沼气的主要成分是CH4和CO2，此外，还含有微量的H2S、水等杂质。利用沼气生产管道燃气、GNG和LNG，其技术难点在于沼气的净化提纯。因此，需要通过必要的沼气净化与提纯技术，使沼气成为甲烷含量高，热值和杂质等条件符合管道、压缩或液化天然气标准要求的高品质生物天然气。而要达到标准所规定的气体质量，净化提纯工艺过程监测必不可少。　　一、杂质成分对沼气利用的影响　　沼气一般都含有大量CO2、少量H2O和H2S、硫化烃、卤化烃、氨气、硅氧烷等杂质气体，沼气中最常产生的硫化物是H2S、COS、烷基取代物、二甲基硫物化等，H2S并不总是最大的硫化合物。除了硫化物，含氧的有机化合物（如有机酸、乙醇、酯）在沼气中也很常见。杂质气体成分往往会对沼气的利用造成不利影响，需要采取措施去除。　　1、CO2使沼气的能量密度降低，并且在燃烧过程中减缓燃烧速度。要使沼气达到天然气标准或用作汽车燃料，就必须去除其中的CO2。　　2、水在导气管道中积累后会溶解H2S、CO2等酸性气体而腐蚀管道，而当沼气被加压储存时，可能会因为凝结水而冻坏储气罐。　　3、H2S是沼气中最常见的杂质气体，它能与大多数金属发生反应，并且当其浓度增大、气体压力增加、温度上升和有水存在时，H2S的活性更强，在使用中导致压缩机、管道、储气钢瓶、发动机受到腐蚀，并造成催化剂中毒。硫化物燃烧放出SO2和SO3会比H2S造成的危害更大，SO2会降低露点，而硫酸有高腐蚀性。　　4、生活污水处理产生的沼气中往往含有硅氧烷，其燃烧产物附着在发动机燃烧室及排气系统中会大大降低发动机效率，使排气质量恶化。　　5、填埋场气体中常常含有一定量的卤化物，其燃烧产物具有腐蚀性，有水存在时腐蚀性加剧，在一定燃烧条件下甚至生成有毒气体PCDDs和PCDFs，故需要优先去除；达到甲烷的爆炸极限水平时可能发生爆炸危机人的生命财产安全，必要时也需加以去除。　　6、氨气燃烧后生成氮氧化物，当沼气中氨气含量过高时会引起燃气汽车排放超标。　　7、在收集填埋场气体时可能会吸进大量的空气而造成氧气含量过高，当混合气浓度达到甲烷的爆炸极限水平时可能发生爆炸危及人的生命财产安全，必要时也需要加以去除。　　二、沼气的利用方式及品质要求　　沼气是一种理想的清洁能源，应用途经广泛，但不同的利用方式对沼气的品质要求不同，沼气的主要利用途径及其品质要求如下：　　1、燃烧供热。这是发展中国家常见的沼气利用形式，如我国普遍采用的农村户用式沼气池，它们一般用于提供炊事和照明燃料。农村户用式沼气池工程技术简单，投资小见效快，沼气一般只需进行简单的脱硫和脱水处理。　　2、沼气发电机热电联产。这是发达国家大中型沼气工程普遍采用的沼气利用方式。为避免沼气中杂质对发动机的不良影响，沼气需进行脱水和脱除硫化物、卤代烃、硅氧烷等杂质气体的处理。　　3、沼气燃料电池。沼气发电的电效率一般低于35%且单位投资相对较高，而用于燃料电池的电效率可达到40%~60%。沼气用于燃料电池需要分离CO2，去除H2S、卤素和CO等痕量气体。　　4、沼气纯化后用管道天然气和用作汽车燃料。该利用方式对沼气品质要求很高，沼气不仅要脱水，去除杂质气体，还要去除CO2以得到高品质的生物甲烷。　　5、沼气用作化工生产原料。用来制造氢气和炭黑，并可进一步制成乙炔、汽油、酒精、人造纤维和人造皮革等各种化工产品。　　三、沼气净化与提纯工艺汇总　　沼气净化一般是去除沼气中微量的有害组分，如沼气脱硫、脱氧、干燥技术等。沼气提纯是去除沼气中的二氧化碳，以提高燃气的适用性和热值。经过净化提纯得到的生物天然气，通常含有95%~97%的甲烷和1%~3%的二氧化碳，可以作为替代天然气使用。　　1、沼气脱硫　　沼气中的硫主要以H2S形式存在，所含有机硫较少。脱除硫化氢的方法很多，一般可分为干法脱硫、湿法脱硫和生物脱硫。　　干法脱硫通常用于低含硫气体处理，特别是用于气体精细脱硫。大部分干法脱硫工艺由于需要更换脱硫剂而不能继续操作，还有一些干法如锰矿法、氧化锌法、氧化铁、活性炭等，脱硫剂不能再生或再生次数很少，脱硫饱和后要废弃，这样一方面会造成环境问题，另一方面会增加脱硫成本。　　湿法脱硫是利用特定的溶剂与气体逆流接触而脱除其中的H2S，溶剂通过再生后重新进行吸收，根据吸收机理的不同，又分为化学吸收法、物理吸收法、物理化学吸收法以及湿式氧化法。湿式氧化法脱硫效率高，单质硫可回收，流程较简单，大多数脱硫剂可以再生，运行成本低等；同时该法流程复杂、投资大、适用于气体处理量大，H2S含量高的场合。　　生物脱硫系统以各种微生物的容纳力为基础，利用微生物的生命活动将有机污染转化为对人体健康和生态环境无害的化合物、生物法常用于污水处理工程中产生的硫化物。生物脱硫技术包括生物过滤法、生物吸附法和生物滴滤法，三种系统均属开放系统，其微生物种群随环境改变而变化。在生物脱硫过程中，氧化态的含硫污染物必须先经生物还原作用生成硫化物或H2S，然后再经生物氧化过程生成单质硫，才能去除。　　生物净化工艺与上述传统工艺相比具有运行成本低、反应条件温和、能耗少和有效减少环境污染等优点，但脱硫微生物都是需要氧型的，氧气或空气的加入可能会导致沼气中氧含量上升影响沼气的安全性，因此采用生物脱硫是要时刻监控反应器中的氧含量。表1.常见的几种脱硫方法及其特点　　2、沼气脱氧　　沼气生产中不可避免地会混入空气，特别是垃圾沼气。氧的脱除是沼气加工的必经步骤，沼气中的氧必须脱至一定范围内，才能确保整个工艺过程的安全性。若生物沼气生产GNG或天然气，则需将其中所含的氧气含量降至0.5%以下。沼气脱氧工艺一般有如下几种：　　方法1：利用气源中的原有气体和氧气反应；　　方法2：通入氢气与氧反应，生成较易除去的水；　　方法3：混合气中的氧直接与催化剂发生氧化反应，使催化剂活性组分转化成高价氧化物；　　方法4：通过膜分离或低温变压吸附法(PSA)去除。　　方法2需要氢源，且要确定通入氢气量，方法3较难达到合格的脱氧深度，而方法4成本较高。因此，利用沼气中主要组分甲烷与氧气在催化剂作用下反应，是较为经济有效的脱氧方法。　　3、沼气干燥　　未经处理的沼气通常含有饱和水蒸气。其绝对含量与温度有关，如35℃时沼气水含量约为5%。沼气脱水技术主要分为物理分离和化学干燥两类，这些方法也可以同时去除沼气中的泡沫和粉尘。　　冷凝法是去除沼气中水蒸气最简单的物理方法，但由于水会在热交换器上结冰，这种方法只能将露点温度降低至0.5℃，要得到更低的露点温度，需将沼气进行压缩，且露点温度越低，所需压力越高。冷凝法包括除雾器、旋风分离器、湿气捕集阱等。化学干燥法通常在较高的压力下进行，最常用的吸附剂为氧化铝或沸石，此外还可用三甘醇或可吸湿盐类作为干燥剂。　　4、沼气脱碳　　由于沼气中甲烷含量较低，其高位发热值只有23.9MJ/m3(甲烷含量60%)，而纯甲烷高位发热值为39.78MJ/m3。作为车用燃料或者管道天然气燃料其高位发热值要求大于31.4MJ/m3，则要求沼气中甲烷浓度至少提高到88%以上，即要脱除多余CO2。沼气脱碳技术多源于天然气、合成氨变换气脱碳技术，包括物理溶液吸收法、化学吸收法、变压吸附法、膜分离法、低温深冷法等。表2给出了常用的沼气脱碳方法及其特点。表2.常见的几种脱碳方法及其特点　　5、其他杂质的脱除　　除了水、硫化氢、氧、二氧化碳外，其他杂质气体通常含量较少，且可以在已有的净化或提纯单元中去除。如硅氧烷和卤代烃主要存在于垃圾填埋场沼气或混合原料发酵沼气，均可通过活性炭吸附去除，少量的氨也可被活性炭吸附，或者在二氧化碳脱除单元(如加压水洗法)去除。　　四、沼气净化提纯工艺过程监测　　沼气并入天然气管网，或用于车用燃料、燃料电池等，其气质一般有着严格的要求。因此，需要通过必要的沼气净化提纯技术，使沼气成为甲烷含量高，热值和杂质等条件符合管道、压缩或液化天然气标准要求(车用天然气相关标准见表3)的高品质生物天然气。而要达到标准所规定的气体质量，沼气气体组分检测必不可少。下面以山东省某大型生物质天然气提纯项目为例，简要叙述沼气成分检测在沼气提纯中的应用。表3.车用天然气相关标准　　1、项目概况　　项目总投资12100万元，总占地面积55亩(36666.85㎡)，建筑物面积21605㎡(利用现有建筑)，构筑物16692m3(主要包含厌氧消化罐、贮气柜以及其它地面硬化贮存场等)。主要产品为：生物天然气401万Nm3、固态有机肥1万t、有机叶面肥1.5万t、液体二氧化碳0.42万t。项目主体工程组成见表4。表4.项目主体工程组成一览表图1.项目厌氧发酵图2.压缩燃气装车现场　　2、净化提纯主要工艺　　1）脱硫工艺　　发酵过程产生的气体经过干燥柜重力除水和高能离子除臭设备除水、除臭后进入双膜贮气囊暂存。由于沼气原气中含有一定量的H2S气体，需经过“无定型羟基氧化铁”脱硫工序将H2S气体脱除净化。气体从干法脱硫塔的底部进入，顶部排出，气体在干法脱硫塔内与干法脱硫剂接触，使得H2S被脱除。　　2）沼气脱碳　　脱硫后的沼气经过气柜稳压后，经高效过滤器去除饱和水蒸气和微尘粒后，进入膜分离装置，使得CH4、CO2混合气体彼此分离，分离后最终沼气中CO2浓度在3%以下，分离出的CO2几乎不含CH4。　　项目CO2提纯装置采用膜分离装置，其工作原理为：压缩沼气在沿中空纤维管(即SEPURAN膜)内腔流动时，各种气体的分压在中空纤维丝管的高压侧(原料侧)与低压侧(渗透侧)所形成的分压差作用下，溶解系数和扩散系数大的气体(如CO2、H2S)优先透过管壁，其余气体(CH4)相对受到阻隔，从而达到分离的目的。　　3、工艺监测解决方案　　项目采用了四方仪器便1台便携式红外沼气分析仪Gasboard-3200L和1台防爆型红外气体分析仪Gasboard-3500，用于发酵罐出口、脱硫设备出口和脱硫装置出口等各个监测点CH4、CO2、H2S、O2浓度的实时与在线监测。表5.气体监测方案　　1）发酵罐出口监测，测量CH4、CO2和O2含量，帮助业主掌握发酵罐厌氧发酵状况，从而能够及时、准确地调节发酵罐进出料时间，保障厌氧消化高效、稳定运行，提高沼气工程产气效率。　　2）脱硫设备出口监测，测量H2S含量，帮助业主直观地了解脱硫效率，有依据的进行脱硫工艺优化，同时有效降低有毒气体H2S排放污染。图3.便携沼气分析仪监测现场　　3）提纯装置出口监测，测量CH4、H2S、CO2和O2含量，帮助业主准确了解净化提纯效率，为生物天然气销售以及环保排放监测提供参考数据。图4.红外气体分析仪监测现场　　沼气净化提纯技术工艺较多，用户可以根据自身资金成本和能源化利用目标进行选择。但使沼气净化提纯成为甲烷含量高，热值和杂质等条件符合管道、压缩或液化天然气标准要求的高品质生物天然气，其工艺过程的气体成分监测必不可少。（来源：沼气圈）　　

　　沼气作为一种高效的清洁能源，已成为新农村能源建设的重要内容。同时，秸秆制沼气还具有沼气池建设成本低，发酵原料分布广，产气潜力大、周期长，综合效益好等优点。发展秸秆沼气工程，还能够产生良好的生态效益、社会效益和经济效益。　　一、秸秆沼气工程的关键工艺　　1、户用沼气池的改进　　为适应以秸秆为主要发酵原料的发酵工艺及运行管理的特别要求，必须对容积为6~10m3的圆筒形沼气池、预制混凝土板装配沼气池、椭球形沼气池等3种池型进行适当的改进。　　主要措施有：　　①所有沼气池应该按照国家标准，必须设置天窗口和活动盖。　　②进料管要加粗，设置为“Y”型管，短管分别与厕所、猪圈连通，长管为秸秆专用进料通道，其内径不得小于300mm。　　③出料口由圆形改为带有台阶的长方形，采用底层出料建造形式，并设置2~3级踏步，以便于出料操作。　　④在沼气池拱部设置回流管等搅拌装置。　　同时，为了日常下批量进料的酸化预处理以及暂存日常沼液，在进料口旁设置0.2~0.3m3的预处理池，要求所有沼气用户每3~5天强回流1次。这样，不仅可以加快产气，还可以很好地解决沼气池上层原料结壳的问题。　　2、秸秆原料的预处理　　对秸秆进行预处理是提高秸秆利用率和产气率的一种有效的手段，成为目前秸秆沼气利用研究的重要内容。　　3、秸秆备料　　6m3沼气池秸秆用量为300kg，8m3沼气池秸秆用量为400kg，10m3沼气池秸秆用量为500kg。秸秆的投池量要达到或略超过批量投料量，剩余堆沤好的秸秆可摊晒晾干后收藏，用于今后补料。　　4、秸秆处理　　核心是利用秸秆预处理复合菌剂对秸秆进行入池前处理。通过秸秆预处理复合菌剂，破坏秸秆表面的蜡质层，加强半纤维素和纤维素的分解，使秸秆柔软、疏松、便于厌氧微生物利用，解决以前沼气池利用秸秆所造成的启动慢、分解率较低等难题。　　5、混料入池　　将堆沤好的秸秆趁热直接由天窗口加入，同时加入10kg碳酸氢铵和接种物1500kg。为保证加入均匀，应先进一步分秸秆，再进一部分接种物，如此反复直至进完为止。　　6、补水封池　　补水（温水）至零压水位线处，并在沼气池内料堆上用长杆打孔若干，保证出气顺畅。选用水的顺序为沼液、粪水、坑糖水、河水、井水，pH值6.5~7.5，且未受毒害物质污染。过于偏酸或过于偏碱的水应调解好酸碱度后再使用。　　7、点火试气　　放2~3天，把杂气排完，开始试火。若点不着，则应继续放气，直至点着。先用打火机在灶具上点试气（甲烷含量在30%上时，打火机能点着）。烧1~2天后，才能在灶具上打着火（甲烷含量在55%以上），正常用气，秸秆沼气启动成功。　　8、补充原料　　对于以秸秆为主原料的沼气池，随着沼气的利用，秸秆会有一定消耗，沼气池运行中产气量出现大波动时，应不断地予以搅拌。一般在产气量不能维持每天正常使用时（4个月以后），可适当补加一部分堆沤好的秸秆。　　9、大出渣料　　在沼气池运行6~8个月之后，池中秸秆消耗殆尽，需要大出渣料（结合农时）。以8m3沼气池为例，原料全部采用秸秆，每年最多需投料两次。尽量不要在温度低时大出料。在保证沼气池内无沼气残留的情况下，可将天窗盖打开，先用齿耙将上层部分耙出，然后用真空抽渣车直接吸出中部、底部相对较稀的部分。出料时，注意保留底部1/3沼渣和沼液，留待下次进料做接种物使用。　　二、秸秆沼气工程操作注意事项　　1、沼气池要密封良好　　制取沼气，首先要有密封性能良好的沼气池，达到不漏水、不漏气，保证沼气池的厌氧发酵条件和输气用气功能。　　2、适当控制酸碱度　　一个正常发酵的沼气池，其酸碱度（用pH值来表示）应在6.5~7.5之间。这不仅是沼气发酵微生物生长繁殖的环境要求，也是有机物发酵产生沼气两个阶段平衡的重要指标。pH值偏小，发酵料液呈酸性，会使甲烷菌受到抑制；pH值偏小，发酵料液呈酸性，会使产甲烷菌受到抑制；pH值偏大，发酵液呈碱性，说明沼气池缺乏碳素营养，产气量也会明显下降。所以适宜的酸碱度对沼气池高效产气影响极大。　　3、控制秸秆分解　　即在堆沤秸秆时加入绿秸灵1kg（一般1个8m3左右的沼气池，1次投入切碎后的400kg秸秆，需加1kg绿秸灵），因为绿秸灵是一种软化剂，加入它能充分分解秸秆外层的蜡质层，起到快速、完全发酵作用。否则，进入沼气池的原料会产生结壳，导致产生的沼气不能进入气箱，无法正常使用沼气。而后再加入15kg的碳酸氢铵（400kg秸秆需投入的碳酸氢铵量），以调整原料中的碳、氮比。　　4、控制温度　　在秸秆堆沤时，一定要注意温度的控制，不能太高也不能太低。温度高于70℃时甲烷菌会被烧死，温度低于12℃时甲烷菌就处于休眠状态不利于发酵，在40℃时甲烷菌繁殖最快。因此，必须将温度控制在35℃~50℃之间。　　5、控制好接种物　　接种物的控制也是重要的一个环节，没有这种沼气细菌的作用，沼气池内有机物就不会转变成沼气。因此，沼气池内一定要加入足够数量的沼气接种物。秸秆入池后再加入1~2m3猪粪或牛粪，并加入35℃的温水，然后放杂气3~4次，当气压达到3~4MPa，池内秸秆即可快速发酵产生沼气。　　三、结语　　以秸秆为原料生产沼气，原料来源充足、分布广泛，不受时间和空间限制，可实现秸秆的完全生态循环和高效利用。不仅可解决我国大量秸秆的环境污染问题，还可为我国的沼气生产开辟出新的原料来源，本文针对秸秆沼气工程关键工艺及操作注意事项作出介绍，希望能为广大秸秆沼气工程提供参考。　　便携式硫化氢检测仪厂商与产品推荐　　单位名称：四方仪器自控系统有限公司　　产品推荐：便携沼气分析仪Gasboard-3200Plus　　Gasboard-3200Plus采用的非分光红外气体分析技术及长寿命电化学传感技术，可同时测量沼气成分中CH4、CO2、H2S、O2等气体的体积浓度。在延续上一代产品高精度、无耗材等优势等同时，体积减小75%，重量减小60%，小巧出众，携带更加方便。同时具有如下特点：　　①可同时满足工业现场测量和实验室气囊取样分析需求。　　②采用模块化设计，多组分测量气体间无交叉干扰。　　③采用双通道设计，稳定性强。　　④具备自诊断功能，可在线检查传感器状态。　　⑤配置软启动电源开关，电池电量智能管理，避免仪器在低电量条件下工作。　　⑥自动存储测量数据，具备查询、删除功能，可通过多种接口传输到上级集中控制系统。　　⑦可采集气体流速(需配置手持式流速计)。　　⑧具有蓝牙功能，能够将采集数据上传，APP显示。　　⑨具有GPS定位功能。　　（来源：沼气圈）　　

