2,、H2S等。沼氣并入天然氣網(wǎng),，或用于車用燃料,、發(fā)電、燃料電池等,，一般都對其各組分有嚴格的要求,。例如，沼氣中通常含有60%以上的甲烷,，而汽車天然氣甲烷含量在90%以上,。因此，需要通過采用變壓吸附(PSA),、水洗,、碳酸丙烯酯和堿溶液吸收等物理和化學方法，對沼氣去雜純化,，使之成為CH4含量高,、熱值和雜質(zhì)氣體組分品質(zhì)符合天然氣標準要求的高品質(zhì)生物天然氣。
沼氣經(jīng)提純成為生物天然氣,，既可替代汽油,，也可替代現(xiàn)有的CNG作為車用燃料。與天然氣相比,，它具有可利用廢棄物生產(chǎn),、不受氣源和地域限制、可再生等特點,。日產(chǎn)沼氣3至4萬立方米的沼氣工程,，提純后可產(chǎn)2萬立方米以上天然氣，效益十分可觀,。使用沼氣分析儀監(jiān)測甲烷含量,，掌握甲烷回收率、脫硫效率等關鍵數(shù)據(jù),，并據(jù)此進行厭氧發(fā)酵,、提純過程的工藝優(yōu)化，可以顯著提高沼氣和生物天然氣工程的經(jīng)濟效益,。相應的,，對沼氣工程各個環(huán)節(jié)疏于管理，則會直接造成利潤下滑,，這也是為什么我國中小型沼氣工程多數(shù)虧損的重要原因之一,。
提純裝置出口沼氣分析儀
3優(yōu)化監(jiān)測與熱電聯(lián)產(chǎn)
在熱電聯(lián)產(chǎn)項目中，燃氣輪機和熱交換器被用來加熱厭氧消化池和發(fā)電,。沼氣驅動的燃氣發(fā)動機,，通常要求沼氣預處理系統(tǒng)的硫化氫(H2S)去除能力達到99.9%，因此需要進行沼氣質(zhì)量檢驗,。持續(xù)的沼氣監(jiān)測使得燃料條件達到要求,，從而保護發(fā)電機不會因為出現(xiàn)損壞和非計劃停用而造成收益損失，并且能夠幫助工作人員對內(nèi)部再循環(huán)率和預處理水平進行調(diào)整,，起到優(yōu)化燃燒的作用,。可以進一步說,，提高燃燒效率和設備利用時間就是提高生物天然氣工程的利潤空間,。
德國,、瑞典等歐洲國家非常重視技術的持續(xù)，通過監(jiān)測技術來提高產(chǎn)氣效率和設備穩(wěn)定性,，同時降低沼氣工程運行成本,、人工和維護費，實現(xiàn)了沼氣工程的產(chǎn)業(yè)化和市場化,，并形成了行業(yè)的良性發(fā)展,，他們的成功經(jīng)驗值得我們借鑒。
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