【壓縮機(jī)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(guī)劃編制工作有關(guān)事項的通知》，強(qiáng)調(diào)推動可再生能源持續(xù)降低成本、擴(kuò)大規(guī)模、優(yōu)化布局、提質(zhì)增效，實現(xiàn)高比例、高質(zhì)量發(fā)展，為推動“十四五”期間可再生能源成為能源消費增量主體，實現(xiàn)2030年非化石能源消費占比20%的戰(zhàn)略目標(biāo)奠定堅實基礎(chǔ)。同時全面梳理本地區(qū)水電（含抽水蓄能，下同）、風(fēng)電、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉撮_發(fā)布局與國土空間規(guī)劃的關(guān)系。

 

　　沼氣是生物質(zhì)能利用的主要方式，是有機(jī)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?xì)獍l(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，主要成分見表1。

　　1.2  沼氣處理工藝簡介

 

　　作物秸稈、畜禽糞物、餐廚垃圾、木薯等有機(jī)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、分離過濾后，進(jìn)入壓縮機(jī)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?xì)獍l(fā)電、也可進(jìn)一步用噴油螺桿壓縮機(jī)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(jù)沼氣提純處理工藝的不同，需要的壓力不同（具體壓力范圍見表2）。凈化后富甲烷氣體的應(yīng)用：

　　02、螺桿壓縮機(jī)壓縮比適用范圍

 

　　伴隨國內(nèi)工業(yè)進(jìn)程的推進(jìn)，機(jī)加工水平的提高，國產(chǎn)螺桿壓縮機(jī)的設(shè)計、生產(chǎn)已達(dá)到較高水平，并已為工業(yè)生產(chǎn)的多個行業(yè)服務(wù)。目前螺桿式壓縮機(jī)組已成功應(yīng)用于生物質(zhì)能源行業(yè)的國內(nèi)多個沼氣項目，受到行業(yè)內(nèi)人士的普遍認(rèn)可。螺桿壓縮機(jī)又分為噴油螺桿壓縮機(jī)和干式螺桿壓縮機(jī)。下面就二者壓縮比進(jìn)行著重區(qū)分。

 

　　干式螺桿壓縮機(jī)：在壓縮過程中無噴液內(nèi)冷卻和潤滑，排氣溫度較高。氣體壓縮過程中，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(jī)的壓比一般為1.5～3.5。根據(jù)表2沼氣所需的壓比應(yīng)用范圍，干式螺桿壓縮機(jī)一級壓縮無法滿足要求，如采用二級壓縮，設(shè)備投資成本將大大增加。

 

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

　　圖1 噴油螺桿壓縮機(jī)流程框圖

 

　　噴油螺桿壓縮機(jī)設(shè)有單獨的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，采用位于殼體內(nèi)部轉(zhuǎn)子下端的滑閥，通過油泵后高壓潤滑油，驅(qū)動油活塞軸向移動，帶動滑閥移動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子間密封容積大小，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的，流量調(diào)節(jié)范圍為：15%～100%，且功耗隨壓縮流量的減小而降低。此種流量調(diào)節(jié)方式，能更好的適用于沼氣生產(chǎn)工藝中不同季節(jié)流量的變化需求。

 

　　03、噴油螺桿式壓縮機(jī)組特性

 

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

 

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

 

　　3)  無需備用機(jī)、維護(hù)費用低：運轉(zhuǎn)壽命長，維修方便，運動部件少，維護(hù)費用、維護(hù)勞動強(qiáng)度低，操作人員不必經(jīng)過長時間的專業(yè)培訓(xùn)；

 

　　4）機(jī)組具有流量無極可調(diào)功能，無需配套變頻器；

 

　　5)  動力平衡性好。螺桿壓縮機(jī)沒有不平衡的慣性力，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)安全，振動小，重量輕，占地面積少，結(jié)構(gòu)緊湊，不需要復(fù)雜基礎(chǔ)，安裝簡單；

 

　　6)  連續(xù)輸氣，壓力穩(wěn)定無脈沖，不需要緩沖罐，管路設(shè)計簡單。

來源：冰輪環(huán)境