　　我国燃煤工业锅炉广泛应用于冶金、化工、水泥、造纸、供电等多个行业，多年来由于技术装备落后、运营管理水平不高、环保措施不到位等因素，造成了非常严重的污染。近年来，随着烟气治理技术不断发展，国家对烟气污染物的排放控制日趋严格。要求所有具备改造条件的人没电厂，到2020年力争实现烟尘、SO2、NOx在基准氧含量6%的条件下，排放浓度分别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3。就目前的政策来看，针对燃煤工业锅炉超低排放的开发推广已是大势所趋。　　一、主流污染控制技术　　燃煤锅炉的主流污染控制技术是袋式除尘技术、湿式电除尘、湿法脱硫技术、低氮燃烧技术、SNCR脱硝技术和SCR脱硝技术。　　1、除尘技术　　1）干式除尘　　袋式除尘技术是一种利用袋状过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的干式除尘技术。目前根据烟气的温湿度、原始灰尘浓度、酸碱度等使用条件的不同，已开发出多种耐热性良好、化学性能稳定、过滤效率出色的滤袋产品。　　袋式除尘技术效率高，一般可达到99.5%以上，烟尘排放质量浓度可低于30mg/m3，对亚微米颗粒具有较高的分级除尘效率，已广泛应用在各工业领域，成为中国大气污染控制的主流技术。　　2）湿式电除尘　　湿式电除尘采用液体冲刷集尘极表面进行清灰，不受粉尘比电阻影响，可有效捕集效率低的污染物，主要用于解决湿法脱硫出口复合污染物（石膏雨、酸雾、细微颗粒物，超细雾滴，汞等）排放问题，酸雾去除率可达到95%，尘可到到5mg/m3以下。　　2、湿法脱硫技术　　湿法脱硫技术是一种用碱性氧化物水溶液或水浆液在吸收塔内喷淋洗涤烟气中SO2的技术。根据采用脱硫剂的不同，常用的湿法脱硫技术有石灰石/石膏法、氨法和氧化镁法等三类，脱硫效率均能达到95%以上。　　湿法脱硫技术在电力、冶金、石化等行业应用广泛，占世界脱硫总装机容量的85%左右。中国90%以上的烟气脱硫工程采用石灰石/石膏湿法脱硫工艺，辽宁、山东等镁矿储量较为丰富的地区会应用氧化镁法脱硫工艺。　　3、NOx控制技术　　1）低氮燃烧技术　　低氮燃烧技术是采用空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环等手段，通过延缓燃烧进程或稀释烟气显热，以控制热力型NOx的一类技术的统称。国家环境保护燃煤工业锅炉节能与污染控制工程技术中心采用空气分级燃烧和烟气再循环等方式，开发的新一代煤粉工业锅炉燃烧器已可实现NOx折算初始排放浓度　　2）SNCR脱硝技术　　SNCR选择性非催化还原是一种通过向高温烟气中尿素或氨基化合物作为还原剂，有选择性地把烟气中的NOx还原为N2和H20的脱硝技术。操作温度在800℃~1000℃，脱硝效率在30%~80%。　　3）SCR脱硝技术　　SCR选择性催化还原是一种基于在催化剂的作用下，通过向烟气中喷入尿素或氨基化合物作为还原剂，有选择性地将烟气中的NOx还原为N2和H2O的脱硝技术。操作温度与催化反应的活性温度范围有关，以V2O5/TiO2金属氧化物为例，反应温度在260℃~425℃，脱硝效率在80%以上。　　二、超低排放技术路线　　氮氧化物和二氧化硫的超低排放对于目前的技术来说都不是难题，通过一定的措施较容易实现，技术难点是总尘控制，脱硫塔出口石膏雨、硫铵雨、酸雾等问题控制。目前超低排放技术路线主要围绕这个难点呈现出两个主要工艺技术路线，一个是烟尘的终端治理，主要以湿式电除尘为核心的技术路线，一个是烟尘终端治理，主要以湿式电除尘为核心的技术路线，二是烟气协同治理。　　1、超低排放工艺路线一　　锅炉→脱硝→烟气冷却器→干式除尘→烟气湿法脱硫→湿式电除尘→烟囱。该技术路线是为满足烟尘排放浓度不高于mg/m3，在脱硫塔后面加装湿式电除尘作为二级除尘设备，目前主要用于石灰石-石膏法脱硫塔后面，在氨法脱硫用加湿电的成熟经验还不足。湿式电除尘能够高效控制烟尘和去除石膏颗粒、SO3酸雾等污染物的排放，适合脱硫除尘老系统的升级改造或者对指标控制特别严格的地区。　　2、超低排放工艺路线二　　氧化脱硝→空气预热器→干式除尘→烟气湿法脱硫除尘协同处理→烟气再热（可选择安装）→烟囱。为降低环保设备的运行和投资费用，高效烟气脱硫除尘协同处理技术成为了重要的研究方向。该工艺技术路线是采用低温电除尘，电除尘前安装烟气再热器，烟气温度从120~140℃左右降低到烟气酸露点一下（约90℃）实现低温电除尘，有效控制尘和SO3含量，减轻后端处理难度。保证进入脱硫塔入口的尘含量低于20mg/Nm3，当然在国内除尘有采用干式除尘，保证进入脱硫塔入口的尘含量低于30mg/Nm3，脱硫与除尘主要在脱硫塔内实现，该技术路线避免了湿式电除尘带来的高投资、高能耗、搞维护量。　　三、结语　　燃煤工业锅炉能源消耗量大，污染物排放量大，应参照政策要求，开展针对燃煤工业锅炉的超低排放技术改造。选择技术可靠、经济性好的改造方案，对实现燃煤锅炉超低排放改造意义重大。　　红外烟气分析仪厂商与产品推荐　　单位名称：四方仪器自控系统有限公司　　产品推荐：红外烟气分析仪（低量程在线型）Gasboard-3000Plus　　Gasboard-3000Plus是一款使用非分光红外气体分析技术，由四方仪器自控系统有限公司自主研发的新一代低量程在线烟气分析仪。创造性采用隔半气室气路设计，在延续上一代产品稳定性能的同时，测量准确度更高，漂移更低，外界干扰（温度波动、电压波动等）对其影响更小。同时具有如下特点：　　①测量范围小于200ppm，满足国家环保行业标准；分辨率达到1ppm，适用于低浓度烟气认证；　　②多组分测量气体间基本无交叉干扰，测量准确度高；　　③数据管理简捷，可通过多种接口传输到上级集中控制系统；　　④配置专业化预处理方案，自动化程度高，无需人工值守即可实现实时在线监测。　　（来源：工业过程气体监测技术）　　

　　项目概况　　项目一期为：年产40万吨合成氨、60万吨尿素项目，年产50万吨烧碱、60万吨聚氯乙烯及配套工程项目（包括90万吨兰炭、90万吨电石），200万吨电石渣制水泥综合利用项目，2×330MW自备热电厂。占地面积约4000亩，总投资约120亿元。其中，2012年9月10日，6#（40500KVA）大型密闭式电石炉成功推电；2012年5月1日，年产100万吨电石渣制水泥生产线顺利产出熟料。　　2017年7月26日，该公司合成氨装置煤气气化炉发生燃爆事故，造成2人死亡、17人重伤（均为烧伤）、13人轻伤，这是公司2017年发生的第4起亡人事故。当前正值全国安全生产大检查期间，公司连续发生事故，影响重大，性质恶劣。2017年2月12日该公司曾因发生了电石炉喷料事故（造成2人死亡、3人重伤）被当地人民政府责令停产整顿；6月22日，在停产整顿期间发生了一起承包商高空坠落事故，造成1人死亡。由于安全事故的频发，公司对安全生产方面尤其重视，所以现场项目施工进度较为缓慢且细致。同时，公司还采用了四方仪器正压防爆型在线气体分析系统Gasboard-9031实时在线监测烟道中电石尾气的气体成分——CO、CH4、H2、CO2，并将实时测量数据传输到DCS上，帮助工作人员准确分析并了解烟道中的气氛，以便及时做出安全防控措施，防止安全事故的再次发生。　　技术方案　　公司电石尾气监测项目采用在线气体分析系统Gasboard-9031进行在线监测，该气体分析系统由预处理单元、控制单元、分析单元三部分组成。其中气体分析单元采用在线红外气体分析仪Gasboard-3100，配置NDIR红外气体分析、TCD热导分析等核心技术，精度高、响应快、寿命长、稳定性高，可实时快速检测电石尾气中CO、CO2、CH4、H2多种气体成分的浓度，保障工艺现场的安全。　　预处理单元：采用缓冲罐+不锈钢电加热温控干法取样探头+反吹扫技术解决探头堵塞问题，及电子冷凝器除去样气中的粉尘、水分等诸多杂质，为分析仪表提供洁净样气，同时具备可再生能力，保证系统运行稳定。　　系统控制单元：采用SIEMENSPLC作为核心控制元件，OMRON中间继电器作为输出元件，控制系统自动运行。　　气体分析单元：采用四方仪器自主知识产权的在线红外气体分析仪Gasboard-3100，同时测量电石尾气中CO、CO2、CH4、H2浓度。具有在线动态补偿功能，能有效消除CO、CH4气体对H2检测的影响。　　方案价值　　公司采用四方仪器在线分析系统Gasboard-9031用于在线监测电石尾气中CO、CO2、CH4、H2，并将实时测量数据传输到DCS上，可帮助工作人员准确分析并了解烟道中的气氛，以便及时做出安全防控措施，防止安全事故的再次发生。Gasboard-9031可自动完成采样、排水、反吹、故障处理等操作，长期稳定、准确、连续自动在线运行，实现24小时无人值守，大大减少了人工负荷。(来源：工业过程气体监测技术)　　

　　面对巨大的垃圾存量，以垃圾填埋、堆肥为主的第一代垃圾处理技术和以焚烧为主的第二代垃圾处理技术不仅难以解决垃圾的减量化问题，还面临着严重的二次污染问题。这些困境，为各级政府部门改善民生带来了严峻的考验，国家环保部、财政部等有关部委纷纷出台优惠政策，鼓励行业内的技术创新，诞生了以机械生物处理、垃圾热解气化及隧道窑干式厌氧发酵等第三代垃圾处理技术。在生活垃圾处理技术发展进程中，沼气能源化利用始终贯穿其中。　　从发展历程来看，垃圾处理一共经历了三代：　　第一代——最古老的垃圾处理技术：填埋、堆肥　　第二代——目前广泛采用的垃圾焚烧发电技术，对垃圾中的热值进行充分的利用　　第三代——从两个角度解决生活垃圾处理的问题　　利用垃圾中的热值，回收利用有价值的物质——沼气、合成气等，实现垃圾资源化能源化利用；　　通过多级的机械与各种分类技术，将垃圾有害物质提前分离出来，从源头上遏制二噁英的生成。　　 　　一、第一代生活垃圾处理技术　　1、填埋　　生活垃圾一旦填埋到填埋场，就发生一系列的生物降解和物理化学转化，填埋过程中会产生高热值填埋气（沼气），是一种利用价值较高的清洁燃料，可用于沼气发电、热利用或提纯。　　填埋场封场数年后(在南方一般至少在8~10年以上，北方地区10~15年以上)，垃圾中易降解物质完全或接近完全降解，垃圾填埋场表面沉降量非常小(如小于1~5mm/a)，垃圾自然产生的渗滤液和气体量极少或不产生，垃圾中可生物降解含量(BDM)下降到3%以下，此时的垃圾填埋场可以认为达到稳定化状态，所形成的垃圾被称为矿化垃圾。　　但由于垃圾组成成分复杂，物理、化学和生物特性差异很大，以及垃圾填埋场结构设计上的问题，其无法为微生物提供适宜的生长条件，垃圾的生物降解过程因而受到限制，因此，现行传统的卫生填埋场除了占地面积大之外，还具有降解过程缓慢、稳定化时间长、降解不完全、产气率低、渗滤液成分复杂，且难以处理等缺点。　　2、堆肥　　堆肥法处理生活垃圾是指凭借微生物的生化作用，在人工控制条件下，将生活垃圾中有机质分解、腐熟、转换成稳定的类似腐殖质土的方法。目前国内广泛采用好氧堆肥和厌氧堆肥两种。　　好氧堆肥是以好氧微生物对废物进行吸收、氧化、分解，微生物通过自身的生命活动，把一部分吸收的有机物氧化成简单的无机物，并释放出生物生长活动所需的能量，把另一部分有机物转化成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。好氧堆肥温度一般为50℃~65℃，最高可达80℃~90℃，堆制周期短，堆料中寄生虫卵、病原菌、蝇蛆、草籽等均能被杀死。　　厌氧堆肥也称“厌氧发酵堆肥”，是废物在厌氧的条件下通过微生物的代谢活动而稳定化，同时伴有沼气的产生，可收集进行能源化利用，但其有机物分解速度缓慢，制作堆肥需要数个月时间，发酵周期长、占地面积大。表1.垃圾填埋与堆肥优缺点分析　　二、第二代生活垃圾处理技术　　目前，垃圾焚烧是大多数国家处理垃圾时的主要选择方式，共有36个国家和地区建有生活垃圾焚烧厂，欧盟、日本、美国建设的垃圾焚烧发电厂占全世界的80%以上。　　生活垃圾能否采用焚烧处理技术，取决于垃圾中可燃质量、低位发热值和垃圾含水率。一般要求，生活垃圾低位发热值在3350kJ/kg以上，垃圾含水率50%以下，垃圾能够自然焚烧，但无法满足炉膛内烟气850℃/2S的要求。　　当生活垃圾低位发热值在6280kJ/kg以上，方可实现稳定燃烧，满足发电的需要，有效利用能源，建设垃圾焚烧发电厂。其中，焚烧炉是垃圾焚烧发电的核心，决定着垃圾处理的效果和运行的经济性。焚烧炉充分燃烧后才能达到无害化和减量化的目标。　　垃圾焚烧发电工艺流程　　最为常见的炉排炉和循环流化床两种模式：　　炉排炉技术——通过炉排的机械运动加强垃圾扰动，促进垃圾完全燃烧。　　循环流化床——高速气流驱动垃圾在炉膛内沸腾流动，促进完全燃烧。表2.炉排炉焚烧炉与循环流化床焚烧炉应用分析对比　　在国外，由于垃圾分类严格，以炉排炉为主。在中国，由于是混合收集的生活垃圾，具有成分复杂多变、热值低、含水率高的特点，所选择的垃圾焚烧技术必须与这些特性相适应。　　因此，国内炉排炉、流化床焚烧炉两者并举。国家建设部、国家环保总局发布的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》要求：“目前垃圾焚烧宜采用以炉排炉为基础的成熟技术，审慎采用其它炉型的焚烧炉”。所以机械炉排炉作为垃圾焚烧炉首选炉型。　　虽然采用焚烧发电方式处理城市垃圾已成为越来越多省份的选择，但垃圾焚烧发电厂依然面临诸多争议，困扰大家的还是垃圾焚烧发电前后产生的烟气、灰渣、渗滤液、臭气的处理问题。如果未能很好地处理三废的排放，焚烧厂可能遭自环保局的严厉惩罚，甚至因为对二次废物的违法处理，被追究刑事责任。　　三、第三代生活垃圾处理技术　　1、机械生物处理技术　　机械生物处理技术由山东科技人员研发，是结合山东省混合收集、成分复杂、含水率高、厨余垃圾含量高的生活垃圾特点，对混合垃圾经破袋、磁选、破碎、筛选机械减量处理后，将剩余垃圾生化处理，从废弃物中分离出有价值的材料及物质，并最终将剩余物制作成垃圾衍生燃料，广泛应用于电厂、水泥厂等企业生产，也被称为“绿色煤炭”。该技术具有如下特点：　　1）作为垃圾处理的预处理技术，可结合其他工艺完成无害化处理(机械生物预处理结合卫生填埋技术)；　　2）通过各种机械、物理和生物化的处理手段来对垃圾进行精细地分拣和再利用；　　3）从废弃物中分离出有价值的材料及物质(绿色煤炭)用于燃煤发电设施一起燃烧利用；　　4）可在碳交易中获得相应的二氧化碳排放额度。　　2、生活垃圾热解气化技术　　生活垃圾热解技术由神雾集团历时5年的专项攻关研发而成，并实现了商业运营，系“十二五”国家科技支撑计划课题与北京市科委和中关村重大专项。该技术具有如下特点：　　1）可彻底解决生活垃圾和各种有机固废处理的世界难题，从原理上杜绝二噁英产生，整体排放达到天然气锅炉标准。　　2）避免了传统焚烧垃圾产生危险废弃物-飞灰的问题。　　3）在垃圾处理过程中，物料中重金属一直处于还原性环境，不向环境大气中排放，最终实现固化处置。　　4）预处理采用全封闭厂房，负压操作，有效避免了恶臭的扩散。　　5）酸性气体和污水排放指标远低于相关标准限定值。　　6）减量化效果明显，最终剩余的无机物残渣热灼减率低于1%。　　7）资源化水平高，真正实现了垃圾的资源高效利用。　　8）该热解技术杜绝了绝大部分污染物，相对于第一、第二代垃圾处理，极其清洁　　9）该技术不仅可以从垃圾中提取高热值的燃油和燃气直接出售，还可以就地发电，商业模式灵活多样，达到更好的经济效益。垃圾热解气化发电工艺流程　　垃圾热解气化后产生的可燃气体主要是CH4、CO和H2，经过除尘、电捕焦油、净化、降温和捕滴等过程，最后可得合成气的热值为1000kcal/m3左右。每吨垃圾平均产气约1500~1800m3，实现不间断、连续输出，用于发电。但由于垃圾中含有部分塑料，热解气化产生的合成气中还含有部分C2H2和C2H4。表3.合成气中可燃气体成分的热值　　由于温度变化对热解气化产物产量、成分比例有较大的影响，低温时，CO2、CH4增加，CO减少；随着温度升高，脱氢反应加剧，H2含量增加，C2H2、C2H4减少；高温阶段，CO逐渐增加。因此，在合成气回收利用过程中，为了提高合成气的回收率和利用率，通常需要实时检测合成气中CH4、CO、H2、C2H2和C2H4体积浓度，以便及时调整优化气化和净化工艺，如调控工艺温度，以提高合成气回收率和利用率。　　此外，垃圾热解气化过程是一个贫氧的过程，但研究发现，少量O2有利于垃圾在热分解过程中CH4、H2和CO的生成。而垃圾热解气化产生的合成气具有一定的易燃易爆炸属性，且当合成气经过电捕焦油环节时，电捕焦油器电极间有电晕，可能会发生火花放电现象，如果合成气中混有较多氧气，极易发生爆炸。因此，为保证气化产生的合成气有效、安全回收，必须要对炉内或管道中的O2浓度进行实时检测。　　综上所述，采用热解气化技术工艺处理生活垃圾时，有必要采用气体分析仪器对热解合成气中的CH4、CO、H2、C2H2、C2H4和O2进行实时检测，以保证合成气的高效回收利用和现场工艺的安全。表4.垃圾热解气化合成气成分分析仪器选型　　3、隧道窑干式厌氧发酵技术　　隧道窑干式发酵技术主要是针对有机废物、城市绿化垃圾以及剩余垃圾有机部分的可持续隧道干式发酵方法。此技术工艺可使原来的垃圾处理回收利用率达到了99%。其核心部件是隧道窖，窖内的桨式搅拌器缓慢旋转，确保发酵物的最佳混合，同时，基板经热水加热器加热，使发酵罐内始终处于55℃左右的最佳发酵温度。经过20多天的高温发酵后，沼气会不断产生并被收集，用来实现集中供热、供电和家用以及汽车用的天然气能源，沼渣则被加工成高质量的固体有机肥，而沼液则作为流质农业有机肥。该技术具有如下特点：　　1）分离出低燃烧值，高含水量的有机物，降低焚烧发电成本；　　2）提高剩余垃圾的燃烧值，提升焚烧发电效率；　　3）垃圾焚烧总量大幅减少，减少垃圾焚烧尾气与残渣污染；　　4）通过干式厌氧发酵获得最高价值生物能源：沼气、有机肥。　　该技术是德国联合新能源集团在国内推广的重点。并且已得到国内中国市政工程华北设计研究总院、上海环境卫生工程设计院、上海市政工程设计研究总院、中国城市建设研究院等几大设计院的认可和关注，并着力推广此技术在国内的落地和应用。　　四、沼气能源化利用在生活垃圾处理中的应用　　在垃圾处理过程中，无论是垃圾填埋、厌氧堆肥，还是厌氧发酵均会产生沼气这种高价值生物能源，可用于发电上网、热利用或提纯生物天然气，其能源化利用是生活垃圾减量化、资源化和无害化处理的关键。　　1、沼气发电　　生活垃圾处理场的沼气主要来自垃圾中的有机物质分解所产生的生物质气，根据相关资料，国外每吨湿垃圾大约产生沼气量可达200~400m3。而国内实测资料显示，每吨垃圾产生沼气量为110~140m3；沼气热值范围一般为7450~22350kJ/m3（天然气热值为37260kJ/m3）。以1吨垃圾每年产生约6~7m3沼气，每立方米的沼气发电1.5千瓦时折算，1吨垃圾产生沼气每年发电量达到9~10千瓦时。　　2、沼气热利用　　生活垃圾处理产生的沼气具有一定热能，对这部分热能利用可以获得一定的经济效益。常见用于砖瓦厂燃料，锅炉房锅炉燃料等直接用于燃料燃烧的行业。　　3、沼气提纯　　提纯后的沼气，硫等杂质均已被去除，甲烷含量可提高到91%以上，燃烧时将不会产生二次污染。提纯气用于民用或车用燃料的利用率通常在90%以上，相比于发电和热能利用项目，其能量利用率也大大提高。但垃圾处理场一般位于城市郊区，提纯气进入市政管网需要投资巨大的管线工程，所以提纯气进管网用于民用燃料，受制于管网的布局。　　为了能够安全可靠地对沼气进行综合利用，一般建议在厌氧工艺后端、沼气净化提纯后端或沼气发电前端设置沼气分析仪，实时监测沼气中CH4、CO2、O2、CO、H2S、H2等气体浓度，业主可根据项目需求进行选择。表5.垃圾处理技术工艺沼气成分分析仪器选型　　根据目前，我国的经济和社会发展水平，在当前和今后相当长期内，生活垃圾仍然会以卫生填埋为主，辅以清洁焚烧、生物处理等其他处理方法，因此必须采取适宜的措施防治处理过程中的渗滤液、焚烧渣、臭气等二次污染问题。随着我国垃圾处理技术的不断创新，相信我国生活垃圾处理会逐渐向减量化、资源化和无害化的静脉产业（废弃物收集运输、分解分类、资源化或最终处置等循环经济产业）方向升级，其中沼气的能源化利用将成为产业发展的重要一环。（来源：沼气圈）　　

　　项目概况　　项目位于湖北，该发电厂拥有60万千瓦超临界机组，是中国第一个采用耦合生物质发电的大型超临界燃煤电厂。发电厂以秸秆为耦合发电的生物质燃料，采用间接耦合燃烧方式，即生物质先在循环流化床气化炉中进行气化，气化产生的生物质煤喷入煤粉炉中实现混烧。生物质气化后间接与燃煤在电站锅炉混烧系统图　　该发电厂气化装置于2013年10月正式投运，生物质处理量8-10t/h，产气量约1800Nm3/h，气化产生燃气的热值约为3500kcal/kg，产生的燃气发电量1.08MW。发电厂秸秆循环流化床气化炉　　以年运行小时数5000小时计算，每年可减排二氧化碳12.4吨，不算生物质发电量部分的电价补贴，以我国当前碳交易市场平均价格50元/吨CO2计算，单二氧化碳减排就可以创造620万元/年的经济效益。该项目通过监测燃气流量、热值、燃气温度及电站锅炉的发电效率，实现生物质发电部分的单独核算，按照政策：生物质发电部分的上网电价按照0.75元/kWh，超出当地燃煤标杆电价部分，由可再生能源发展基金补贴。电厂每年均可实现盈利，该项目投资回收期为3年（包括建设期1年），整套生物质气化装置初投资为2800万元。　　方案实施　　由于温度变化对气化产物产量、成分比例有较大的影响，低温时，CO2、CH4增加，CO减少；随着温度升高，脱氢反应加剧，H2含量增加，C2H2、C2H4减少；高温阶段，CO逐渐增加。因此，在合成气回收利用过程中，为了提高合成气的回收率和利用率，通常需要实时检测合成气中CH4、CO、H2、C2H2和C2H4体积浓度，以便及时调整优化气化工艺，如调控温度，以提高合成气回收率和利用率。　　此外，气化过程是一个贫氧的过程，但研究发现，少量O2有利于气化过程中CH4、H2和CO的生成。而气化产生的合成气具有一定的易燃易爆炸属性，且当合成气经过电捕焦油环节时，电捕焦油器电极间有电晕，可能会发生火花放电现象，如果合成气中混有较多氧气，极易发生爆炸。因此，为保证气化产生的合成气有效、安全回收，必须要对炉内或管道中的O2浓度进行实时检测。　　综上所述，采用气化技术工艺时，有必要采用气体分析仪器对合成气中的CH4、CO、H2、C2H2、C2H4和O2进行实时检测，以保证合成气的高效回收利用和现场工艺的安全。　　该项目采用四方仪器在线气体分析系统Gasboard-9021连续在线自动化监测合成气中CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、CnHm、H2、O2等气体体积浓度及热值。该气体分析系统由预处理单元、控制单元、分析单元三部分组成，测量点设置在引风机出口管（燃气母管）上。　　方案概况　　系统由预处理单元，控制单元及气体分析单元三部分组成。　　1）预处理单元：直管或蒸汽取样探头+煤油清洗过滤器+汽水分离器+精密过滤器+电子冷凝器完成样气预处理。　　2）控制单元：采用PLC程序控制，自动完成水洗器换水、采样、故障处理等操作。　　3）气体分析单元：采用自主知识产权的Gasboard-3100　　①自主知识产权红外气体分析技术结合MEMS热导技术及长寿命电化学技术。　　②可连续在线同时测量CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、CnHm、H2、O2等8种气体浓度，并自动显示计算热值。　　③消除CnHm对CH4测量结果的干扰，及CO、CO2、CH4对H2测量结果的干扰。　　④消除气体采样流量变化对H2热导传感器测量结果的影响。　　主要参数　　方案价值　　该项目采用我司在线分析系统Gasboard-9021用于在线监测合成气中主要气体成分的体积浓度及热值，可有效提高生物质气利用效率、节能降耗、保证安全生产。检测数据通过输出接口传输到上级集中控制系统，为远程监测、工艺调整提供了实时依据。（来源：工业过程气体监测技术）　　

