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沼气产业蓬勃发展为什么少不了沼气分析?

更新时间:2023-09-01

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多年来,得益于中央投资的带动,中国沼气事业得到了快速发展。生物天然气工程和大型沼气工程已成为国家发改委、农业部推进农村沼气转型升级的核心方向,这两项工程的总投资超过“十三五"农村沼气工程总投资的60%。到十四五期间,国家发展改革委和国家能源局印发的《“十四五"现代能源体系规划》,再次强调:有序发展农林生物质和沼气发电,因地制宜发展清洁供暖,其中提到:因地制宜发展其他可再生能源。

推进生物质能多元化利用,稳步发展城镇生活垃圾焚烧发电,有序发展农林生物质发电和沼气发电,因地制宜发展生物质能清洁供暖,在粮食主产区和畜禽养殖集中区统筹规划建设生物天然气工程,促进先进生物液体燃料产业化发展。

这两次重要规划无不预示着,中国沼气正在逐步由过去的以户用沼气为主向多元化发展新格局转变。

回顾过去,农村沼气可以用“成绩巨大、问题不少"来概括,究其原因,就在于业主对沼气工程各个环节上疏于管理。生物天然气工程是一个更为复杂的系统,从原料收集到生产过程再到副产品的利用消纳都必须保证中间环节的通畅,其整个过程就必须要集中的监测技术作为支撑,才能实现高效运行,进而显著提高经济效益。



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优化监测与厌氧发酵

厌氧消化器是大中型沼气工程的核心设备,微生物的繁殖、有机物的分解转化、沼气的生成都是在消化器里进行的。厌氧发酵是一个复杂的过程,预处理、接种比例、总固体浓度、原料、温度和外源添加物等因素都对厌氧发酵有显著影响。

因此,除了要根据发酵原料选择适宜的工艺类型和消化器结构,通过监测系统掌握厌氧消化器的运行情况也是保障沼气工程高效运行的重点。通过监测数据对厌氧发酵工艺进行深入研究,探索改良性能的潜在可能,对发酵条件进行及时调整及优化,对提升产气效率和提高甲烷含量具有重要意义。


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优化监测与沼气提纯


沼气的主要成分是CH4和CO2,此外,还含有一些其他微量成分,如H2、H2S等。沼气并入天然气网,或用于车用燃料、发电、燃料电池等,一般都对其各组分有严格的要求。例如,沼气中通常含有60%以上的甲烷,而汽车天然气甲烷含量在90%以上。因此,需要通过采用变压吸附(PSA)、水洗、碳酸丙烯酯和碱溶液吸收等物理和化学方法,对沼气去杂纯化,使之成为CH4含量高、热值和杂质气体组分品质符合天然气标准要求的高品质生物天然气。      

沼气经提纯成为生物天然气,既可替代汽油,也可替代现有的CNG作为车用燃料。与天然气相比,它具有可利用废弃物生产、不受气源和地域限制、可再生等特点。日产沼气3至4万立方米的沼气工程,提纯后可产2万立方米以上天然气,效益十分可观。使用沼气分析仪监测甲烷含量,掌握甲烷回收率、脱硫效率等关键数据,并据此进行厌氧发酵、提纯过程的工艺优化,可以显著提高沼气和生物天然气工程的经济效益。相应的,对沼气工程各个环节疏于管理,则会直接造成利润下滑,这也是为什么我国中小型沼气工程多数亏损的重要原因之一。  


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优化监测与热电联产    


在热电联产项目中,燃气轮机和热交换器被用来加热厌氧消化池和发电。沼气驱动的燃气发动机,通常要求沼气预处理系统的硫化氢(H2S)去除能力达到99.9%,因此需要进行沼气质量检验。持续的沼气监测使得燃料条件达到要求,从而保护发电机不会因为出现损坏和非计划停用而造成收益损失,并且能够帮助工作人员对内部再循环率和预处理水平进行调整,起到优化燃烧的作用。可以进一步说,提高燃烧效率和设备利用时间就是提高生物天然气工程的利润空间。


         图片      德国、瑞典等欧洲国家非常重视技术的持续创新,通过监测技术来提高产气效率和设备稳定性,同时降低沼气工程运行成本、人工和维护费,实现了沼气工程的产业化和市场化,并形成了行业的良性发展,他们的成功经验值得我们借鉴。

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展望沼气产业的未来

我国农村沼气转型升级的序幕已经拉开,在新的形势下,沼气产业要做大做强和实现可持续发展,就必须强化科技支撑和监管能力。展望沼气产业的未来,沼气工程专业化是大势所趋,沼气监测设备,不仅在支撑沼气工程高效运行、提升生物天然气经济效益上发挥着的重要作用,也将成为推动沼气产业变革的一股不容小觑的积极力量。




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润莱仪器将为沼气产业的发展带来什么


作为专注气体分析技术研发及气体分析仪器的制造的厂家,我们也希望为我国沼气事业的发展献出专业技术能力。我们通过对沼气行业的深入了解,针对需求企业研制出在线式沼气分析仪、便携式沼气分析以及沼气分析系统等产品以满足行业需求,从安全和效率等各方面来辅助生产。

 


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