　　近年来，国家针对燃煤电厂、钢铁、有色、水泥、焦化、铁合金、石油化工等重点污染行业和重点污染源陆续颁布了多项新的大气污染排放标准，新标准对污染物排放种类和排放限值做了更为严格的规定，尤其是特别排放限值和超低排放对装备的净化性能提出了更高的要求，这无疑对袋式除尘技术和装备的发展起到了标杆作用。　　一、袋式除尘器的分类　　袋式除尘器是一种干式滤尘装置。滤料使用一段时间后，由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应，滤袋表面集聚了一层粉尘，这层粉尘称为初层。在此以后的运行过程中，初层成了滤料的主要过滤层，依靠初层的作用，网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。随着粉尘在滤料表面的积聚，除尘器的效率和阻力都相应的增加，当滤料两侧的压力差很大时，会把有些已附着的滤料上的细小尘粒挤压过去，使除尘器效率下降。另外，除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。因此，除尘器的阻力达到一定数值后，要及时清灰。清灰时不能破坏初层，以免效率下降。　　袋式除尘器按照结构形式、压力与清灰方式可分为以下几类：　　1、按结构形式分类：　　? 按滤袋形式分：圆袋式、扁袋式　　? 按过滤方式分：内滤式、外滤式　　? 按进气口位置分：下进风式、上进风式　　2、按压力分类：正压式、负压式　　3、按清灰方式分类：分室反吹类、机械振动类、脉冲喷吹类、喷嘴反吹类等　　二、袋式除尘器的选型　　针对不同的生产工况下所产生的含尘气体，要选用合适型号的袋式除尘器来进行净化处理，这样才能达到很好的净化效果，如果设备过大，会造成不必要的浪费，如果设备过小，会影响生产，达不到环保要求。主要的选型依据如下：　　1、含尘气体温度　　含尘气体温度是袋式除尘器选型的主要依据，如果进气温度与设计温度有所偏差，会造成严重后果。气体温度过高时滤袋会烧毁变形，对于高温气体，必须将其冷却至滤料能承受的温度以下；气体温度过低会出现结露现象，所以气体温度必须保持在露点20℃以上。　　2、入口含尘浓度　　入口含尘浓度是指进气口气体含尘浓度，这是由扬尘点的生产工艺做决定的。在选型时，它是仅次于处理风量的有一个重要因素，单位是g/m3或g/Nm3。当入口含尘浓度过大时应考虑加设预除尘设备。　　3、出口含尘浓度　　出口含尘浓度是指除尘器的排放浓度，和入口含尘浓度的表示方法一样，主要由当地的环保排放要求和用户的要求决定，经过袋式除尘器净化处理后的尾气排放浓度一般都能达到50g/Nm3。　　4、处理风量　　处理风量是指除尘设备在单位时间内所能净化气体的体积量。单位是每小时立方米m3/h或每小时标立方Nm3/h。这是袋式除尘器选型的主要依据之一。　　5、压力损失　　压力损失是指气体从除尘器进气口到出气口的压降，或称阻力。　　6、操作压力　　袋式除尘器的操作压力是依据除尘器前后微风机的静压值和其安装位置决定的，也是袋式除尘器的设计耐压值。　　7、过滤速度　　过滤速度是设计和选择袋式除尘器的重要因素，它的定义是过滤气体经过滤料时的速度，或是经过滤料的风量与滤料面积的比例，单位是m/min。　　三、国内主要袋式除尘技术单位推荐　　目前，我国袋式除尘技术和装备整体水平较高，已达到国际先进水平，部分技术和产品如预荷电袋除尘技术、煤气干法净化技术等接近或达到国际先进水平。我国袋式除尘技术除了满足国内需求，部分产品还出口到世界十余个国家和地区，以东南亚国家居多，也不乏有发达国家成套进口我国的袋式除尘设备。总体而言，我国袋式除尘行业企业的核心竞争力正在逐年提升。　　下面简单介绍几家国内袋式除尘技术及装备整体水平较高的企业，及2017年企业在袋式/电袋复合除尘技术与装备方面的经营状况（注：以下企业经营数据来源：《中国环境保护产业发展报告（2018）》），为大家在选择技术与装备供应商时提供参考。　　1、中钢集团天澄环保科技股份有限公司　　中钢天澄主要从事节能环保、新能源领域的技术及产品的开发研制、设备制造及技术咨询、技术服务、工程设计、工程总承包、项目投资、第三方运营。公司拥有国家工业烟气除尘工程技术研究中心、国家环境保护工业烟气控制工程技术中心、烟气多污染物控制技术与装备国家工程实验室，是国家级企业创新研发中心、高新技术企业、中国环保产业骨干企业；也是中国环境保护产业协会袋式除尘专业委员会和电除尘专业委员会秘书长单位。　　2017年公司袋除尘业务合同额6.868亿元，利润2517万元。　　2、福建龙净环保股份有限公司　　龙净环保作为中国环保产业的领军企业，为全球较大的大气环保装备制造企业之一，40余年来一直致力于大气污染控制领域环保产品的研究、开发、设计、制造、安装、调试、运营。　　公司电袋产品分别获得福建省优秀新产品一等奖、环境保护部科技进步二等奖、科学技术部“国家自主创新产品”、环境保护部“科技进步奖”一等奖、福建省“科技进步奖”一等奖；技术专利30余项，其中发明专利4项；主持制定了除尘行业的国家标准《电袋复合除尘器》以及8项行业标准。　　2017年公司涉及袋式除尘(含电袋)业务的合同额近8亿元。在北京、上海、西安、武汉、天津、宿迁、盐城、乌鲁木齐等多个城市建有研发和生产基地，构建了全国性的网络布局。　　3、浙江菲达环保科技股份有限公司　　菲达环保主要从事燃煤电厂及工业锅炉烟气环保岛大成套，以及固废处置、水污染治理、土壤生态修复等EPC、BOT、PPP建设工程，是集研发、设计、制造、建设、运行服务全产业链的大型环保企业。　　袋式除尘器——利用纤维袋式元件来过滤捕集含尘气体中固体颗粒物，已广泛应用于国内外的大型燃煤电站、造纸、冶金、水泥等行业的除尘。在瑞典引进技术基础上进行了持续的优化，在结构设计、滤料选型技术以及二次导流技术方面有多项专利，除尘效率高，可靠性好，可满足5mg/Nm3及以下更为严格的排放要求。　　电袋复合除尘器——发挥静电除尘、布袋过滤两种收尘方法协同作用，产品除尘效率高且不受粉尘特性影响，可有效控制PM2.5以下的微细粉尘的排放。菲达错层式布置的气流分布技术及滤料选型专家程序，具有除尘效率高、阻力低、清灰周期长、滤袋使用寿命长、运行稳定可靠、维护简单方便等优点。国家863高技术研究成果，国家重点新产品、浙江省科技成果转化二等奖。　　2017年公司袋式/电袋复合除尘器合同额4.95亿元，其中出口销售额3850万元，利润1500万元。　　4、江苏科林集团有限公司　　科林集团是一家集大气污染控制领域的环境工程系统设计、袋式除尘及脱硫脱硝产品设计、制造、销售服务为一体的烟气净化治理解决方案供应商，是国内最大的袋式除尘设备专业制造企业之一，专注于PM2.5细颗粒物控制和工业除尘烟气治理解决方案的提供。　　公司专业打造了三十九年的环保设备——袋式除尘器不仅具有收尘效率高、运转稳定、适应性强等优点，还能捕集电除尘等其他除尘装置排出的细微颗粒物，至今已设计30多个系列400多种规格的除尘技术及产品，开发了多项烧结烟气净化干、湿法脱硫项目，燃煤工业锅炉烟气脱硝脱硫除尘项目、电改袋复合除尘项目，高炉煤气脱硫除尘项目，危废烟气净化项目，污泥焚烧烟气净化项目，垃圾焚烧烟气净化项目，生物质发电烟气净化项目等，广泛应用于冶金、电力、固废焚烧、建材、粮食码头、轻工化工、有色金属、机械铸造等行业的粉尘治理和烟气净化。　　2017年在生活垃圾、工业危废、燃煤锅炉以及粮食等行业完成营业收入约4.58亿元，其中出口1.12亿元，实现利润约1800万元。　　5、合肥水泥研究设计院　　合肥水泥研究设计院主要从事水泥生产技术和装备的研发、制造；水泥工厂的工程设计、技术服务、工程监理、设备成套、工程总承包等工作。　　2017年设计院在袋式除尘器及相关方面取得了较好的销售业绩，签订袋式除尘器销售合同约1.95亿元，实现利润约1310万元，业务范围覆盖了水泥、钢铁、冶金、燃煤锅炉、生物质和生活垃圾焚烧发电等行业，同时也进一步拓展了高含硫烟气和高浓度有机物废水高效净化业务，取得了积极成果；在利用袋式除尘器实施干法脱硫除尘基础上，进一步开发高效脱硫技术，实现了在深圳某公司4台750t/d生活垃圾焚烧炉烟气净化达到欧盟2000标准排放目标；开发了脱硫、脱硝、除尘一体化技术；完成了“捕集PM2.5的袋式除尘器”科研项目选点和使用的效果测试，达到了预期技术指标；承接和开展的省级科研项目智能化带式除尘器，各项技术攻关进展顺利。　　我国目前的袋式除尘技术和装备已接近或达到国际先进水平，在性价比方面的优势更明显，大型袋式除尘技术和设备不再进口。中钢天澄的技术进展主要是满足超低排放要求的预荷电袋滤器和直通式袋除尘器；龙净环保的技术进展主要是满足超低排放要求的电袋复合技术和半干法脱硫袋式除尘器；菲达环保的进展主要是通过优化气流分布和优选滤料来保证电袋除尘器的低阻高效；科林集团的技术进展主要表现在高效、低阻袋式除尘器，三状态分流组合电袋除尘器和煤气净化袋虑技术；合肥水泥院的技术进展主要表现在建材行业超低排放技术和垃圾焚烧烟气多污染物净化技术。　　四方仪器自控系统有限公司——国产烟气分析仪厂家　　四方仪器自控系统有限公司2010年创立于“武汉?中国光谷”，系武汉四方光电科技有限公司全资子公司，是一家专注于气体分析仪器仪表与超声波气体流量计研发、生产、销售及物联网行业监测解决方案的高新技术企业。　　公司秉承“把握关键技术，实现产业创新”的发展理念，以自主知识产权的红外(NDIR)、热导(TCD)、化学发光(CLD)、氢火焰(FID)、超声波、激光拉曼(LRGA)、紫外(UV-DOAS)等传感器核心技术为依托，成功研制烟气、沼气、煤气、尾气等节能减排仪器仪表和国际先进的超声波气体流量计，并已广泛应用于电力、钢铁、有色金属、煤化工、石油化工、垃圾焚烧、厌氧发酵、机动车及发动机检测、石油天然气勘探、煤层气综合利用、空分、节能环保部门、科研院校及民用等领域。截止到目前，公司共申请专利41项，拥有专利权23项，完成软著登记32项，注册商标7项，产品辐射全国各地并出口到80多个国家。　来源：工业过程气体监测技术)　　

　　我国是世界上产煤大国，同时也是煤矿安全生产形势最为严峻的国家之一。在煤矿事故的防治工作中，CH4、CO2、CO是主要的监测对象。为了预防与控制事故的发生，最大限度地减少人员伤亡事故，在线实时准确的监测CH4、CO2、CO浓度已成为客观需求。随着光谱吸收技术的发展，红外光谱吸收技术在气体检测方面的优势日益凸显。　　红外光谱吸收技术是目前一种比较先进的分析技术，具有快速、准确、稳定性好等特点。基于此技术的CH4、CO2、CO传感器具有检测精度高、响应速度快、检测范围广、性能稳定、不受检测环境中其他气体的感染、无有害气体中毒现象、寿命长等特点，越来越受到煤矿及其他工业安全领域的青睐。　　一、CH4、CO2、CO的红外吸收光谱　　气体的特征吸收与光的波长有关，即气体对光的波长有选择性。在被测气体的光吸收过程中，不同的气体物质体现出不同的吸收峰和不同的吸收谱，其决定了用气体光谱吸收法测量的选择性和鉴别性。以CH4为例，红外光谱吸收检测技术选取的CH4气体特征吸收谱线位于中红外区域，即3.31μm处。图2、CH4在中、近红外区域的吸收光谱图图3、常见气体的红外吸收光谱图表1、CH4、CO2、CO的红外特征吸收波长　　二、红外光谱吸收气体检测技术的优缺点　　1、优点　　1）检测精度高。红外检测和光干涉检测都是通过光对气体物理量进行检测，不受气体流速的影响。　　2）量程范围宽。可高精度的检测0~100%的CH4、CO2、CO气体。而催化燃烧式传感器一般只能检测0~4%左右。　　3）反应灵敏度高。同一环境下相应速度明显快于催化燃烧式传感器。由于催化燃烧式传感器工作过程中要消耗CH4气体，在低流速状态下灵敏度会明显低于非分光红外光谱吸收检测法。　　4）选择性好。对于混合气体检测时，各种气体吸收各自对应频率的特征频率光谱，是互相独立、互不干扰的。这位混合气体中某种特定气体浓度的检测提供了条件。　　2、缺点　　红外光谱吸收气体检测技术在工程实践中也发生了一些问题，例如红外甲烷传感器的特征吸收峰在3.31μm处，而该区域同时也存在相关烷烃类气体的吸收峰；由于红外灯发出的光源是连续光谱，滤光片在3.31μm处的滤波响应特性，会导致其他气体吸收峰波长的光进入测量系统，以致产生误差。但对于CO和CO2，其红外吸收波长在4.26μm和4.5μm处，不存在其他气体的吸收峰的干扰。图4、烷烃气体的红外吸收光谱　　三、红外气体分析仪在煤矿生产中的应用　　随着红外光谱吸收检测技术的不断发展，近年来出现一种利用滤光片实现非分光红外光谱吸收监测技术，基于差分吸收方式来实现测量仪器的小型化和低功耗、低成本，并在煤矿监测领域得到推广应用。　　红外光源发出的红外光经过充有待测气体的气室后到达两片中心波长不同的滤光片，测量滤光片允许目标气体特征吸收波长的光通过，参比滤光片允许不可能被目标气体吸收的红外光通过（作为环境因素影响的补偿），经过滤光片筛选的红外光分别到达红外线探测元件转换为电信号。　　光经过探测气室由于目标气体对特征波长的吸收，探测元件接收的剩余特征光能量有所减小，从而输出的电信号会随浓度而改变，而参考元件输出的信号不会改变，并且参考通道信号的引入可有效补偿由于光源衰减、器件老化、气室污染、温度改变等因素引起的探测元件信号变化，从而实现目标气体浓度的准确测量及长期稳定性。　　四方仪器Gasboard-3500防爆型红外气体分析仪采用非分光红外气体分析技术，集成长寿命的电化学传感技术，不仅可在线测量CO、CH4、CO2的体积浓度，还可同时测量C3H8、H2S、O2等气体的体积浓度，测量准确度高，工作性能稳定。其采用防爆设计，隔爆外壳使设备内部空间与周围的环境隔开，确保发生爆炸时，外壳可承受产生的爆炸压力而不被损坏，使火焰不能穿越隔爆间隙点燃外部爆炸性环境，满足多领域易燃易爆场所气体检测，保障工业现场安全。图7-图9、Gasboard-3500在山西晋城某煤矿煤层气监测现场的应用　　四、结语　　非分光红外气体检测技术（NDIR）是目前最为成熟的基于光谱吸收原理的气体检测技术。基于NDIR的气体分析仪器越来越受到工业安全领域的关注，其红外CH4传感器、红外CO2传感器、红外CO传感器具有监测精度高、调校周期长等有限，已成为煤矿气体检测技术的主流。　　

　　干熄焦是采用惰性气体将红焦冷却的一种方法。在干熄焦过程中，红焦从干熄炉顶部装入，低温惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却室红焦层内，吸收红焦热量，冷却后的焦炭从干熄炉底部排出，从干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体经干熄焦锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽，冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉，循环使用。　　干熄焦工艺流程主要由红焦装入系统、冷焦排出系统、干熄炉及供气装置、气体循环系统、锅炉系统、水处理系统等组成，主要设施有干熄炉、装入装置、排焦车、提升机、电机车及焦罐台车、焦罐、一次除尘器、二次除尘器、干熄焦锅炉单元、循环风机、除尘地面站、水处理单元等。根据实际的工程设计不同，干熄焦系统包含的主要设备也不尽相同。图2、干熄焦工艺流程图　　一、红焦装入系统　　电机车牵引焦罐台车与拦焦车对位后，旋转焦罐开始旋转，旋转平稳后向推焦车发出推焦指令，接焦完毕后，旋转焦罐经减速位置停止在最初的停止位置上，完全停稳后，电机车牵引焦罐台车走行至干熄炉提升井架底部，经APS定位夹紧后，接空罐。随即满罐对位与提升，将装满红焦的焦罐提升至提升井架上极限，到达上极限后，提升机开始走行，到干熄炉上方时，装入装置也打开到位，提升机开始卷下，焦罐到位后，提升机继续卷下，焦罐底门在重力作用下与吊杆继续下降，自动完成开门放焦动作。红焦落入装入装置料斗后，经分料板与料钟布料均匀地装入干熄炉。　　干熄焦红焦装入系统由电机车、焦罐台车、旋转焦罐、APS定位装置、提升机、装入装置以及各极限感应器等设备组成，起着接焦、送焦及装焦等作用。　　1、电机车?　　运行在焦侧的熄焦轨道上，用于牵引、制动焦罐台车，控制圆形旋转焦罐的旋转动作和接焦。　　2、旋转焦罐　　用来装运从炭化室中推出的红焦，并与其他设备配合，将红焦装入干熄炉内。焦罐在接焦过程中绕中心线旋转，均匀布料。　　3、焦罐台车　　由电机车牵引沿熄焦轨道运行，往返于焦炉与提升井架间运输焦罐。　　4、APS对位装置　　确保焦罐车在提升井架下的准确对位及操作安全，主要由液压站及液压缸组成。　　5、提升机　　运行于提升井架和干熄炉顶轨道上，将装满红焦的焦罐提升并横移至干熄炉炉顶，与装入装置配合，将红焦装入干熄炉内。装焦完毕后又将空罐经提升、走行和下降落座在焦罐台车上。　　6、装入装置　　位于干熄炉顶部，与提升机配合将焦罐中的红焦装入干熄炉。它主要有两个功能，按指令开闭炉盖和把红焦经装入料斗装入干熄炉内。　　二、冷焦排出系统　　冷却后的焦炭由电磁振动给料器定量排出，送入旋转密封阀，通过旋转密封阀的旋转在封住干熄炉内循环气体不向炉外泄漏的情况下，把焦炭连续地排出，连续定量排出的焦炭通过排焦溜槽送到带式输送机上输出。　　干熄焦冷焦排出设备由排焦装置及运焦皮带两部分组成。排焦装置包括检修用平板闸门、电磁振动给料器、旋转密封阀、吹扫风机、自动润滑装置、排焦溜槽等设备。　　1、平板闸门　　安装在干熄炉底部出口。正常生产时平板闸门完全打开，在年修或排焦装置需要检修时，关闭平板闸门防止干熄炉底部的焦炭落下。　　2、磁振动给料器　　是焦炭定量排焦装置，通过改变励磁电流大小，来改变电磁振动给料器的振幅，从而改变焦炭的排出量。电磁振动给料器内设有振幅和温度检测器。　　3、旋转密封阀　　把振动给料器定量排出的焦炭在密闭状态下连续地排出。设有正反转，正常生产时正转，事故时反转。　　4、排焦溜槽　　排焦溜槽是将旋转密封阀排出的焦炭送至皮带机的设备，以保证干熄焦装置的连续正常运转。排焦溜槽位于旋转密封阀下部，旋转密封阀连续排出的焦炭通过排焦溜槽中挡板的切换，排到指定的皮带机上。　　5、吹扫风机　　吹扫风机向电磁振动给料器、旋转密封阀不间断地吹入空气，以保证设备壳体内部正压，防止灰尘进入，延长设备使用寿命，同时降低电磁振动给料器线圈的温度，电磁振动给料器线圈的温度要求不高于设定值。当吹扫风机出现故障时，三通电磁切换阀自动切换到管道压缩空气或氮气给电磁振动给料器和旋转密封阀送风。　　6、自动给脂泵　　自动润滑泵定时、定量地向旋转密封阀的轴承和密封环提供润滑脂。自动润滑的时间间隔由人工设定，该装置设有油位低下检测及换向检测等。自动给脂泵设现场单独操作、中央控制室单独操作和中控室PLC连动操作三种操作方式。　　7、运焦皮带　　由干熄炉冷却段冷却后的焦炭经平板闸门、电磁振动给料器、旋转密封阀及排焦溜槽排至运焦皮带上，由运焦皮带将冷焦运走。运焦皮带机上设有电子皮带秤、高温辐射计及超温洒水装置。电子皮带秤对焦炭进行连续称量，称量值与设定值的偏差值反馈给电磁振动给料器，将排焦量控制在稳定的设定值范围。当高温辐射计检测到排出的焦炭温度超过设定的排焦温度上限时，喷水装置启动，喷水降温，以防烧坏皮带机。皮带机机头机尾落料点设灰尘点，为安全正常运行还设有皮带纠偏装置及拉绳开关。　　三、干熄炉与供气装置　　干熄炉是干熄焦的主体设备，不同处理能力的干熄焦操作单元选择不同规格的干熄炉。　　圆形干熄炉由预存段、斜道区及冷却段组成。干熄炉结构如图3所示。干熄炉为原型截面竖式槽体，外壳用钢板及型钢制作，内衬隔热耐磨材料，干熄炉顶设置环形水封槽。干熄炉上部为预存段，中间是斜道区，下部为冷却段。　　预存段的外围是汇集36个斜道气流的环形气道，它沿圆周方向分两半会合通向一次除尘器。预存段设有料位计压力测量装置、测温装置及放散装置。　　环形气道设有空气导入装置、循环气体旁通装置、气流调整装置。冷却段设有温度测量孔、干燥时的排水汽孔，人孔及烘炉孔。冷却段设有温度测量孔、干燥时的排水汽孔，人孔及烘炉孔。冷却段下部壳体上有两个进气口，冷却段底部安装有供气装置。　　预存段用于接受间歇装入的红焦，具有缓冲功能，可补偿生产的波动；在冷却段，红焦与低温循环气体进行热交换，经降温冷却后排出；斜道区位于预存段与冷却段之间，从干熄炉底部供气装置进入的低温循环气体吸收红焦的显热后经斜道及环形气道排出，并流经干熄焦锅炉进行热交换。图3、干熄炉结构图　　四、气体循环设备　　干熄焦气体循环设备由循环风机、给水预热器、干熄炉、一次除尘器、锅炉和二次除尘器等组成。　　1、循环风机　　为气体循环提供动力并根据工况调整转速调节循环风量。　　2、一次除尘器　　利用重力除尘原理将循环气体中的大颗粒焦粉进行分离，减少循环气体对锅炉炉管（主要是二次过热器管道）产生的冲刷磨损，达到保护锅炉炉管的目的。图4、一次除尘器结构图　　3、紧急放散阀　　以备锅炉爆管时紧急放散蒸汽。一次除尘器底部设有灰斗，用来收集焦粉。灰斗与4根水冷套管相连，水冷套管与贮灰斗相连。水冷套管上部设有料位计，达料位后水冷套管下部的排灰格式阀将焦粉排除至贮灰斗，贮灰斗上部设有料位计，达到料位后贮灰斗下部的排灰格式阀向刮板机排出焦粉。　　4、二次除尘器　　采用立式多管旋风分离除尘，将循环气体系统中的小颗粒焦粉进行分离，达到保护气体循环风机的目的。贮灰斗设有上下两个料位计，料位达到上限，贮灰斗出口排灰格式阀向贮灰斗下面的刮板机排出焦粉，料位达到下限时停止排出焦粉（防止负压进入空气）。图5、二次除尘器结构图　　5、焦粉收集装置　　二次除尘器贮灰斗排出的焦粉由刮板机收集，经斗式提升机送入与除尘器后进入焦粉仓。焦粉经排灰格式阀及排灰闸门进入加湿搅拌机，经加湿搅拌处理的焦粉由汽车外运。　　五、干熄焦锅炉　　1、工作原理　　利用吸收了红焦热量的高温循环气体与除盐除氧纯水进行热交换，产生额定参数（温度和压力）和品质的蒸汽，并输送给热用户的一种受压、受热的设备。干熄焦锅炉是余热锅炉。　　2、工艺流程　　干熄焦锅炉是干熄焦系统的重要组成部分。惰性循环气体在干熄炉中冷却红焦后，吸收了红焦热量的高温循环气体经一次除尘器除去粗颗粒焦粉后进入锅炉，锅炉吸热产生蒸汽，被冷却的惰性循环气体经二次除尘器除去细颗粒的焦粉，再由循环风机鼓入干熄炉继续循环冷却红焦。　　干熄焦锅炉流程按本体烟气系统流程、本体汽水系统流程和锅炉系统分别简述如下：　　1）锅炉本体烟气系统流程　　吸收了红焦热量的循环烟气从干熄焦冷却室出来，经一次除尘器去除粗颗粒焦粉后从锅炉入口进入，垂直往下先后经过二次过热器、一次过热器、光管蒸发器、鳍片管蒸发器、省煤器，最后从干熄炉底部引出。图6、干熄焦锅炉烟气流程图　　2）锅炉本体汽水系统流程　　锅炉给水由多级离心泵升压后向锅炉供水，除盐除氧纯水经省煤器预热后进入锅炉汽包。锅炉汽包炉水可分为强制循环部分和自然循环部分。　　①自然循环部分　　汽包炉水经汽包下降管进入膜式水冷壁，炉水吸热汽化成汽水混合物经膜式冷壁上升管返回汽包。　　②强制循环部分　　汽包炉水由汽包下降管经强制循环泵送入鳍片管蒸发器与光管蒸发器，炉水吸热汽化成汽水混合物经蒸发器上升管返回汽包。图7、干熄焦锅炉汽水流程图　　这两部分产生的汽水混合物在汽包中进行汽水分离，饱和蒸汽由汽包上部导出，经一次过热器升温后，进入减温器喷水减温，然后进入二次过热器继续升温，从二次过热器引出的蒸汽即为外供主蒸汽。　　3、干熄焦锅炉子系统　　1）锅炉主给水系统　　除氧器出水经锅炉给水泵加压后，在经外部热力管网送至干熄焦锅炉，给水量与干熄焦锅炉蒸发量及汽包水位联锁，根据反馈信号自动调节锅炉给水调节阀的开度，从而调节锅炉给水量。　　2）主蒸汽系统?　　干熄焦锅炉汽包内汽水混合物经汽水分离装置分离，产生饱和蒸汽。饱和蒸汽通过汇流管引入一次过热器，在一次过热器内与高温循环气体换热，使蒸汽上升到一定温度，再送入减温器喷水减温，将蒸汽降至一定温度后进入二次过热器，经与高温循环气体换热升温，从二次过热器引出的过热蒸汽即为主蒸汽。　　3）减温水系统　　锅炉主给水一部分送入干熄焦锅炉喷淋减温器，根据二次过热器出口主蒸汽温度，通过自动调节阀调节进减温器的减温水量，从而保证干熄焦锅炉供出的过热蒸汽的温度达设定要求。　　4）排污及紧急放水系统　　锅炉运行时，通过锅炉给水进入锅炉内的杂质，仅有很少部分会被饱和蒸汽带走，大部分留在锅炉水中。随时间推移，炉水中含盐量、水渣量将越积越多，可能造成炉管堵塞。因此，为了使锅炉水的含盐量和含硅量能维持在极限允许值以下和排除锅炉水中的水渣，在锅炉运行中，必须经常放掉一部分锅炉水，并补入相同量的给水，称之为锅炉排污。锅炉排污分为连续排污和定期排污两种。　　①连续排污　　也称为表面排污或上部排污，这种排污方式是从锅炉汽包含盐浓度最大的部位连续放出污水，以维持额定的炉水含量。排污量一般为锅炉额定蒸发量的1%~2%；同时，紧急放水管道与连续排污管道也设在同一主管道上，保证事故状态下，能够开启紧急放水管道上的电动阀门，快速将汽包内炉水放掉，保证锅炉的安全稳定运行。　　②定期排污　　也称为间断排污或底部排污。这种方式是补充连续排污的不足，定期从锅炉水循环系统的最低点，短时间内快速排放锅炉水，从而排除锅炉水中的沉淀物，以改善锅炉水的品质。　　5）疏水、排气系统　　排气系统用于干熄焦锅炉开工及运行的疏水及排气，以保障干熄焦锅炉系统安全经济运行，减少汽水流失。　　6）二次蒸汽系统　　在干熄焦锅炉连续排污扩容器内，对干熄焦锅炉的连续排污水进行扩容分离。分离出二次蒸汽经外部热力管网送至除氧给水泵站内的除氧器内给水，提高干熄焦锅炉的利用率。　　7）循环冷却水系统　　接至外部管线的循环冷却水，冷却干熄焦锅炉系统运转设备并经外部管线返回至冷却塔循环使用。　　六、在线气体分析　　在线气体分析系统Gasboard-9021针对样气含尘、含湿、含焦油的特定工况设计，由预处理单元、控制单元、气体分析单元三部分构成。基于国际领先的NDIR非分光红外技术，可同时在线连续测量煤气、生物燃气的热值，以及CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm等气体的体积浓度。同时还具有如下特点：　　1、 预处理单元　　使用寿命长，性能稳定。可根据不同焦油含量选择直管或蒸汽取样探头，有效去除样气中的焦油；配置单级制冷器去除样气中的水分，实现两级过滤，确保仪器长期在线运行。　　2、 控制单元　　全自动化检测，操作简单。采用PLC程序控制，自动完成水洗器换水、采样、故障处理等操作。　　3、 气体分析单元　　采用自主知识产权的煤气分析仪Gasboard-3100(在线型)进行气体在线分析检测，可同时测量CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm等多组分气体的体积浓度。　　4、 低维护、低运行成本　　10寸触摸屏，实时在线监测并显示系统运行状况，无需人工值守，极大降低企业成本。　　5、 数据智能化管理　　可通过多种接口将数据传输到上级集中控制系统，为实现远程监测、调整现场工艺提高实时依据。　　七、结语　　干熄焦在环保和能源利用方面具有很大的优势，但其投资运行成本偏高，使推广受到局限。因此，合理的选用采用先进的生产工艺及设备，减少运营成本是干熄焦工艺推广首要解决的问题。此外，干熄焦具有的节能、减排方面的优势，在未来将会被越来越多的人所重视，得到长足的发展。　　

　　焦炉煤气氧含量是焦化生产过程中一项重要安全控制指标，煤气中氧含量超标，可能形成爆炸性混合气体，造成安全生产事故。本文通过对负压装煤系统氧含量控制措施进行了深入探讨，对焦化生产实践中氧含量控制提供了思路和措施，便于焦化安全生产管理。　　随着我国焦化行业的发展和安全管理的高压态势，焦炉煤气氧含量作为焦化生产过程的重要安全指标越来越被重视，焦炉煤气有毒、易燃和易爆的特点，焦炉煤气中氧含量超标后可能形成爆炸性混合气体，造成爆炸等严重安全生产事故发生。但在焦化生产过程中，氧含量超标事件时有发生，给后续工艺带来严重安全生产隐患，现就生产过程中氧含量超标原因及控制措施分析探讨如下。　　一、装煤过程中氧含量超标原因分析及对策　　装煤出现故障，导致装煤时间过长。刚开始装煤时，集气管压力比较高，主要是荒煤气吸入集气管；时间长时，集气管压力自动调节到正常压力，吸力增大，大量空气也会被吸入系统，从而导致氧含量超标。　　责任岗位：推焦装煤车司机、捣固机司机　　控制措施：捣固机司机要加强煤饼捣固质量，减少塌饼现象；遇到装煤出现故障时，推焦装煤车司机应及时通知鼓风机房中控工，中控工调高集气管压力，并做好相关记录。(原先不通知或通知不及时，等化产发现异常询问时，才告知。)　　开启高压氨水不规范。焦炉在开启高压氨水时，有几种不良情况：一是一座焦炉的高压氨水还没关闭，另一座焦炉已开启高压氨水，准备装煤；二是刚开启高压氨水，立即又关闭，再开启；三是一座焦炉的高压氨水开启装煤过程中，另一座焦炉也开启高压氨水几分钟后，然后再关闭。由于集气管压力是自动调节，高压氨水的不规范开启，造成风机频繁调节，集气管压力大幅震荡，负压时吸入空气，致使氧含量超标。　　责任岗位：炉顶工　　控制措施：结焦时间延长时，炉顶工不要提前开启导烟号高压氨水，待导烟车司机对好位后再开启，正常结焦时恢复原先操作。　　装煤号提前开启高压氨水。装煤号机侧炉门、除尘孔已打开，煤饼还没有进入炭化室，就开启高压氨水，很容易吸入大量空气，导致氧含量超标。　　责任岗位：炉顶工　　控制措施：炉顶工不要提前开启装煤号高压氨水，待煤饼进入后再开启。　　熟炉号阀体翻板没有提前关闭。结焦时间延长后，结焦后期已不产生荒煤气，而离推焦时间还有一段时间，当集气管负压或开启高压氨水时，空气很容易从炉门及除尘孔进入，导致氧含量超标。　　责任岗位：炉顶工　　控制措施：结焦时间延长时，根据焦炭成熟情况，炉顶工及时把熟炉号翻板关闭。　　二、非装煤过程中氧含量超标原因分析及对策　　清理上升管时，开启高压氨水，进行“压火”。清理上升管时，阀体翻板关闭，除尘孔盖及上升管盖都打开，然后开风管“压火”，进行清理。然后有部分上升管工，为省事，打开阀体翻板，开启氨水，进行清理(不用来回拖风管和开阀门)，这样就导致大量的空气被吸入集气管，从而氧含量超标。　　责任岗位：班长、上升管工、炉顶工　　控制措施：班长要教育职工、加强检查，严禁上升管工使用高压氨水代替压缩空气进行“压火”；炉顶工要拒绝开启高压氨水配合上升管工。　　焦油盒，集气管清扫孔等进入空气。当初冷器前吸力较大时，焦油盒水封不起作用，很容易吸入空气；集气管清扫孔盖不严，炉门以及除尘孔盖密封不严，遇上集气管负压时，空气也要进入，都会导致氧含量超标。　　责任岗位：上升管工、炉顶工、炉门工、炉门修理工　　控制措施：上升管工加强焦油盒管理，保证其严密性，加强焦油盒的清理，保证其畅通性，并且做好相关巡检、处理记录；集气管赶焦油后，上升管必须把清扫孔盖盖严；炉门修理工做好炉门修理，保证刀边平整；炉门工加强炉门清理、炉顶工加强除尘孔盖管理，保证其严密性。　　三、结语　　通过对氧气含量超标原因、责任岗位和控制措施进行分析探讨，制定具体控制措施，并将控制措施应用于生产实践，能够实现氧含量的有效控制，达到安全生产的目的。　　产品推荐：煤气氧含量分析仪Gasboard-3100(P)　　煤气氧含量分析仪Gasboard-3100(P)采用国际领先的非分光红外气体分析技术，长寿命电化学传感技术，及基于MEMS的热导技术，可同时在线测量煤气、生物燃气的热值，以及CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm等气体体积浓度。　　产品特性：　　1）同时测量气体成分及热值：同时测量CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm等气体的体积浓度，并自动计算、显示煤层气、天然气热值，替代燃烧法热值仪。　　2）测量准确度高：多组分测量气体间无交叉干扰：CnHm对CH4测量结果无干扰，CO、CO2、CH4对H2测量结果无干扰；受外界影响小，气体采样流量变化对H2热导传感器测量结果无影响。测量CnHm体积浓度，保证焦炉煤气、混合煤气、发生炉煤气、秸秆燃气等气体热值的准确性。　　3）工作性能稳定：传感器恒温设计，消除环境温度对红外传感器的影响，保证仪器长期在线运行；所有与样气接触的部分均采用耐热、耐腐蚀的特种不锈钢、聚四氟乙烯等材料，设备不易被腐蚀，使用寿命长。　　4）在线型自动化程度高：配置专业化预处理方案，具备数字和模拟输出功能，高自动化，低维护，无需人工值守即可实现实时在线监测，极大降低企业成本。　　（来源：工业过程气体监测技术）　　

　　京津冀地区依托科技优势和区位优势，在国家农业废弃物循环利用创新联盟工作框架下，以创新畜禽粪污资源化关键技术、探索不同规模养殖废弃物处理模式和持续运行机制为重点，开展了“畜禽养殖废弃物利用科技联合行动”。该行动于2017年4月在河北省石家庄市启动，经过近半年的关键技术创新、集成应用和模式凝练，探索出了一系列可配套、可持续运行的模式，推动示范企业养殖废弃物利用率达75%以上，为养殖废弃物综合利用提供了良好示范，有力推动了京津冀畜禽废弃物资源化利用和农业面源污染的防治。　　“联合行动”实施以来，针对京津冀地区养殖业废弃物产量大、资源化利用效率不高、商业化运作模式不足等问题，以畜禽养殖废弃物能源利用和肥料利用关键技术创新与集成示范为突破口，通过科技创新，凝练集成并成功设计出“一场一策，精准治污”技术路线图，形成了种养结合就地利用、集中处理异地利用、能源转化循环利用、基质转化综合利用、深度处理达标排放和整县推进“链融体”等6种技术模式，打造了畜禽养殖废弃物处理技术的应用典型样板，并且取得了良好的经济效益、社会效益和生态效益。　　一、种养结合就地利用技术模式　　适用于分散且具有一定农田面积的家庭农场和中小型规模化养殖场，已在天津市市郊各区示范推广1000余家。模式特点是把粪污收集、贮存和农田消纳有机结合，建设“1条集污暗沟、1个集污池、1条硬化路、1个堆粪棚、1台泵或1辆运污车”等“五个一”工程，使养殖粪污得到有效收集和及时就近就地消纳，可实施水肥一体化整体设计。重点开展源头节水工艺改造，通过三改两分工艺，可节水50%以上，同时减少养殖污水产生量；固体粪便和污水贮存分别建设防渗、防雨的设施；粪水就地还田等技术还较好解决了小型养殖场粪污污染与处理的问题。环境改善效果显著，受到养殖场及周边农户的普遍欢迎。　　该模式应用的典型案例为天津市静海县中旺镇张高庄村东张凤发养猪场。该养猪场是集育肥猪饲养、小麦、枣树与蔬菜种植为一体的家庭牧场，占地1.33h㎡，采用传统圈养方式，年出栏生猪2200头。利用该模式处理的废水和粪便施用大田，每年可节约肥料（以氮肥计）、水资源8万元以上；经沼液、农家肥施用的果、菜、茶品质上升，亦可增收2万元。　　二、集中处理异地利用技术模式　　适用于周边农田无法有效消纳畜禽粪便的养殖密集区或大型养殖场。模式特点是对周边多个养殖场的固体粪便进行收集、运输和集中处理，采用条垛式、槽式或微生物发酵反应器方式生产有机肥或生物有机肥，实现一定半径异地利用。　　该模式应用的典型案例为天津福盈农业科技有限公司。该公司位于天津市武清区，是一家专业从事有机肥料研发、生产、销售的新型高科技企业。该公司年生产有机肥1万t，主要产品包括有机肥、生物有机肥、牛粪有机肥、发酵有机肥、腐植酸有机肥、黄腐酸钾有机肥、精致有机肥、绿色有机肥、干牛粪、纯牛粪、牛粪颗粒等。公司利用该模式生产有机肥，省时、省工、省空间、无味、无二次公害、高效安全环保，有机肥施用于农作物种植，又推动了种养结合。天津市武清区是重要的畜禽养殖基地，该公司有效解决了周边地区养殖场粪便处理的难题。　　三、能源转化循环利用技术模式　　适用于能够辐射大量农田、温室大棚、果树林地的大中型规模化养殖场。模式特点是把养殖过程中产生的粪便、粪水、屠宰废水及其他畜产品初加工废水等作为主要原料，通过厌氧发酵方式分解有机质制备沼气，沼液沼渣用于农业生产。　　该模式应用的典型案例为天津市玉祥牧业有限公司。该公司位于天津市宁河县廉庄乡，是一家集生猪饲养、水产养殖、水稻种植、牛羊屠宰加工、水产品加工冷藏库和冷链派送、产品销售等多位一体的重点龙头企业。该公司生猪存栏量6000余头，妊娠猪1000余头，年出栏种猪13000头。该模式通过废水处理回灌、生产沼渣沼肥沼气等措施，再加上稻蟹混养、环境改善出栏增加等综合举措，每年可节支增效达140多万元。　　四、基质转化综合利用技术模式　　适用于无能源需求、自有大量农田进行特色种养的大中型规模化奶牛养殖场。模式特点是将粪便转化为其他农产品的原料基料，例如猪场肥水作为藻类培养基，牛粪作为蚯蚓养殖培养基、开展食用菌种植或回床垫料转化基料等综合利用方式，是规模化养殖场的自循环模式。　　该模式应用的典型案例为天津神驰牧业有限公司。该公司位于天津市滨海新区大港中塘镇甜水井村，养殖占地24.67hm2，青饲种植733.33hm2，奶牛存栏2880头。该模式年处理养殖废水5.07万m3，节省水肥16万元；种植苜蓿、燕麦、玉米等青贮饲料增产3%～5%，增收44万元；年产优质牛床垫料1.4万t，减少沙子、稻壳的直接投入80万元以上，减少病害的间接效益达100万元。改善养殖场整体环境，减少天气极端变化时奶牛乳房炎发病率5%以上。　　五、深度处理达标排放技术模式　　适用于没有或少量自有农田的大中型规模化养殖场。模式特点是把养殖场的粪便直接售卖或处理后循环利用，废水经厌氧或好氧等一般处理后，再进行脱氮除磷、除臭抑菌等深度处理，达到排放标准要求。　　该模式应用的典型案例为天津市今日健康乳业有限公司。该公司位于天津市北辰区双口镇，从事奶牛养殖，存栏奶牛3127头。利用该模式，粪污可生产沼气沼渣沼液肥、回床垫料、干清牛粪，污水经过深度处理控制COD在400mg/L以下后纳入市政污水处理管网，每年节支增效可达120万元。　　六、整县推进“链融体”技术模式　　该模式是整县制推进的专业化肥料与能源利用模式。适用于具有一定产业链条基础、粪污治理存在短板的大型养殖龙头企业，且当地政府积极扶持。模式特点是立足畜禽养殖基础，着眼于养殖废弃物处理与资源化，不断向上游和下游延伸产业链条，推动多产业链条的相互融合、相互促进和共同发展，形成种植、饲料、养殖、屠宰、能源环保五大产业相互融合的有机体即“链融体”模式，实现养殖粪污的外部效应内部化和充分有效资源化。　　该模式应用的典型案例为裕丰京安集团。该集团位于河北省衡水市安平县，从年出栏3000头养猪场起步，发展成为以养殖为主、多业融合的农业产业化国家重点龙头企业，员工2000余人，总资产16亿元。该集团作为第三方专业化处理利用机构，将源头节水技术、沼气发电、有机肥生产、生物除臭等一批国内外领先技术应用到实际生产中，创建了以污水浓度为收费基础的收集运输体系，取得了“三增三减”（增加沼气、电力、有机肥供应，减少养殖、农林、化学污染排放）显著成效，为整县制治理过程中农用有机肥合理布局和运用提供了科学依据。　　实践证明，京津冀地区畜禽养殖废弃物利用科技联合行动成效显著，经过半年的奋力攻关，取得了很好的成绩，受到政府和群众普遍欢迎。但现阶段仍处在“点”的辐射，尚未形成“面”的覆盖。要实现“2020年全国畜禽粪污综合利用率达到75%以上”的总体目标，需要充分发挥政府官员、科学家和企业家的聪明才智，进一步推动畜禽养殖废弃物资源化利用工作。　　产品推荐——超声波沼气流量计BF-3000B　　超声波沼气流量计BF-3000B对于高腐蚀、高湿度沼气流量的测量，创新采用旁路式超声波气体流量测量技术，解决传感器腐蚀、水分冷凝干扰、CO2干扰等测量难题。　　产品特性：　　1）有效加强信号质量：沼气中CO2对超声波信号衰减的影响比较大，且管径越大，越容易产生误差。超声波沼气流量计BF-3000B将一小部分气体引导至旁流管道进行检测，有效加强信号质量。　　2）降低流场因素干扰：从截面流场分布均匀性看，尺寸更小的旁流管道截面流场分布更加均匀，因而也可以消除大管径测量中由此造成的测量误差。　　3）消除冷凝水的干扰：从发酵罐出来的沼气通常携带大量水分，易造成超声波探头渍水，导致测量精度下降。旁路式测量管道的设计，可以让冷凝水顺旁路管道流出，消除其干扰。　　4）更强的抗腐蚀性能：沼气富含腐蚀性气体H2S，与水结合产生的酸性物质易腐蚀流量计管道及电路板，而旁路通道设计将确保更多清洁的待测气体流向测量通道及传感器。　　5)极大简化维护操作及成本：旁路式超声波流量计的另一个优点在于其将测量部件与主管道分开的设计。在故障发生时，无需中断生产，检修过程并不影响主管道的持续流通。　　(来源：沼气圈)　　

　　沼气作为可再生能源，越来越受到重视，并得到广泛应用。沼气不仅有助于温室效应的减轻和生态良性循环，而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料，成为解决能源与环境问题的重要途径。此外，沼气发电工程中产生的余热也具有很高的利用价值。　　一、余热利用现状　　以畜禽养殖场的沼气发电工程为例，沼气燃烧后的能量分配为：发电约占33%，排烟约占32%，高温水约占19%，低温水约占6%，其他能量损失约占10%。理论上讲，发电机组90%的余热都可以有效利用，但我国多数沼气发电机组余热的利用率极低，只有少数沼气发电厂的余热用于满足自身生产工艺的热量需求或为建筑供暖，其余沼气发电厂的余热都被排到空气中。余热直接排空不仅浪费了宝贵的能源，而且还会造成环境的热污染。　　二、余热的产生过程　　我国沼气发电工程主要采用燃气内燃机的形式，而且大多数机组采用双燃料内燃机。实际生产中，沼气在机组内燃烧产生的电力，通过变压器输出。冷却水余热送入发酵罐满足发酵的实际需要，烟气的余热通过安装在烟道出口的烟气—水换热器回收。沼气发电厂余热产生的原理如图1所示。图1、余热产生的原理图　　三、余热利用方式　　沼气发电机的余热利用分为两部分：一是排烟的余热利用；二是发电机自身冷却热量的利用。常见的余热利用方式有四种：　　1）热水型。利用发电机的余热可以产生90℃甚至更高温度的热水。这种形式在需要供暖的北方地区可以使用、　　2）烟气型。利用烟气的余热配合吸收式制冷机组，可以提供冷源负荷。　　3）蒸汽型。利用烟气的余热可以产生饱和蒸汽或者过热蒸汽，但是沼气发电机组的容量较小，蒸汽的产量较小。　　4）发电型。利用发电机的余热，配合螺杆膨胀动力机发电。　　四、余热利用联供系统　　沼气发电机在发电的同时，烟气温度一般在550℃左右。通过余热回收技术，将燃气内燃机中的润滑油、中冷器、缸套水和烟气排放中的热量充分回收利用，用于冬季采暖以及生活热水。夏季可与溴化锂吸收式制冷剂连接，作为空调制冷。一般从内燃机余热回收系统中吸收的热量以90℃的热水供给热交换部分使用。内燃机正常回水温度为70℃。　　为防止产生水垢，沼气发动机需用软水进行冷却，有时还需要添加防冻液。因此，通常采用间接冷却方法进行冷却，即把调制的水作为一次冷却水，在发动机内部循环，通过热交换器把热传到二次冷却水，缸套水冷却循环采用的就是此方法。　　由于沼气中含有微量杂质和腐蚀性物质，如燃烧后的烟气经换热后温度过低会对整个系统产生一定的影响。因此，沼气发动机的烟气排放温度要比其它燃气发动机的烟气排放温度高几十度，回水温度相应略高。图2、燃气内燃机热电冷三联供系统　　目前，国外的发电设备将余热利用设备与发电机组集成一体化，即换热装置在机组内部，不用单独配置。设备只需要三个接口：进、回水接口和沼气接口。设备可与热水锅炉并联连接，既简化了系统，减少了设备及占地面积，利于运行维护，同时也减少了系统工程总投资。　　图3为热电一体化的沼气内燃发电机组余热利用系统，其中1为缸套水换热器、2为烟气换热器、3为疏水阀、4为回水接口、5为热水接口。图3、热电一体化的沼气内燃机发电机组余热利用系统　　该系统可用于污水处理厂、垃圾处理厂、农业养殖场、酒厂等场所的沼气发电工程，余热可用于发酵池的保温或采暖及生活热水等。　　五、结语　　研究发现，沼气发电余热综合利用率可达到80%，在发电并网的同时，减少了能源消耗，方便了电站的给管理，也提高了沼气发电工程的自我供应能力、设备利用系数和燃烧热效率，具有良好的经济效益和社会效益。　　四方仪器自控系统有限公司——专业的沼气成分分析系统设备供应商　　产品推荐：沼气分析系统Gasboard-9061　　沼气分析系统Gasboard-9061创新地采用稀释法沼气成分测量专利技术，将高湿、高H2S含量的沼气进行稀释，有效避免水分冷凝对管路及传感器的影响，同时降低H2S气体浓度，延长H2S传感器使用寿命，无需复杂昂贵的预处理单元。具体特点如下：　　①稀释后降低样气水分含量，避免水分冷凝，无需复杂的预处理单元　　②稀释后H2S气体浓度降低，大幅延长H2S传感器使用寿命　　③搭载超声波流量检测单元，同时监测样气与稀释气的流量和稀释比　　④NDIR、ECD传感器采用模块化设计，便于维护、更换　　⑤机柜及元器件防腐处理，适用于高湿、高H2S含量的沼气测量环境　　

　　随着农村经济地发展和农业结构的调整，畜禽养殖已由过去的农户分散养殖过渡为集中养殖。但养殖场排放大量的畜禽粪便及污水，使畜禽粪便污染成为突出的环境问题，严重威胁农村环境质量；另一方面，畜禽粪便优势幼稚的厌氧发酵原料，有效地利用畜禽粪便发酵生产沼气，变废维保，实现畜禽粪便的能源转化，对能源发展和环境保护有着重大的意义。　　一、集约化沼气集中供气工程存在的问题　　1、冬季产气不足　　沼气池动机产气量不足时大中型沼气工程集中供气面临的首要问题。沼气池的产气量在10~60℃的温度范围内，是随着温度的升高而增加的，因此一般沼气池的产气量在夏天较多，冬天较少是一个普遍寻在的现行。以往采用以料补温、给沼气池保温、增温、适当搅拌等方法，但效果不太理想。原因主要有2个方面：　　1）温度自身的性质决定的。养殖场沼气池进料料液温度夏季高、冬季低是一个普遍存在且难以解决的问题；　　2）所采取措施的局限性。以料补温的局限性主要在于原料的需要量过大。为了提高产气，畜禽养殖产在冬季需要进行畜禽粪便原料入池发酵，大的养殖场需要大量的畜禽粪便原料来进行以料补温，就会出现畜禽粪便供应不足的问题。保温的局限在于地下池不好保温，而采用太阳温室保温的效果也极其有限。增温和搅拌则需要消耗能源，且投入多产出少，效益不佳。　　2、经济效益不佳　　以一个日供应50户家庭生活用能的中型沼气集中供气工程为例，其总投资大约需要20万元（其中12万元建设沼气池，8万元铺设管道及其燃气具配件）。以每户平均收取沼气燃料费60元计算，在不考虑日常管理与维修等费用的前提下，回收期限较长。　　3、提高产气量与增加污染处理费用　　对于一定容积的沼气池要产出更多的沼气，通常需在一定的料液浓度范围内多进畜禽粪便原料，以提高沼气池料液的浓度。因此，很多集中供气养殖场为了提高产气量，就把应该通过干捡、或固液分离等手段清楚出来的畜禽粪便全部进入沼气池。但在加大畜禽粪便进料量，提高进料料液浓度的同时，在沼气池容积不变的情况下，流出沼气池料液的浓度也会增加。　　对于户用沼气池，沼液作为农田的肥料，要求沼液中的养分越高越好，因此多进料在提高产气的同时促进料液养分的增加是有益的。但对于很多大中型畜禽养殖场，由于粪便污水的相对集中，养殖场周围的农田无法完全消纳，因此有一部分的沼液肥料会作为污染环境的污水，需要进入污水处理系统的后处理部分进行再处理，待处理达标后再放。　　所以为了冬季沼气池多产气而增加沼气池畜禽粪便的进料量，就相当于增加了养殖场对沼气池流出的沼液处理的成本。　　二、干发酵沼气池的应用　　干发酵沼气池是指单纯以畜禽粪便为原料，把畜禽养殖场用过干捡或固液分离出来分畜禽粪便，在一定的条件下，通过发酵消除部分畜禽粪便，同时产生沼气供养殖场生产生活用能的池子。　　1、解决3冬季产气量低的问题　　沼气池冬季产气少最根本的原因是冬季气温低，但实际上沼气池冬季产气少的最直接原因是发酵料液的温度低。沼气池的产气速度是随温度的下降而急速下降的，当沼气池的发酵料液温度低于10℃时，沼气池就基本上不产气了。　　在冬季，气温对沼气池发酵料液温度的影响，主要是通过进料来实现的。目前大部分沼气池是建在地底下的，发酵料液的温度受地温的影响最大，在没有低温度原料进来的情况下，冬季埋在地下的沼气池即使气温低于5℃也能正常产气。　　对于普通的以消化畜禽养殖场粪便污水的沼气池，由于发酵的原料是粪便污水，具有量大、浓度低、在冬季温度低的特点，因此一进入沼气池就会把沼气池内发酵料液的温度降低。而干发酵沼气池是以粪便为发酵原料，在冬季，虽然粪便的温度也很低，但由于所进的粪便量少，因此对沼气池发酵料液温度的影响也少，干发酵沼气池的冬季能够产生更多的沼气。　　2、解决污染处理成本增加的问题　　干发酵沼气池是专门以粪便为发酵原料的，因此它具有不外排污水的特点。猪粪在干发酵池内通过发酵转化成沼气和沼渣，不外排污水。这就解决了“以料补温”中，提高了产气量而增加了污水处理系统后处理成本的问题。同时，由于“干发酵池”不是用来处理猪粪污水的，因此其进料量可根据用户的耗气量及季节的变化而增减。　　在夏季，当以粪便污水为发酵原料的沼气池产气多，可以满足用户的用气需求时，可少给干发酵池进料，多出来的粪便直接做肥料外卖；在冬季当以粪便污水为发酵原料的沼气池产气少时，可往干发酵池内多加粪便，解决产气少的问题。这样使沼气的集中供应能四季平衡，满足均衡供应的需求。　　三、政府加大对集中供气工程的扶持力度　　在推广大中型很早期集中供气工程时，不能单纯从经济效益方面进行考虑，还应综合考虑社会效益和生态效益，在项目启动阶段，政府可拿出相当比例的资金，鼓励和支持养殖场把污染治理工程同集中供气工程结合起来，在做好养殖场污染治理的基础上，把沼气用于周围村民的生活用能，可有效减少碳源的使用，具有较好的能源效益。　　四、结语　　大中型养殖场沼气集中供气工程既是减少环境污染的环保工程、生态工程，也是改善养殖场周围居民生活条件的造福工程、民心工程，具有很高的社会效益和环境效益。在沼气工程的运营过程中，在提高产气量的基础上，还需达到节能、降污、减排的目的，保障沼气工程科学、和谐的运行。　　便携式硫化氢检测仪厂商与产品推荐　　单位名称：四方仪器自控系统有限公司　　产品推荐：便携沼气分析仪Gasboard-3200Plus　　Gasboard-3200Plus采用国际领先的非分光红外气体分析技术及长寿命电化学传感技术，可同时测量沼气成分中CH4、CO2、H2S、O2等气体的体积浓度。在延续上一代产品高精度、无耗材等优势等同时，体积减小75%，重量减小60%，小巧出众，携带更加方便。同时具有如下特点：　　①可同时满足工业现场测量和实验室气囊取样分析需求。　　②采用模块化设计，多组分测量气体间无交叉干扰。　　③采用双通道设计，稳定性强。　　④具备自诊断功能，可在线检查传感器状态。　　⑤配置软启动电源开关，电池电量智能管理，避免仪器在低电量条件下工作。　　⑥自动存储测量数据，具备查询、删除功能，可通过多种接口传输到上级集中控制系统。　　⑦可采集气体流速(需配置手持式流速计)。　　⑧具有蓝牙功能，能够将采集数据上传，APP显示。　　⑨具有GPS定位功能。　　

　　9月16日，　　超强台风“山竹”在广东台山登陆，　　中心附近最大风力达到最高级17级！　　然而，台风“山竹”过后，　　城市里大街小巷布满了东歪西倒的大树，　　它们该如何处置呢？　　下面，小沼就给你科普科普~　　据了解，废弃树木的树干可制成高密度的纤维板，其他枯枝树叶等木质废弃物可加工成生物质燃料，成为林木生物质能源。林木生物质能源的最终能量来源于太阳能，随着我国能源压力的加大，林木生物质能源的优势逐渐突出。林木生物质能源作为一种清洁能源，比秸秆能量密度更高，品种更丰富。开发林木生物质能源可有效调节能源的供给体系，促进我国能源结构现代化，减少对环境的破坏和对单一能源的过渡依赖。　　一、林木生物质能源的优点　　1、可再生性。林木生物质能源由于通过植物的光合作用可以再生，非一次性能源，可以循环可持续利用。　　2、低污染性。林木生物质能源的二氧化碳排放量极低，且在下一个林木生物质能源的培育期可以被吸收，即二氧化碳排放几乎为零，此外，其硫、氮含量低，作为燃料燃烧时，释放较少的硫化物和氮氧化物。　　3、分布广泛性。我国林木生物质能源地域分布较为广泛，在缺乏煤炭的地域可充分利用生物质能。　　4、生产安全性。在广大的宜林地和废弃地上培育和开发林木生物质资源，操作简便，生产安全，没有生产煤炭等化石能源所存在的人身安全隐患和地质隐患。　　二、林木生物质能源的利用和开发方式　　1、燃料加工　　据统计，世界木材产量的一半以上是当作燃料烧掉，但是这种直接燃烧的利用效率较低，因此开发木材燃料的主要问题就是如何挖掘木质燃料的燃烧潜力，如何提高燃料装置的热燃烧效率，使其发挥最大效用，提高其利用价值。　　一些工业化国家对如何改进燃烧装置提高薪柴燃烧效率做了大量工作，木材直接燃烧设备装置趋于成熟。木柴炉、燃木锅炉、热风炉等燃烧装置被人们广泛使用，大型锅炉的燃烧效率可达80%~90%，接近燃烧水平，远远高于普通燃柴装置5%~10%的热效率。　　当前，我国也简化和改进了原有的热压缩颗粒成型系统，发明了“冷压缩成型技术”，从根本上解决了生物质收集运输难消耗高的技术难题，为林木质固体燃料在工业锅炉中替代煤炭提供了美好前景。　　2、林木质燃料发电　　林木质能发电是生物质能发电的一种，原料包括废木、锯渣、林木伐余物等。林木燃烧发电装置主要有燃料处理系统和燃烧发电系统组成。燃料处理系统主要是对超过预订规格尺寸的木块进行和粉碎，然后将其运输到燃烧仓、燃烧发电系统将木材燃烧的热能转化为电能。　　当前，改进燃烧发电系统燃烧和发电转化装置以最大限度发挥燃烧和转化效率，是制约林木发电的重要技术，是影响林木发电大规模推广的重要因素。　　在国外，林木质燃料发电技术正在不断走向完善和成熟。美国1986年在加州修建了25MW林木质发电厂，以树木采伐、加工和使用的废料等作为燃料。此后又不断有此类电站相继建成，仅加利福尼亚州一家公司就利用核桃壳、树枝等木质原料生产电力4.5兆瓦，每年节约石油11000t。　　在我国，中国国能生物发电有限公司拟在黑龙江省庆安县建设一座装机容量2.5万KW的林木质能生物发电厂，这意味着我国林木发电技术已经逐渐成熟，可以进行针对性的推广。　　三、结语　　林木生物质能源的开发和利用给当今的能源短缺带了新的曙光，其环境友好性、可持续利用和循环综合利用等特点都昭示着林木质能源的巨大潜力和广阔前景。　　四方仪器自控系统有限公司——专业的沼气成分分析系统设备供应商　　产品推荐：沼气分析系统Gasboard-9061　　沼气分析系统Gasboard-9061创新地采用稀释法沼气成分测量专利技术，将高湿、高H2S含量的沼气进行稀释，有效避免水分冷凝对管路及传感器的影响，同时降低H2S气体浓度，延长H2S传感器使用寿命，无需复杂昂贵的预处理单元。具体特点如下：　　①稀释后降低样气水分含量，避免水分冷凝，无需复杂的预处理单元　　②稀释后H2S气体浓度降低，大幅延长H2S传感器使用寿命　　③搭载超声波流量检测单元，同时监测样气与稀释气的流量和稀释比　　④NDIR、ECD传感器采用模块化设计，便于维护、更换　　⑤机柜及元器件防腐处理，适用于高湿、高H2S含量的沼气测量环境　　

　　沼气是有机物质在一定温度、湿度以及厌氧（缺氧）的条件下发酵，通过特殊的微生物的作用分解生成的产物。沼气工程按照发酵装置的容积大小和日产气量的多少，分为小型、中型、大型沼气工程。如表1所示，单体发酵容积≥50m3，或多个单体发酵容积之和≥50m3，或日产气量≥50m3的为中型沼气工程；单体发酵容积之和>500m3，或多个单体发酵容积之和大于1000m3，或日产气量大于1000m3的，即为大型沼气工程。如把中型和大型沼气工程放到一起介绍，称之为大中型沼气工程。　　一、沼气工程设计目标　　为规模化、规范化建设沼气工程，首先要明确工程最终达到的目标。主要有三个类型：　　1、以生产沼气和利用沼气为目标；　　2、以达到环境保护要求，使排水符合国家规定的标准为目标；　　3、前两个目标的结合，对沼气、沼渣和沼液进行综合利用，实现生态环境建设。　　二、沼气工程流程设计　　沼气工程工艺流程设计是工程设计的核心，需根据资金投入情况、管理人员的技术水平、处理原料、所处理物料的水质水量情况确定。　　大中型沼气工程的工艺流程包括原料预处理——沼气发酵——后处理等几部分，每一部分又包括很多内容。本文将介绍3种典型的大中型沼气工程的工艺设计流程。　　1、液体酒糟沼气发酵工艺　　液体酒糟高温发酵工艺是利用从酒精蒸馏塔排出具有80~90℃的糟液，通过沉砂池将酒糟中碎石沉淀分离，并进行适当的冷却。沼气发酵温度一般控制在53~56℃，所以要将高温糟液先冷却到60℃左右，再进入消化器发酵。　　以某酒精厂的沼气工程为例。工厂年产酒精5万t，丙酮、丁醇5000t，白酒1万多t，日排放废糟液2700t，年排放量达80万t以上。沼气工程日产沼气4万m3，除供给2万户家庭炊事燃气外，还供本厂职工食堂和锅炉作燃料，部分还作为工业原料。图2、某酒精厂沼气发酵工艺流程　　糟液进料浓度为CODCr5万mg/L，厌氧处理后，排放浓度为CODCr8000mg/L，去除率为84%；BOD（即原料中的有机物含量用生物耗氧量来表示）由2.5万mg/L降至2300mg/L，去除率90.8%；PH值由4.2升至7.2~7.5；悬浮物由2万mg/L降至700mg/L，去除率96.5%。　　糟液发酵产沼气，待工艺启动运转正常后，经冷却后的糟液可按规定投料量直接进入消化器，发酵过程中可通过投料量及污泥回流来调节pH值，消化料液的pH值应保持在7左右。　　2、屠宰污水与猪粪二级沼气发酵工艺　　屠宰污水经两级沉淀后加氯处理效果良好。屠宰污水与猪粪在预处理池，通过格栅除去杂物后用计量泵从计量池送入消化器，进行常温发酵。需经过二级发酵，使其有机物更好地为沼气微生物代谢分解，减少多环境的污染。发酵后的污水通过滤池里的细砂石滤层，可进一步进行过滤，达到较好的卫生环境效果。其工艺流程如图3所示。图3、屠宰污水、猪粪沼气发酵工艺流程方案　　3、近中温发酵处理畜禽粪污水工程　　以猪粪污水处理工程为例，工艺流程如图3所示，该工艺是针对规模化养猪场猪粪污水处理提出的工艺流程。猪舍粪污及冲洗水流经格栅、集水池，再经潜污泵送到除渣池。　　猪舍鲜粪用小车运到除渣池，除渣后的料液经过前处理、计量升温后泵进消化器。消化液流经储气罐作水封后，再流进储液池，可供温室作肥料用。由消化器产生的沼气，先经水封罐再进到储气罐。沼气的一部分与煤混烧，产生蒸汽用于料液升温，另一部分沼气可作其它燃料。在北方的沼气工程设计中，要特别注意室外装置和管网的保温处理。图4、近中温发酵处理猪粪污水工艺流程示意图　　三、结语　　沼气工程作为生态农业建设的中心环节，使不完整的传统农业循环转变为完整的良性生产循环体系，使资源的利用更加充分合理，极大地改善了农业生产环境。合理的选用工艺流程，可改善居民生活环境，实现废弃物的资源化、无害化及减量化，改善我国能源利用现状，推动农业循环发展。　　硫化氢检测仪厂商与产品推荐　　单位名称：四方仪器自控系统有限公司　　产品推荐：便携沼气分析仪Gasboard-3200Plus　　Gasboard-3200Plus采用国际领先的非分光红外气体分析技术及长寿命电化学传感技术，可同时测量沼气成分中CH4、CO2、H2S、O2等气体的体积浓度。在延续上一代产品高精度、无耗材等优势等同时，体积减小75%，重量减小60%，小巧出众，携带更加方便。同时具有如下特点：　　① 可同时满足工业现场测量和实验室气囊取样分析需求。　　② 采用模块化设计，多组分测量气体间无交叉干扰。　　③ 采用双通道设计，稳定性强。　　④ 具备自诊断功能，可在线检查传感器状态。　　⑤ 配置软启动电源开关，电池电量智能管理，避免仪器在低电量条件下工作。　　⑥ 自动存储测量数据，具备查询、删除功能，可通过多种接口传输到上级集中控制系统。　　⑦ 可采集气体流速(需配置手持式流速计)。　　⑧ 具有蓝牙功能，能够将采集数据上传，APP显示。　　⑨ 具有GPS定位功能。　　

　　目前水泥厂回转窑干法生产线从日产1000吨到日产10000吨工艺技术已非常成熟，在全国各地已广泛推广应用。　　为提高水泥厂回转窑干法生产线的生产效益，各种新技术相继在不同的生产线上示范应用，如富氧燃烧技术，分解炉分级燃烧脱氮技术，燃烧系统的自动化控制技术等都成为行业谋求减少水泥工业污染降低企业生产成本的一个个突破口，但都因各自的种种因素限制了节能效果的进一步提高和实际应用的广泛推广。　　要实行回转窑最佳的经济运行模式，必需综合生产中的多种工作途径并辅以最佳操作水平，才能煅烧出最好的熟料和实现最经济的生产。　　（1）稳定的生料率　　（2）稳定的煤质量　　（3）稳定生料喂料量　　（4）稳定的系统风量　　（5）稳定的分解炉出口温度　　（6）风量、煤、料和窑速的合理匹配　　（7）窑头和窑尾用煤的合理比例　　（8）窑炉协调，稳定的烧结温度和预热分解温度以及窑炉气氛的控制　　上述各项途径中最难控制的是第八条窑炉协调，达成稳定的烧结温度、分解温度以及窑炉气氛的最佳控制。　　水泥熟料的正常生产是在氧化气氛下进行的，但是当燃料燃烧不充分时会产生还原气氛。正常状态下，燃料充分燃烧生成CO2，燃料所蕴含的热能全部释放出来，若氧气不足时，煤粉就会不完全燃烧生成CO，产生还原气氛。事实上还原气氛对熟料烧成产生有严重的影响，烧成中出现黄心料，熟料易磨性差，并严重影响水泥的颜色，严重的还会造成预分解系统粘结堵塞、窑后结圈结球。　　水泥厂窑尾高温气体分析系统是检测窑炉气氛的关键设备，通过窑尾高温气体分析仪的在线测量，可以实时掌握窑炉气氛中CO、O2、NO的情况，确保氧化气氛煅烧状态，结合温度检测，可确保烧成系统设备的发热能力和传热能力的平衡稳定，在操作中做到前后兼顾、窑炉协调，稳定的烧结温度和分解温度，不损坏窑皮，不窜黄料，实现优质、高产、低能耗运行。　　1、测量CO、O2含量，实现燃烧控制　　水泥窑煅烧过程中，其燃烧状况一般有四种类型：　　1)中性完全燃烧——理想型　　2)有过剩空气的完全燃烧　　A.燃烧完全被氧化，O2有剩余　　B.燃烧产物：H2O，CO2，N2，O2，Ar，SO2　　3)有过剩空气的不完全燃烧(燃烧有问题)　　A.O2足够，但仍残留有可燃物　　B.燃烧产物：H2O，CO2，N2，O2，CO，SOx，NOx　　4)空气不足的不完全燃烧(燃料偏多)　　A.只有部分燃料氧化　　B.燃烧产物：H2O，CO2，N2，H2，CO，CmHn，H2S　　总结：第一类是中性的空气，鉴于混合过程的效率，在实践中并不可能；第二类是过多的过剩空气，是完全燃烧，但过多意味着热损失；第三类和第四类都是不完全燃烧，且产生了CO，CO含量越高说明燃烧越不完全。因此，为了及时了解燃煤完全燃烧状况，实现燃烧控制，在线监测O2与CO含量是十分必要的。　　2、测量NO含量，帮助监控窑内温度　　水泥回转窑内的煅烧情况直接关系到水泥熟料的产量、质量、原燃料的消耗和综合成本。如果窑内煅烧温度过高或热工振荡过大，不仅会大量消耗燃煤，甚至还会损害窑衬；如果煅烧温度过低，就会造成熟料的夹生料，严重影响水泥熟料的质量。　　水泥熟料在煅烧过程中，会产生大量的NO，NO的形成主要取决于：火焰情况；烧成带原料的温度；火焰中氧含量；二次空气与火焰的混合；钙和碱性硫酸盐的数量。而窑内煅烧温度也与这些因素相关，故NO含量与窑内煅烧温度成一定关系，其关系曲线如图1。图1.NOx与温度关系曲线图　　因此，通过在线监测NO的含量，可帮助指示温度趋势，及时修正、避免窑温度失控，以保证水泥熟料的质量。　　3、水泥生产过程监测与测量范围　　在水泥煅烧、生产过程中，除了会产生O2、CO和NO气体，还会产生SO2、CH4、CO2等附加气体，对这些气体进行必要的检测，对整个生产工艺的调控具有一定的意义。图2、图3分别为整个水泥生产工艺流程需要进行气体检测的监测点与测量范围。图2.水泥生产工艺流程表1.测量范围与仪表选型　　四方仪器在线气体分析系统Gasboard-9031针对样气中低粉尘工况设计，由预处理单元、控制单元、气体分析单元三部分构成。预处理单元采用不锈钢、电加热温控干法取样探头，使用寿命长、精度高；利用最新反吹扫技术解决探头堵塞问题，保证分析系统的可靠性；配置单级制冷器去除样气中的水分，实现两级过滤，确保仪器长期在线运行。控制单元采用PLC程序控制，可自动完成采样、反吹、排水等操作。气体分析单元可根据用户需求配置Gasboard-3000Plus、Gasboard-3000UV和Gasboard-3100等各型号，以满足水泥生产过程中的O2、CO、NO、SO2、CO2、CH4等气体含量的同时测量。　　水泥厂窑尾高温气体分析系统的正确选型，不仅可以帮助中控操作人员实时了解窑内的煅烧状况和燃煤的完全燃烧状况，指导操作人员及时采取相应措施；还有利于中控操作人员对整个煅烧过程信息做出整体的了解和综合判断，指导生产，真正达到节能和提高熟料质量的目的。（来源：工业过程气体监测技术）

　　在我国一次能源中，煤炭约占70%。有效地脱除煤中的硫，对于发展经济、环境保护、治理酸雨等都具有极其重要的意义，已成为全社会的一种共识和趋势。我国煤炭储量中高硫煤的分布趋势是西南地区煤中硫分高，北方地区硫分低；上层煤硫分低，下层煤硫分高。　　在众多的煤洁净、脱硫技术中，煤的燃烧前脱硫技术，其脱硫成本仅相当于洗涤烟气脱硫的1/10，同时燃烧前脱硫便于大规模、全面地控制燃煤的SO2、粉尘排放，因而受到高度重视。根据煤的成分和特点，燃烧前脱硫方法主要有物理法、化学法和生物法。　　一、物理法　　物理法是根据煤与含硫含矿物的物理性质如密度、磁性、导电性以及可浮性的不同将含硫矿物与煤分开的脱硫方法。主要有重选法、浮选法、磁选法、电选法、干选法、絮凝法、微波处理法和辐射脱硫法等。　　1、重选法　　重选法脱硫就是利用煤和黄铁矿之间的密度差异，即利用硫铁矿密度大（5.0g/cm3）、煤的密度小（约1.3g/cm3）的差异，用水力旋流器或重介旋流器和摇床作为分选设备，脱硫率可达40%~80%，对黄铁矿硫具有较好脱除效果，其净化率取决于煤中硫铁矿的颗粒大小及其含量，是目前最经济、有效的脱除煤中无机硫的方法。　　2、浮选法　　浮选法脱硫是依据煤和黄铁矿表面物理化学性质的不同，利用浮选机或浮选柱作分选设备，通过加入适当的抑制剂来达到脱硫目的，脱硫率达53%左右。　　3、磁选法　　按磁性差异脱硫，即利用煤中黄铁矿硫的弱磁性和有机质的非磁性的差异，利用硫铁矿在强磁场下能转化为顺磁性物质，具有一定导电性，进行磁选，在强磁场中将黄铁矿硫从煤中分离。　　4、电选法　　高压静电法选煤是利用煤颗粒与杂质颗粒导电性的差别，即根据干煤是非导体，硫铁矿是半导体，利用两者导电率的差异进行脱硫。　　5、干选法　　干法选煤主要是利用煤与矸石在密度、粒度、形状等物理性质方面的差别进行分选，可脱除高硫煤中粒状、块状的黄铁矿硫。干法选煤中影响较大的是风力选煤（风力摇床、风力跳汰）和空气重介质流化床选煤。目前研制出的复合式干选机可以用于>2mm以上的粒状、块状黄铁矿及结核、连生体的脱硫。　　6、选择性絮凝法　　在含有多种矿物组分的细粒悬浮矿浆中加入分散剂、絮凝剂、调整剂，从而调整和改变悬浮颗粒之间的作用力性质或大小，使得某种颗粒（如煤）能有选择的聚集成团，而其他颗粒（如黄铁矿）仍然保持稳定的悬浮状态，然后再通过常规的分选方法如沉降、筛分等，高效地将絮团和悬浮颗粒分离。　　二、化学法　　化学法可脱除部分有机硫（25%~70%），主要是利用强碱、强酸或强氧化剂等化学试剂，通过氧化、还原、热解等化学反应将煤中硫分转化为液态或气态的硫化物抽取出来从而实现脱硫目的。主要有热压浸出法、常压气体湿法、溶剂法、高温热解气体法、化学破碎法等几大类。　　1、热压浸出法　　①热碱液浸出法　　热碱液浸出法又称水热法，使用Na2CO34%~10%和Ca(OH)22%的混合水溶液为浸出剂，可将煤中硫铁矿转化为可溶性硫化物、硫代硫酸盐、有机硫转化为硫化氢，从而达到脱硫的目的。　　②Meyers法　　Meyers法是利用Fe2（SO4）3中3价铁的氧化性将硫铁矿转化为可溶性的FeSO4，对有机硫不起作用。　　③氧化法脱硫　　氧化法脱硫是利用空气在较高的温度和压力下氧化煤中的硫铁矿和有机硫生成可溶性的硫酸盐或硫酸。　　2、常压气体湿法　　①KVB法　　KVB法是在常压下利用NO2选择性氧化煤中含硫组分，并以水洗或热碱液处理后再水洗除去煤中的硫。　　②氯解法　　氯解法也称JPL法，在氯化作用下，硫铁矿可被氧化为氯化铁和硫酸，有机硫可被氧化为磺酸或硫酸。　　3、溶剂法　　①熔融碱法　　熔融碱法是用熔融碱进行脱硫，熔融碱能与煤中的矿物质、有机硫反应生成可溶性物质，从而得到净化煤，甚至可以得到超净化煤。　　②有机溶剂抽提法　　有机溶剂抽提法中目前比较成熟的是全氯乙烯脱硫工艺，它是利用全氯乙烯萃取煤中的有机硫，而硫铁矿和其他矿物质则利用重力浮沉除去，萃取液中其他烃类化合物含量小于原煤有机质的0.5%。　　③超临界流体萃取法　　超临界流体萃取法用于脱硫是指在煤中加入甲醇和乙醇，利用醇中的氢键和偶极引力，增加对煤中有机物的溶解能力以达到脱硫目的。该法主要用于脱有机硫，脱硫率可达57.8%。　　4、高温热解气体法　　此类方法是利用加氢反应，在高温高压下将煤中的硫转化为硫化氢，以生产洁净半焦为目的。该法可大幅度提高焦油、粗苯的回收率，便于化工利用。　　5、化学破碎法　　此法是由美国研究开发的一种干式煤炭分选法，简称SURC法。其原理是利用一种低分子量化合物（通常用液氨或浓氨水）迅速渗透到煤的天然裂缝中，并破坏了煤中的结合键，从而使煤沿着层理面以及矿物质与煤有机质的结合面出现选择性破碎。　　三、生物法　　生物法是通过培育出针对含硫化合物的菌种，利用煤中含硫化合物的生物化学反应，使含硫化合物氧化后，用酸洗、沥滤的方法实现脱硫。微生物浸出用于煤脱硫，具有只需室温、低压的温和条件，对煤有机质破坏小的优点。　　1、生物浸出法　　生物浸出法是利用微生物的氧化作用将黄铁矿氧化分解成铁离子和硫酸，硫酸溶于水后将其从煤炭中排除的脱硫方法。这种方法的优点是装置简单，只需在煤堆上面撒上含有微生物的水，通过水浸透在煤中实现微生物脱硫。其优点是脱硫效率高，缺点是处理时间较长，浸出的废液易造成二次污染。　　2、表面处理法　　将微生物处理技术和选煤技术结合起来，开发了微生物浮选脱硫技术，即微生物表面处理法。把煤粉碎成微粒并与水混合，在其悬浮液下面吹进微细泡、煤和黄铁矿的表面均附着气泡。由于空气和水的浮力作用，两者一起浮于水面不能分开。如果将微生物加到水溶液中，由于微生物附着在黄铁矿微粒的表面，使得黄铁矿的表面由硫水性变成亲水性，与此同时，微生物却难以附着在煤炭颗粒表面而仍保持其疏水表面的特点。在浮选柱气泡的推动下，煤炭颗粒上浮二黄铁矿颗粒则下沉至底部，从而把煤和黄铁矿分开，可大大缩短处理时间。同时，无机硫含量愈高，浮选微生物脱硫效率就愈高，浮选法微生物脱硫已成为国际上洁净煤技术开发的热点。　　四、结语　　在选择脱硫方法和工艺时，必须对高硫煤的硫特性进行研究，我国高硫煤大多数是以无机硫为主，且解离力度相对较粗，物理法能脱除50%~80%的无机硫及大部分灰分，经济实用。因此，当前煤炭脱硫可以发展燃前的物理脱硫放在首位，以燃中固硫和燃后烟道气脱硫为补充的脱硫技术，进行联合开发、综合治理，实现煤炭高效洁净利用。　　紫外烟气分析仪厂商与产品推荐　　单位名称：四方仪器自控系统有限公司　　产品推荐：紫外烟气分析仪（超低量程）Gasboard-3000UV　　Gasboard-3000UV是一款基于国际领先的紫外差分吸收光谱气体分析技术，自主研发的新一代超低量程在线烟气分析仪。采用独特的算法，长光程多次回返气体室，抗干扰能力强，测量精度高，检测下限达到0.1mg/m3，适用于超低浓度烟气认证，满足超低排放监测市场需要。同时具有如下特点:　　① 测量范围小于100mg/m3，满足国家环保超低排放标准；　　② 烟气中气态水对SO2、NO测量基本无影响；　　③ 烟气中采样流量对SO2、NO、O2测量基本无影响；　　④ 多组分测量气体间基本无交叉干扰；　　⑤ 具备自动调零功能，漂移更低；　　⑥ 配置专业化预处理方案；　　⑦ 具备数字和模拟输出功能，蓝牙app远程故障报警功能；　　⑧ 自动化程度高，运维成本低，无需人工值守。　　

　　在水泥行业，煤磨的收尘采用袋式除尘器已广为应用，但是由于煤磨设备的发展，煤粉的输送已取消细粉分离器，而由袋式除尘器取而代之，而煤磨袋除尘器是根据煤粉尘防燃、防爆原理，以及袋除尘器过滤机理相结合研制成功的。煤粉在输送、粉磨与除尘过程中的主要危险是燃烧、爆炸。因此，防燃、防爆是煤粉磨系统及除尘器设计时必需考虑的两大因素。　　1煤磨烟气的特性　　煤磨烟气中所含粉尘为煤粉，其浓度大，粒度细，易燃易爆。　　1.1煤粉的几项特性　　据煤炭科研部门试验表明，煤粉具有如下特性：　　（1）爆炸极限：烟煤爆炸下限浓度为110~335g/m3，爆炸上限浓度为1500g/m3；无烟煤爆炸下限浓度为45~55g/m3，爆炸上限浓度为1500~2000g/m3。　　（2）煤粉可燃爆的粒度：上限为0.5~0.8mm，粒经小于75μm更易于燃爆。　　（3）煤粉的着火温度：500~530℃，自燃温度：140~350℃。　　（4）煤的挥发份：无烟煤挥发份≤10%，无爆炸危险；烟煤挥发份>10%，有爆炸危险，百分比愈大，爆炸性愈大。　　1.2煤粉燃爆的因素　　煤粉只有具备如下三要素，才可能进行燃烧和爆炸，缺一不行。　　（1）有可燃物质一煤粉；　　（2）有氧气；　　（3）有点燃源。　　1.3粉尘浓度较低　　水泥厂煤磨工艺流程是煤磨排出的含煤粉烟气先流经粗粉分离器再经细粉分离器至除尘器，其粉尘浓度较低，约为70g/m3左右。随着技术的发展与进步，取消细粉分离器，含煤粉烟气经粗粉分离器后即直接至除尘器。此时，煤粉的浓度提高至300~700g/m3，在除尘器空间内煤粉弥漫正处于燃爆范围内。而煤粉的浓度很细，比表面积大，粒度　　1.4易引起燃爆　　氧气的浓度在15%~17%以上，易引起燃爆，小于14%视为惰性气体。　　水泥厂煤粉制备工艺系统——煤磨布置在窑尾(指回转窑)，利用窑尾烟气作为烘干介质时，烟气中含氧量低，有抑制燃煤的作用——而用冷却机热风作为烘干介质时，热风中含氧量将高达21%，具备燃爆条件。　　1.5煤磨燃爆的温度范围　　水泥厂煤磨入口温度一般不大于400℃，煤磨出口烟气温度为避免结露需高于露点温度15~30℃，一般控制在70~85℃，但当利用窑尾烟气作烘干用时，因其水份含量有时高达6%，煤磨烟气出口应高于露点温度30~35℃，一般控制在85~90℃。可见其出口烟气温度均在着火或自燃温度范围外。　　2系统防燃防爆技术要点　　2.1控制燃烧物　　含尘气体的燃烧物一是可燃气体，另一个是固体燃烧物，可燃气体主要是CO，其在气体中的含量达到一定浓度就可能发生爆炸，CO主要来自通风系统的热源，因此，必须加强通风系统的管理，保证CO含量在安全范围内。　　控制固体可燃物包括控制进气口含尘浓度和避免收尘器内部煤粉堆积两方面，避免煤粉堆积由收尘器特殊结构来保证，而气体的含尘浓度则由系统工艺决定，根据有关试验表明，煤粉的爆炸浓度工区是100~2000g/m3因此，为保证带收尘器安全运行，最好控制在60g以下，但是随着粉磨技术的发展带收尘器常被作为工艺设备选用，而且又都采用一级收尘，含尘气体由磨机经粗粉分离器直接进入带收尘器，含尘浓度都在300~700g/m3之间，这正处在爆炸危险区域，因此，控制其它两个爆炸条件及保证检测、防暴系统的正常尤为重要。　　2.2控制含氧量　　氧气是燃烧的三要素之一，试验表明，气体含氧量低于12%时，就能避免燃烧发生。在煤磨系统中，常需要热气体对磨进行通风和烘干物料，煤粉磨常用窑头冷却机热风，或窑尾废气做热源，若采用冷却机热风，气体中的含氧量基本上与空气相同，为21%，这将增大煤粉烟气爆炸的可能，极不安全，因此，使用带收尘器的煤磨系统最好是采用窑尾废气做热源，含氧量可控制在12%以下。　　2.3控制温度　　气体温度的控制对于煤磨收尘器来说，入口气体的温度应严格控制，保证高于露点以上25℃，低于75℃的范围。温度过高容易引燃含尘气体而发生爆炸;温度若低于露点一下，会引起结露，不仅造成积灰，还会堵塞滤带使清灰困难而影响收尘器的正常运行。　　2.4消除火源　　（1）消除内部火源　　主要是消除除尘器滤袋静电火源。抗静电针刺毡是在针刺毡的基布上纺入导电纤维，使滤料电阻值降低，利于附着滤袋表面粉尘所带静电荷的释放。有导电纤维较无导电纤维针刺毡表面电阻、体电阻和摩擦电位都低得多。为防止煤粉自燃，结构设计不能有积灰面。设备设计要符合防爆要求，本体上还必须装有卸压阀。煤磨袋除尘器的灰斗是很容易积灰的，煤粉尘细度细，粒度小于40μm的占95%以上，附着性强，粉尘还可能吸收空气中的水分，在灰斗壁上冷凝。所以灰斗壁的倾角应≥70°。在灰斗两面形成的谷角处，设计一溜料板，成为两个加大的谷角，减少粉尘的沉积。　　（2）消除外部火源　　外来火源主要有热风炉热风带入的火星；机械摩擦火花；电火花；维修时电、气焊造成的局部高温等。有些在系统操作时，只要引起足够的重视就可以克服，有些则难以预料，因此，必须采取安全措施，如设备检修时，停止系统的运行、隔离操作面、准备灭火器材等。我国大部分水泥厂煤磨设置在窑头，热风来源或为热风炉或为篦冷机或为窑头，氧含量均在20%左右，属于非惰性操作。随着氧浓度的增加，煤粉点燃温度呈下降趋势。在除尘器内热的煤粉尘与空气混合就会形成爆炸性混合物，当其浓度在45~2000g/m3之间时，一旦温度过高就会引起燃烧、爆炸。当煤的挥发分Vad>20%时，危险会更大。因此，须将入袋除尘器的废气温度控制在90℃以下。一旦温度超温，声、光报警，紧急切断系统，停止运行。　　另外，CO气体的监测、报警也是用于煤磨安全运行的一种措施。要求有一整套配备的降温、过滤、干燥等装置，需要严格的管理和维护。这样CO自动监测系统是能够起到预警作用的。如果条件允许，煤磨系统采用窑尾预热器排出的废气作为热源，其氧含量在6%~10%、气体温度在300~340℃之间，使系统在惰性气氛下操作更安全。　　（3）采用灭火装置　　在我国有些水泥厂由于资金和管理等诸多原因，煤粉磨系统只是简单的配备几个泡沫灭火器，有的连这个都做不到，这是非常不可取的。煤粉磨系统防燃、防爆应配有温度预警装置和CO2自动灭火装置。当CO2在空气中的浓度达30%~40%时，一般可燃物质的燃烧能窒息；40%~50%时，能抑制汽油蒸汽以及其它气体的爆炸。对于煤粉尘而言，CO2含量在50%能够抑制其燃爆。CO2自动灭火装置由固定的CO2供给源，通过与之相连的带喷嘴的固定管道，向被保护设备直接释放CO2灭火剂。　　3.可燃可爆气体监测方案　　据上文分析可得：要防止磨煤与除尘系统燃爆事故的发生，除控制温度、消除货源外，对可燃气体CO与O2含量的实时监测也十分重要。但在水泥工艺中，要完全避免“牵一发而动全身”的燃爆事故发生，除了要对磨煤与除尘系统进行实时的气体成分监测，对整个工艺流程的安全监测也是必不可少的，以下是水泥工艺流程中各个监测点及相关检测参数汇总。　　4.结语　　水泥企业煤粉磨系统及除尘器的防燃、防爆是一项系统工程。从操作到设备管理，要进行全面的可燃可爆气体流程监测并制订严格的规章制度。严格按章办事，只有这样，煤粉磨系统、除尘器系统甚至整个水泥工艺才能长期安全、稳定、高效运行。　　(来源：工业过程气体监测技术)　　

　　沼气的主要成分是CH4和CO2，此外，还含有微量的H2S、水等杂质。利用沼气生产管道燃气、GNG和LNG，其技术难点在于沼气的净化提纯。因此，需要通过必要的沼气净化提纯技术，使沼气成为甲烷含量高，热值和杂质等条件符合管道、压缩或液化天然气标准要求的高品质生物天然气。而要达到标准所规定的气体质量，净化提纯工艺过程监测必不可少。　　一、沼气净化提纯技术　　沼气中出CH4以外的杂质气体成分往往会对沼气的利用造成不利影响，必须将其除去。主要原因如下：　　①CO2使沼气的能量密度降低，并且减缓燃烧速度。　　②H2S的活性较强，会使压缩机、管道、发动机等受到腐蚀，并造成催化剂中毒。　　③水在导气管道中积累后会溶解H2S、CO2等酸性气体而腐蚀管道。　　④O2含量过高，当混合气浓度到达甲烷的爆炸极限水平可能发生爆炸。　　与其他燃料相比，沼气抗爆性能较好，是有一种很好的清洁燃料。目前大量的沼气利用还是以低品位的热利用为主，随着沼气产量的不断增加，沼气的中高端利用途径不断扩展。沼气发电，热电联产，作燃料电池，纯化后代用管道天然气和用作汽车燃料，用作生产燃料乙醇等。　　沼气组分复杂，净化难度远大于天然气，因此，利用沼气生产管道燃气、GNG和LNG，其技术难点在于沼气的净化提纯，即要把沼气净化提纯到符合国标要求的天然气标准。沼气净化一般是去除沼气中微量的有害组分，如沼气脱硫、脱氧、干燥技术等。沼气提纯是去除沼气中的二氧化碳，以提高燃气的适用性和热值。经过净化提纯得到的生物天然气，通常含有95%~97%的甲烷和1%~3%的二氧化碳，可以作为替代天然气使用。　　1、沼气脱硫　　沼气中的硫主要以H2S形式存在，所含有机硫较少。脱除硫化氢的方法很多，一般可分为干法脱硫、湿法脱硫和生物脱硫。　　干法脱硫通常用于低含硫气体处理，特别是用于气体精细脱硫。大部分干法脱硫工艺由于需要更换脱硫剂而不能继续操作，还有一些干法如锰矿法、氧化锌法、氧化铁、活性炭等，脱硫剂不能再生或再生次数很少，脱硫饱和后要废弃，这样一方面会造成环境问题，另一方面会增加脱硫成本。　　湿法脱硫是利用特定的溶剂与气体逆流接触而脱除其中的H2S，溶剂通过再生后重新进行吸收，根据吸收机理的不同，又分为化学吸收法、物理吸收法、物理化学吸收法以及湿式氧化法。湿式氧化法脱硫效率高，单质硫可回收，流程较简单，大多数脱硫剂可以再生，运行成本低等；同时该法流程复杂、投资大、适用于气体处理量大，H2S含量高的场合。　　生物脱硫系统以各种微生物的容纳力为基础，利用微生物的生命活动将有机污染转化为对人体健康和生态环境无害的化合物、生物法常用于污水处理工程中产生的硫化物。生物脱硫技术包括生物过滤法、生物吸附法和生物滴滤法，三种系统均属开放系统，其微生物种群随环境改变而变化。在生物脱硫过程中，氧化态的含硫污染物必须先经生物还原作用生成硫化物或H2S，然后再经生物氧化过程生成单质硫，才能去除。　　生物净化工艺与上述传统工艺相比具有运行成本低、反应条件温和、能耗少和有效减少环境污染等优点，但脱硫微生物都是需要氧型的，氧气或空气的加入可能会导致沼气中氧含量上升影响沼气的安全性，因此采用生物脱硫是要时刻监控反应器中的氧含量。表1.常见的几种脱硫方法及其特点　　2、沼气脱氧　　沼气生产中不可避免地会混入空气，特别是垃圾沼气。氧的脱除是沼气加工的必经步骤，沼气中的氧必须脱至一定范围内，才能确保整个工艺过程的安全性。若生物沼气生产GNG或天然气，则需将其中所含的氧气含量降至0.5%以下。沼气脱氧工艺一般有如下几种：　　方法1：利用气源中的原有气体和氧气反应；　　方法2：通入氢气与氧反应，生成较易除去的水；　　方法3：混合气中的氧直接与催化剂发生氧化反应，使催化剂活性组分转化成高价氧化物；　　方法4：通过膜分离或低温变压吸附法(PSA)去除。　　方法2需要氢源，且要确定通入氢气量，方法3较难达到合格的脱氧深度，而方法4成本较高。因此，利用沼气中主要组分甲烷与氧气在催化剂作用下反应，是较为经济有效的脱氧方法。　　3、沼气干燥　　未经处理的沼气通常含有饱和水蒸气。其绝对含量与温度有关，如35℃时沼气水含量约为5%。沼气脱水技术主要分为物理分离和化学干燥两类，这些方法也可以同时去除沼气中的泡沫和粉尘。　　冷凝法是去除沼气中水蒸气最简单的物理方法，但由于水会在热交换器上结冰，这种方法只能将露点温度降低至0.5℃，要得到更低的露点温度，需将沼气进行压缩，且露点温度越低，所需压力越高。冷凝法包括除雾器、旋风分离器、湿气捕集阱等。化学干燥法通常在较高的压力下进行，最常用的吸附剂为氧化铝或沸石，此外还可用三甘醇或可吸湿盐类作为干燥剂。　　4、沼气脱碳　　由于沼气中甲烷含量较低，其高位发热值只有23.9MJ/m3(甲烷含量60%)，而纯甲烷高位发热值为39.78MJ/m3。作为车用燃料或者管道天然气燃料其高位发热值要求大于31.4MJ/m3，则要求沼气中甲烷浓度至少提高到88%以上，即要脱除多余CO2。沼气脱碳技术多源于天然气、合成氨变换气脱碳技术，包括物理溶液吸收法、化学吸收法、变压吸附法、膜分离法、低温深冷法等。表2给出了常用的沼气脱碳方法及其特点。表2.常见的几种脱碳方法及其特点　　5、其他杂质的脱除　　除了水、硫化氢、氧、二氧化碳外，其他杂质气体通常含量较少，且可以在已有的净化或提纯单元中去除。如硅氧烷和卤代烃主要存在于垃圾填埋场沼气或混合原料发酵沼气，均可通过活性炭吸附去除，少量的氨也可被活性炭吸附，或者在二氧化碳脱除单元(如加压水洗法)去除。　　二、净化提纯工艺过程监测　　沼气的主要成分是CH4和CO2，此外，还含有微量的H2S、水等杂质。沼气并入天然气管网，或用于车用燃料、燃料电池等，其气质一般有着严格的要求。因此，需要通过必要的沼气净化提纯技术，使沼气成为甲烷含量高，热值和杂质等条件符合管道、压缩或液化天然气标准要求(车用天然气相关标准见表3)的高品质生物天然气。而要达到标准所规定的气体质量，气体组分监控特别是燃烧特性的监控必不可少。其中用于测量气体组分的方法一般可以采用非分光红外(NDIR)气体分析技术，如四方仪器红外气体分析仪Gasboard-3500，使用Gasboard-3500监测净化提纯气体的CH4、H2S、CO2、O2含量，业主可掌握甲烷回收率、脱硫与脱碳效率等关键数据，并据此进行厌氧发酵、净化提纯工艺的过程优化，以提高生物天然气工程的经济效益。下面以山东省某大型生物质天然气提纯项目为例，简要叙述沼气成分检测在沼气提纯中的应用。表3.车用天然气相关标准　　1、项目概况　　项目总投资12100万元，总占地面积55亩(36666.85㎡)，建筑物面积21605㎡(利用现有建筑)，构筑物16692m3(主要包含厌氧消化罐、贮气柜以及其它地面硬化贮存场等)。主要产品为：生物天然气401万Nm3、固态有机肥1万t、有机叶面肥1.5万t、液体二氧化碳0.42万t。项目主体工程组成见表4。表4.项目主体工程组成一览表图1.项目厌氧发酵区　　其中，沼气经脱硫、脱碳后再经压缩机压缩成压缩天然气CNG)，根据订单情况，选择性进行降温成液态天然气(LNG)，后暂存于钢瓶或撬车内，以备出售外运。其主要成分一致，仅为物理形态上的变化，主要组成一览表见表5。表5.生物质燃气组成一览表图2.压缩燃气装车现场　　2、净化提纯主要工艺　　1）脱硫工艺　　发酵过程产生的气体经过干燥柜重力除水和高能离子除臭设备除水、除臭后进入双膜贮气囊暂存。由于沼气原气中含有一定量的H2S气体，需经过“无定型羟基氧化铁”脱硫工序将H2S气体脱除净化。气体从干法脱硫塔的底部进入，顶部排出，气体在干法脱硫塔内与干法脱硫剂接触，使得H2S被脱除。　　2）沼气脱碳　　脱硫后的沼气经过气柜稳压后，经高效过滤器去除饱和水蒸气和微尘粒后，进入膜分离装置，使得CH4、CO2混合气体彼此分离，分离后最终沼气中CO2浓度在3%以下，分离出的CO2几乎不含CH4。　　项目CO2提纯装置采用的是北京三益能源环保发展股份有限公司的膜分离装置，其工作原理为：压缩沼气在沿中空纤维管(即SEPURAN膜)内腔流动时，各种气体的分压在中空纤维丝管的高压侧(原料侧)与低压侧(渗透侧)所形成的分压差作用下，溶解系数和扩散系数大的气体(如CO2、H2S)优先透过管壁，其余气体(CH4)相对受到阻隔，从而达到分离的目的。　　3、工艺监测解决方案　　项目采用了四方仪器便1台便携式红外沼气分析仪Gasboard-3200L和1台防爆型红外气体分析仪Gasboard-3500，用于发酵罐出口、脱硫设备出口和脱硫装置出口等各个监测点CH4、CO2、H2S、O2浓度的实时与在线监测，其中Gasboard-3500委托北京三益能环集成配套，现场安装。表6.气体监测方案　　1）发酵罐出口监测，测量CH4、CO2和O2含量，帮助业主掌握发酵罐厌氧发酵状况，从而能够及时、准确地调节发酵罐进出料时间，保障厌氧消化高效、稳定运行，提高沼气工程产气效率。　　2）脱硫设备出口监测，测量H2S含量，帮助业主直观地了解脱硫效率，有依据的进行脱硫工艺优化，同时有效降低有毒气体H2S排放污染。图3/4.便携沼气分析仪监测现场　　3）提纯装置出口监测，测量CH4、H2S、CO2和O2含量，帮助业主准确了解净化提纯效率，为生物天然气销售以及环保排放监测提供参考数据。图5/6.红外气体分析仪监测现场　　三、结语　　沼气净化提纯生产生物甲烷，品质相当于化石天然气，在条件允许下，可直接并入管道燃气，也可制成压缩天然气，用于汽车燃料等。这种利用特别适合于我国长江以南温带和亚热带地区，这些地区自然条件优越、生物资源丰富、经济条件好。从国内外的成功经验来看，管道燃气效益最好，但需要沼气工程附近有天然气管网且能并入，否则另铺设管网将不具经济性；用沼气生产CNG具有一定的经济效益，特别是在中国东部和南部地区，是在沼气工程附近无管网情况下的首选；把沼气净化生产成LNG，其工艺指标极为严格，理论上可行，但净化处理难度大，成本高，经济效益有待验证。　　沼气净化提纯技术工艺较多，用户可以根据自身资金成本和能源化利用目标进行选择。但使沼气净化提纯成为甲烷含量高，热值和杂质等条件符合管道、压缩或液化天然气标准要求的高品质生物天然气，其工艺过程的气体成分监测必不可少。　　（来源：沼气圈）

　　随着人民对生活环境要求的日益提高，环境保护受到高度关注，国家对工厂排放气体的监管日益加强。气体分析仪广泛应用于石油燃气、煤化工、电厂、废水处理、钢铁冶金、水泥等行业，对于各类不同的安全生产场合和检测要求，选择合适的气体分析仪对每一个工厂来说都是十分重要的。　　一、 监测位置及场合　　1、 在线型气体分析仪　　在线型气体分析仪在工业装置和生产过程中应用较多，可安装在特定的监测点上对特定的气体进行监测。在线型气体分析仪在工艺和技术上更适合于监测所要求的连续、长时间、在线、稳定等特点，其需要根据现场气体的种类及浓度加以选择，同时安装位置也是在线气体分析仪的选择因素之一。　　在线型气体分析仪常用于密闭空间，例如反应罐、储料罐或容器、下水道或管道、隧道等。　　2、 便携型气体分析仪　　便携型气体分析仪操作方便、体积小巧，可携带至不同的生产部位进行监测。　　便携型气体分析仪常用于比较开放的场合，例如敞开的工作车间等。　　二、 被测气体的种类及特性　　在工业生产过程中，会产生大量的可燃气体和有毒有害气体，其中可燃气体主要是H2、CH4、CnHm（C2H2、C2H4、C2H6）等，有毒有害气体主要是CO、CO2、SO2、NOX、H2S等。CO、H2S、H2等与空气混合达到极限值后，极易发生火灾、爆炸事故，造成人员伤亡和设备损坏；CO2、SO2、NOX等气体的排放不仅对人体有伤害，还会造成大气污染。因此，工业过程中的气体监测是十分必要的。　　1、 石油&燃气　　在石油和燃气的生产过程中，会产生大量的烃类气体和CO、H2S等，事故发生概率高。因此，为保护现场工作人员的身体健康和生产安全，石油、燃气行业目前普遍采用气体检测分析的方法予以控制，安装气体分析仪来检测易燃气体和有毒气体是否泄漏，监控工艺装置或储运设施周围环境中的易燃有毒气体含量。　　监测应用：勘探钻井平台、生产平台、储油/储气站、输油/输气管道、精炼厂等。　　监测气体：烃类气体、CO、H2S等。表1、石油&燃气行业气体分析仪选型推荐　　2、 煤化工　　煤化工生产中，煤气是必然产物，煤气中含有有毒气体，当煤化工厂中毒性气体浓度达到或超过安全值时，会引起事故发生。气体分析仪可通过实时检测发出报警信号，并可启动电磁阀、排气扇等外联设备，自动排除隐患。　　监测应用：炼焦、煤气化——合成氨、煤基甲醇、煤制合成油、煤化工联产等产业。　　监测气体：O2、CO、CO2、CH4、H2、CnHm（C2H2、C2H4、C2H6）等。表2、煤化工行业气体分析仪选型推荐　　3、 电厂　　我国电厂的主要燃料是煤炭，电厂的烟气排放已成为我国主要的固定污染源之一。电厂锅炉燃烧会产生大量的有毒有害气体，不仅会污染环境，还会影响锅炉燃烧效率。　　监测应用：炉及燃烧炉附近、烟气净化装置后的烟气排放检测、煤仓和磨煤机等　　监测气体：SO2、NO、CO、CO2、O2等。表3、电厂气体分析仪选型推荐　　4、 污水处理　　污水在放置过程中会排散发出刺鼻难闻的气味，很多城市和乡镇会采用废水处理装置来处理污水。近年来，污水厌氧发酵产沼气也成为污水资源化利用的方式之一。　　监测应用：①污水处理装置——蒸煮器、装置污水槽和硫化氢洗涤器等。　　②污水沼气工程——厌氧发酵装置出口、脱硫塔出口。　　监测气体：CH4、H2S等　表4、污水处理领域气体分析仪选型推荐　　5、 钢铁冶金　　在钢铁冶金行业的生产过程中，会产生大量的烟气及煤气，烟气和煤气中的某些成分会对环境及资源回收产生影响，因此必须对其烟气和煤气成分进行实时监测。　　监测应用：高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、烟气排放　　监测气体：O2、CO、CO2、CH4、H2、SO2、NO等。表5、钢铁冶金行业气体分析仪选型推荐　　6、 水泥　　水泥厂属于高污染行业，其烟尘排放量大，部分水泥厂窑尾废气采用袋收尘除尘，由于袋收尘中温度高，袋收尘混合气体组分中CO气体和空气混合极易产生爆炸，危险性较高。　　监测应用：袋收尘出口、煤粉仓、磨煤机、预热器出口、烟室或烟囱、分解炉出口等。　　监测气体：CO、O2、NO、SO2表6、水泥行业气体分析仪选型推荐　　三、 气体分析仪使用注意事项　　1、 校准和检测　　气体分析仪一般使用相对比较的方法进行测定，即先用一个零气体和一个标准浓度的气体对仪表进行标定，得到标准曲线储存于仪表中，测定时仪表将待测气体浓度产生的电信号进行比较，计算得到准确的气体浓度值。因此，随时对仪表进行校零，经常性对仪器进行校准都是保证仪表测量准确的必不可少的工作。　　2、 不同传感器间的检测干扰　　一般而言，每种传感器都对应一个特定的检测气体，但任何一种传感器都不是绝对有效的。因此，在选择一种气体传感器时应当尽可能了解其他气体对该传感器的检测干扰，以保证其准确性。　　3、 气体传感器的寿命　　气体传感器都具有一定的使用年限，即寿命。一般来讲，传感器要尽可能在有效期内使用，一旦失效，需及时更换。　　4、 浓度测量范围　　气体分析仪都有其固定的监测范围。只有在其测定范围内进行测量，才能保证仪器测量的准确定。长时间超出测定范围进行测量，会对气体传感器造成破坏。　　四、 结语　　工业过程中气体的监测分析不仅能够起到环保监测的作用，也能通过实时检测工艺过程中气体成分含量，对工艺流程起着指导和节能的作用。由此可见，气体分析的过程就是在了解并把控整个生产工艺的前提下，严格控制各类影响工艺流程的因素，从而使企业高效、安全的生产。　　

　　一、不同供气户数沼气工程规模需求　　根据中国农村居住集中程度与目前养殖场规模情况，将沼气工程按集中供气户数划分为8个规模，分别是集中供气100、200、300、500、800、1000、1200和1500户。沼气发酵装置采用完全混合式(CSTR)厌氧消化工艺，中温(35℃)发酵，进料总固体含量(TS)约8%，水力停留时间(HRT)约20d，发酵原料以畜禽粪便原料为主，兼顾其他有机废弃物。为保证冬季稳定产气，30%左右沼气用于料液和沼气发酵升温保温，70%的沼气用于集中供气，每户日均需供气1.3m3。8种不同规模供气户数技术指标详见表1。表1、不同规模工程技术指标　　注：数据主要来源于农业部成都能源环境工程设计所历年沼气工程设计数据　　二、不同规模沼气工程投资成分分析　　1、建设成分分析　　工程建设质量标准严格遵守中国现行沼气工程建设质量标准。供气规模为300户以下的(含300户)，储气柜按钢制湿式储气柜估算，500户以上的(含500户)储气柜按双膜储气柜估算；沼气发酵罐投资含罐体、保温增温设备、爬梯；沼气锅炉含自动点火器；消防设备含水泵、水枪、水带、灭火器、消防栓；入户设施含户用流量表、灶具、入户管道；设备安装费按设备购置费(除沼气发酵罐、储气柜和沼液运输车)的10%估算；依据国家可研报告和项目申请报告收费标准，可研报告编制费按基本建设费的1%估算；设计费按基本建设费的3%估算；勘察费按基本建设费的1%估算；招标费按国家发展计划委员会《招标代理服务收费管理暂行办法》估算；建设单位管理费按基本建设费的1.2%估算；监理费按基本建设费的1.2%估算。不同规模沼气工程建设成分估算详见表2。表2、不同规模建设投资表　　　　注：数据主要来源于农业部成都能源环境工程设计所历年沼气工程设计数据　　数据解读：随着投资规模的不断增大，单位投资成本不断下降，表明集中供气沼气工程建设符合规模成本递减规律。当集中供气为100户时，户均投资达到1.79万元/户，当供气户数规模提升到1500户时，户均投资仅为0.41万元/户，户均投资降低1.38万元/户，下降幅度达到77.1%，平均成本降低较大。　　2、运营成本分析　　工程以养殖场畜禽粪污为主要发酵原料，不考虑原料费；水费按照2元/t，电费按照0.6元/(kW?h)标准估算；人工费用按照2000元/(月?人)(14%福利费和1.5%职工教育经费及2%工会经费均包含在内)估算；脱硫剂按照每立方沼气脱硫0.1元估算；维修折旧费，维理费按工程投资款中设备部分的1%估算。建(构)筑物折旧年限为25a，净残值率为3%；设备折旧年限为15a，净残值率为3%；销售费、管理费和财务费，各按照以上4项日常运营费用的2%计算。资金机会成本按照7%计算(2014年11月人行公布的长期贷款利率6.15%，考虑融资成本适当上浮至7%)，原因企业将资金投资于沼气工程，即放弃了投资其他项目的机会，则假定7%为投资沼气集中供气工程的机会成本，也可以认为该资金成本率是沼气工程业主维持持续经营的最小利润率。不同规模养殖场沼气工程运行成本测算详见表3。表3、不同规模养殖场沼气工程运营成本估算表　　注：数据主要来源于农业部成都能源环境工程设计所历年沼气工程设计数据，及国内养殖场沼气工程日常运营数据整理估算。　　3、供气成本分析表4、不同规模单位供气成本表　　对表4进行分析可以得出：　　一是不同供气规模的单位供气成本是随着工程规模的扩大呈现下降趋势，当供气规模为100户时，单位供气成本为5.93元/m3；当供气户数达到1500户时，单位供气成本下降为2.62元/m3，这符合工程规模递增、报酬递减规律；　　二是单位供气成本变化趋势与工程单位固定成本变化趋势十分接近，与单位变动成本趋势相差较大。因此可以认为单位供气成本受单位固定成本影响较大。分析其原因主要是沼气工程初始建设较高，在一定程度上也表明现阶段中国将财政补贴于建设阶段的合理性。　　三、不同规模供气补贴估算　　根据成本导向定价法，以沼气工程建设成本、运行成本以及资金机会成本为基础计算单位供气生产成本，再扣减沼气产品售价，从而估算单位沼气供气补贴价格。考虑目前沼气产品商业化程度，沼气利用商业化程度较高，这里沼气售价按1.2元/m3(目前农村沼气售价普遍维持在1.2元/m3左右，或者按照沼气甲烷含量测算，以成都市居民燃气售价为1.89元/m3为例，天然气甲烷体积分数量为95%，沼气甲烷体积分数为50%~70%，按比例折算沼气价格为1.89÷0.95%×60%=1.194元/m3，说明1.2元/m3售价较真实反映沼气的市场均衡价格)。养殖场沼气工程主要产品为沼渣沼液，目前商品化程度较低，是免费提供给周边农户还田，难以实现商业化经济收益，因此本文只考虑沼气销售收入，不考虑沼渣沼液销售收入、沼气工程的环境和社会效益收入。　　按照上述计算的单位供气成本扣减沼气售价及测算出不同供气户数的供气补贴额度，由此测算结果详见表5。表5、不同供气户数沼气工程补贴额度　　三、结语　　从经营者角度看，养殖场沼气集中供气工程初始建设成本较高，当集中供气为100户时，户均投资达到1.79万元/户，当供气户数规模提升到1500户时，户均投资仅为0.41万元/户，工程规模达到800户时，工程规模接近于最优投资规模。在考虑7%的利润的情况下，供气成本远远高于沼气售价，工程建设规模化才能体现效益，若完全依靠企业自主投资建设运营，很难实现持续经营，需要政府对养殖场沼气集中工程供气进行价格补贴。　　养殖场沼气工程集中供气规模效益显著，供气规模越大，商业化运作需求的价格补贴越小。因此在对养殖场沼气集中供气工程进行供气价格补贴时，依据工程最优供气规模点1000户，按照工程规模制定不同等级的补贴标准。建议100~300户的补贴标准为2.45元/m3，500~800户的补贴标准为1.63元/m3，1000户以上的补贴标准为1.5元/m3。　　四方仪器自控系统有限公司——专业的沼气成分检测设备供应商　　产品推荐：便携沼气分析仪Gasboard-3200Plus　　便携沼气分析仪Gasboard-3200Plus采用国际领先的非分光红外气体分析技术及长寿命电化学传感技术，可同时测量沼气成分中CH4、CO2、H2S、O2等气体体积浓度。在延续上一代产品高精度、无耗材等优势的同时，体积减小75%，重量减小60%，小巧出众，携带更加方便。同时具有如下特点：　　①可同时满足工业现场测量和实验室气囊取样分析需求。　　②传感器模块化设计，多组分测量气体间无交叉干扰。　　③传感器采用双通道设计，稳定性强；具备自诊断功能，可在线检查传感器状态。　　④配置软启动电源开关，电池电量智能管理，避免仪器在低电量条件下工作。　　⑤相较于奥式、色谱等气体分析技术，测量过程无需拆卸安装、耗费化学试剂等，操作简单，无耗材。　　⑥可采集气体流速（需配置手持式流量计）　　⑦具备蓝牙功能，可将采集数据上传，APP显示　　⑧支持GPS定位功能　　

　　随着我国经济的快速发展、城市化水平和人民生活水平的不断提高，垃圾产生量与日俱增，由此而带来的环境污染问题日益严重，垃圾无害化处理已成为生态环境领域的突出问题。很多城市的垃圾增长速度超过GDP增速，面临“垃圾围城”的困境。　　垃圾焚烧可以实现其能源化资源化利用，减容、减量效果明显，处理速度快，不需要长期储存，节约土地资源。不仅充分利用垃圾的热值，又能对燃烧产生的有害成分通过烟气处理系统进行集中处理，减少对环境的污染。垃圾焚烧发电已经成为国际上处理垃圾和危险废物的主流技术。　　一、垃圾焚烧烟气污染物成分　　垃圾焚烧产生的烟气中有多种污染物，需要进行合理净化，以免对环境产生二次污染。以某垃圾焚烧发电项目设计中热动专业提供的烟气成分参数为例，对垃圾焚烧过程中产生的烟气成分作出分析。表1、烟气成分参数表项目数值　　从表1可以看出，垃圾焚烧烟气中含有的污染物主要有HCl、SOx、NOx等酸性气体和烟尘。除此之外，在生活垃圾焚烧烟气中还有部分微量污染物成分，如二噁英、重金属等。　　二、垃圾焚烧烟气特性　　选择垃圾焚烧烟气的治理工艺，首先要了解垃圾焚烧烟气的特性，相比于燃煤发电厂排放的烟气，垃圾焚烧烟气主要有以下特性。　　1、烟气量较小　　大型燃煤发电厂中。1台300MW机组排放的烟气量一般约为110万Nm3/h，而该垃圾焚烧发电项目每台锅炉排放的烟气量为5.6152万Nm3/h，远小于前者，即使是1台日处理生活垃圾500吨的锅炉，每小时排放的烟气量也在10万Nm3左右。　　2、烟气中含HCl浓度高　　燃煤电厂烟气中一般含HCl浓度在50mg/Nm3左右，而垃圾焚烧烟气中HCl浓度可高达1000mg/Nm3以上。　　3、烟气中SO2浓度较低　　燃煤电厂烟气中SO2浓度由于煤质的不同变化较大，高的可达上万mg/Nm3，低的也有几百mg/Nm3的，一般为几千mg/Nm3，而垃圾焚烧烟气中的SO2浓度一般在500mg/Nm3左右。　　4、烟气中含水量较高　　燃煤电厂烟气中一般含水蒸汽6%左右，即使是褐煤，烟气中的水蒸汽含量也在14%以下，而垃圾焚烧烟气中的水蒸汽含量在20%以上。　　以该项目为例，其烟气量较小，因此治理原材料的选择可以更多，但购买治理原材料增加的运行费用有限，同时烟气中的水蒸汽含量大，必须控制运行温度，保证在酸露点温度以上运行，以减少对设备和烟道等的腐蚀，由于含Cl-的溶液处理困难，因此含有大量HCl气体的副产物最好是干态的。　　建议使用在线烟气分析仪Gasboard-3000，能够不被烟气中的水汽影响，准确测量出烟气中SO2、NO等气体的体积浓度，从而减少材料消费以及垃圾焚烧工艺，同时3000中，所有与烟气接触的部分皆采用耐热、耐腐蚀的特种不锈钢及聚四氟乙烯等材料，能够有效的预防气体对仪表的腐蚀。　　三、排放标准要求　　目前，国家对生活垃圾焚烧烟气污染控制执行的最新标准为《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB18485-2014。表2、生活垃圾焚烧炉排放烟气中污染物限值　　四．结语　　垃圾焚烧烟气中含有酸性气体、氮氧化物、二噁英和重金属等污染物。现在对烟气各种污染物均有相应的净化去除技术，已经形成相对成熟的烟气净化工艺，垃圾焚烧烟气的成分、特性及相关排放标准可为烟气净化工艺的选择提供参考。(来源：工业过程气体监测技术)　　

　　随着气体成分监测能力和自动监测技术的日益成熟，气体自动监测系统在全国得到了广泛应用。当前大型电厂发电机组装机量日益增大，在我国的节能减排工作中占有很重要的比重，要实现发电厂的节能减排，需对其工艺流程中产生的气体成分进行监测分析。此外，气体成分监测分析对电厂的生产流程优化、安全把控也十分重要。　　电厂按燃料划分主要有煤炭发电、生物质发电、沼气发电及天然气发电等，如何正确的选择气体分析仪表，关系到电厂能否准确、可靠及长期的获取电厂运行数据及烟气排放信息。　　一、燃煤发电气体监测　　在面对节能减排和环境污染日益严重的多重压力下，社会和政府对燃煤电厂排放的关注度越来越高。在执行国家、地方大区排放标准的基础上，国内部分大型能源集团相继提出了更为严格的超低排放标准，控制烟囱出口，燃煤电厂的烟气排放监测势在必行。表1、低浓度污染物的排放指标及检测标准　　此外，在燃煤电厂高效、安全运行的要求下，还需对CO、O2、CO2等气体的浓度值进行监测分析，如图1可见，燃煤电厂的气体监测点位应设置在以下几个位置：图1、燃煤发电流程监测点　　①监测点1、2、3：煤仓、渣仓、磨煤机，煤与空气中的O2接触形成CO气体，具有较高的着火或爆炸的危险性，通过在这三个电位安装CO气体浓度监测设备，可快速发现煤粉着火（阴燃、冒烟）发生前的征兆，防止着火或爆炸；　　②监测点4：锅炉出口，通过对CO、O2进行监测分析，计算CO2浓度，从而折算出过量空气系数，根据过量空气系数调节送风量，保证煤炭的完全燃烧；　　③监测点5：脱硫脱硝装置后，总排口前表2、燃煤发电系统监测点仪表选型　　二、生物质气化发电气体监测　　如图2所示，生物质气化发电由于其工艺要求，气体监测点位一般设置在除焦油设备后以及脱硫设备后。图2、生物质气化发电流程监测点　　①监测点1：除焦油设备后，焦油影响气化设备的稳定及安全运行，会降低气化气的利用价值。研究发现，O2含量对气化气及焦油成分有影响，O2含量越高，气化气中可燃气体组分增加，焦油组分相对减少。但除焦油后气化气中O2含量的体积百分数如达到6%，会引发爆炸事故，从爆炸极限角度分析，气化气中氧其含量的体积百分数≤3%是安全的。因此，在此阶段监控气化气中O2含量，可保障安全生产、避免事故发生。　　②监测点2：脱硫箱后，脱硫后的混合气中含有H2、CO、CO2、CH4、CnHm(C2H2、C2H6)等组分，其中H2含量不宜过高，否则会引发爆炸；此外，生物质燃气的热值与混合气中各组分的含量也密切相关。因此，需实时监测分析生物质合成气中各组分的含量及热值，保证其在合理范围内。表3、生物质气化发电系统监测点仪表选型　　注：在监测点处可以配置沼气分析仪Gasboard-9021，这款在线气体分析仪能针对含尘、含湿、含焦油的特定工况设计，能够在线连续测量煤气、生物燃气热值、以及CO、CO2、CH4、H2、O2等气体体积浓度，有利于提高煤气利用效率、节能降耗、保障工业现场安全。　　三、沼气发电气体监测　　沼气的主要成分为CH4，还含有CO2、H2、O2、H2S等气体组分，其中值得注意的是CH4和H2S，沼气中CH4的纯度跟沼气的燃烧密切相关，从而影响到沼气的发电效率。H2S有着较强的腐蚀性与毒性，沼气中如存在大量的H2S不仅在输送的过程中会腐蚀管道，还会使发电机组的寿命受到影响；因此，新生的沼气往往需要脱硫后再向沼气机组输送，其气体监测点位设置如图所示：图3、沼气发电流程监测点　　①监测点1、2：发酵装置出口，使用户能够第一时间掌握发酵罐厌氧发酵情况，从而能够及时、准确地调节发酵罐进出料，保障厌氧发酵消化高效、稳定运行，提高产气效率。　　②监测点3：脱硫塔入出口，通过气体监测直观地了解脱硫效率，有依据的进行脱硫工艺调节优化，同时有效降低有毒气体H2S的排放污染，防止H2S腐蚀管道及发电机组。表4、沼气发电系统监测点仪表选型　　注：在监测点处可以配置沼气分析仪Gasboard-3200，这款沼气分析仪能够同时在线测量CO2、H2、O2、H2S等气体浓度，实时获得气体浓度情况，从而有效的进行对发电机内的气体控制，保证排放达到环保标准。　　沼气分析仪Gasboard-3200L，采用了国际领先的非分光红外气体分析技术及长寿电化学传感器技术，能够进行多组分测量气体间无交叉干扰，测量准确度高。相比色谱、奥式等气体分析技术，测量过程无需拆卸安装、耗费化学试剂，操作简单。机身设计便于携带，可同时满足工业现场测量以及实验室气囊取样分析需求。　　四、天然气发电气体监测　　天然气发电厂通常采用“燃气——蒸汽联合循环”技术，其发电效率高达58%-60%，几乎无粉尘排放，SO2和NO排放非常低，发同样的电能CO2排放量仅为燃煤电厂的40%左右，是一种非常清洁的发电方式。根据天然气发电厂的工艺要求，其气体监测点位设置如图所示：图4、天然气发电流程监测点　　①监测点1：燃气轮机前，在天然气发电机组中对天然气的要求较为严格，CH4体积浓度不低于70%，H2S≤20mg/Nm3。在天然气进入燃气轮机时，需对燃气中CH4、H2S、热值进行检测，检测达标的再送入燃气机组，保障燃气机组正常运行；　　②监测点2、3：燃气轮机后，燃气机组在起机和停机时，机组燃烧不充分，会有部分CH4泄漏，与空气混合易引发爆炸，在此点位对CH4进行监测，防止爆炸事故发生；　　③监测点4：余热锅炉排烟处，监测排放烟气中SO2、NO的含量，保证其排放达到环保标准。表5、天然气发电系统监测点仪表选型　　注：在监测点处可以配置红外气体传感器Gasboard-3500，这款红外气体分析仪能够同时在线测量CH4、H2S等气体浓度，实时获得气体浓度情况，从而有效的进行对发电机内的气体控制，保证排放达到环保标准。　　红外气体传感器Gasboard-3500，采用了国际领先的非分光红外气体分析技术及长寿电化学传感器技术，能够进行多组分测量气体间无交叉干扰，测量准确度高，具备自诊断功能。数据管理简捷，可通过多种接口传输到上级集中控制系统。由于传感器采用双通道设计，使用耐热、耐腐蚀的特种不锈钢。聚四氟乙烯等材料，其工作性能极其稳定。本产品还配置了专业化预处理方案、高自动化、低维护，无需人工值守即可实现实时在线检测，能大幅减轻企业成本。　　五、结语　　从电厂利益出发，对工艺流程中产生的气体成分进行分析监测，一方面可对电厂设备运行等进行指导，使其在最佳状态下运行，以实现更好的经济效益；另一方面，可提供长期、准确的污染物排放数据，并经环保部门验收，以实现更好的社会环境效益。（来源：工业过程气体监测技术）

　　干法脱硫采用固体作为脱硫剂，它以能耗低、再生操作简单、占地面积小等优点成为沼气脱硫研究的热点，其中氧化铁与活性炭作为可再生的经济性脱硫剂，在干法沼气脱硫中应用最为广泛。　　1、干法脱硫主要方法　　干法脱硫的具体反应过程是首先通过物流吸附将H2S吸附在吸附剂的表面，然后是吸附剂与H2S发生化学反应生成单质硫的过程。因为干法脱硫所使用的脱硫剂大多数是粉末状或颗粒状，其整个过程是在完全干燥的环境下进行的，所以脱硫过程不会对设备和管道等产生腐蚀和结垢的影响。干法脱硫的适用范围是含较低浓度的H2S的气体，其优点在于脱硫工艺设备比较简单及工艺技术方面比较成熟。　　目前，最常用的干法脱硫方法有氧化铁法、氧化锌法、活性炭吸附法和膜分离法等。这四种脱硫方法中只有氧化铁与活性炭是可以再生的，而参与脱硫失去活性并不可再生废氧化铁和活性炭已被列为国家危废名录，因此，采用氧化铁法与活性炭法的企业单位还会碰到到后续脱硫废弃物的回收处理问题。下面小沼就对氧化铁法与活性炭法脱硫的工艺原理，以及后续脱硫废弃物的回收处理问题进行简要阐述，希望对采用干法脱硫工艺的企业有所裨益。　　2、氧化铁法脱硫　　（1）脱硫及再生原理　　氧化铁法脱硫是以氧化铁为基本脱硫剂，脱除沼气中的硫化物，氧化铁法由脱硫和再生两个过程组，成其反应式为：　　脱硫：Fe2O3?H2O+3H2S→2FeS+4H2O……(1)　　再生：4FeS+3O2→2Fe2O3+4S……(2)　　氧化铁存在着多种形式，而只有α-Fe2O3?H2O和γ-Fe2O3?H2O这两种形态能作为脱硫剂。氧化铁吸收H2S的反应速度视其与氧化铁表面的接触程度而变化，要求脱硫剂的空隙率应不少于50%。　　氧化铁脱硫时，沼气中的H2S在固定氧化铁(Fe2O3?H2O)的表面进行反应，沼气在脱硫器内的流速越小，接触时间越长，反应进行得越充分，脱硫效果也就越好。当脱硫剂中的硫化铁含量达到30%以上时，脱硫效果明显变差，脱硫剂不能继续使用，需要再生。将失去活性的脱硫剂与空气接触，把Fe2S3?H2O氧化析出硫磺，即可使失去活性的脱硫剂再生。由于再生时析出硫沉积在氧化铁的表面，有时竟达到氧化铁含量的2.5倍以上，所以要其中的硫分离出来，或更换新的脱硫剂。　　氧化铁再生注意事项　　①为防止向沼气中投加的空气过量，应定期化验脱硫塔出口沼气中O2的浓度，氧含量应控制在1%以下。　　②不但要定期检测脱硫前沼气中H2S的含量，还要检测脱硫后H2S的含量，当脱硫效率低于90%时，说明脱硫剂已经接近饱和和硫容，脱硫剂已失效，应更换脱硫剂，可从脱硫塔底部放掉部分失效的脱硫剂，在从顶部补充新的脱硫剂。　　③为保证脱硫效果，脱硫塔内氧化铁的装填量应保证反应层高度与脱硫塔直径之比大于3~4。　　注：定期检测脱硫罐内的O2含量以及脱硫前后H2S含量，可配置一台便携沼气分析仪Gasboard-3200Plus，实时获取现场工艺参数，以控制空气进入量，确定脱硫剂换新时间，保证脱硫剂再生效果与脱硫效率。　　Gasboard-3200Plus采用国际领先的非分光红外气体分析技术及长寿命电化学传感技术，可同时测量沼气成分中CH4、CO2、H2S、O2等气体体积浓度。在延续上一代产品高精度、无耗材等优势的同时，体积减小75%，重量减小60%，小巧出众，携带更加方便。　　（2）干法脱硫器的使用　　干法脱硫装置多为塔式，连续干法脱硫器一般采用3个脱硫塔串联工作。颗粒状脱硫剂是相互转换使用，新鲜脱硫剂首先装入第3塔，然后由第3塔排出，经过活化萃取后，依次再装入第2塔和第1塔。脱硫剂从第1塔排出，再采用过氯乙烯萃取脱硫剂中的硫元素，将处理过的脱硫剂，转换到第3塔循环使用。装置中约80%的脱硫剂要经过萃取，各塔内脱硫剂经过活化萃取过筛后要损失掉一部分，只能用新鲜的脱硫剂来补充。　　连续脱硫装置节约了脱硫的处理费用，并实现工艺过程的连续性。当脱硫器出口的沼气中H2S含量超过使用要求指标时，即使脱硫剂中硫化铁含量未到30%，也应进行脱硫剂的再生，再生过程要控制好床层温度，一般为30~70℃，最高不超过90℃。　　对于吸附流量较小的情况，一般采用空气再生，当床层温度升高过快时，则用关小空气进气阀来控制温度。对于含硫量大的情况，则采取强制通气再生。　　再生过程所需时间取决于吸硫量的多少，吸硫量多，再生过程长；否则再生过程短。再生一般为2~3次。待床层温度不在上升，而进口和出口空气中的含量基本相等时，则表明再生过程结束。　　（3）废氧化铁回收处理方法　　①回收　　废脱硫剂的处理过程即为收集脱硫剂表面有机硫和单质硫的过程。单质硫的回收方法主要采用溶剂萃取法，通过使用不同的有机溶剂，根据硫在不同温度下的溶解度不同，将脱硫剂中的硫分离出来，然后再用结晶或蒸馏的方法把溶解下来的硫加以回收。而有机硫的回收方法也主要采用溶剂萃取法，所以在对有机硫和单质硫进行回收时，涉及到二者的流程先后问题。　　在使用溶剂抽提法对废脱硫剂进行抽提时，虽然有机溶剂对单质硫和有机硫的抽提机理不一定相同，但两者都被抽提出，对于二者的分离造成一定困难，而单质硫以溶剂萃取为主，且大多萃取发生的温度较高，已引起有机硫挥发而散失掉，相对而言，有机硫在常温下就可以被乙醚等溶剂溶解，所以在先后次序上应有机硫为先，而单质硫次之。　　②再生　　一般而言，废脱硫剂主要是Fe2S3的再生，即是在氧气存在的条件下再生：　　2Fe2O3?H2O+3O2→Fe2O3?H2O+6S+Q　　由于氧气再生时将放出大量的热，反应器内温度上升很快，易引起温度过高而烧坏脱硫剂或引起气体爆炸和燃烧，所以再生过程中必须对氧气的加入量加以严格控制，同时加入水蒸气的量也应严格地按照操作程序加以控制，通过文献可知，经过处理的废脱硫剂及其再生能力有所恢复，所以通过此法可达到回收和再利用的双重目的。　　3、活性炭法脱硫　　（1）脱硫及再生原理　　活性炭又名碳分子筛，是一种多孔性物质，主要是利用其的催化和吸附作用，可用于脱除沼气中H2S气体。活性炭法也是由脱硫和再生两个过程组成。其反应式为：　　脱硫：2H2S+O2→2S+2H2O……(1)　　再生：nS+(NH4)2S→(NH4)2Sn+1……(2)　　(NH4)2Sn+1→nS+(NH4)2S……(3)　　活性炭具有储存氧气的能力，在脱硫过程中，活性炭催化H2S与其中储存的氧气反应生成S后被吸附于活性炭表面。当活性炭吸附饱和时（活性炭上H2S的浓度超过3ppm），脱硫效率明显下降，必须进行再生。这时可用质量分数为12%~14%的硫化铵溶液对其进行再生，而反应生成的多硫化铵进行蒸汽加热后可分解为硫化铵与S，硫化铵继续循环利用，S便从活性炭中析出，析出的硫流入硫回收池，水冷后形成固态硫。　　（2）废活性炭回收处理方法　　活性炭经吸附饱和后，其内部的空隙结构被吸附质堵塞，从而丧失吸附能力而需要更换，更换出来的废活性炭丢弃后，既造成资源浪费，同时也会对环境产生二次污染。因此寻求废活性炭有效的再生方法十分重要。　　首先，我们要明确，在处理废活性炭的时候，有哪些活性炭可以再生，又有哪些活性炭不可以再生呢？　　一般可以做到再生的都是一些具有固定形态的活性炭产品，例如废柱状活性炭，废椰壳活性炭等废果壳类活性炭等，因为这些具有固定形态的活性炭产品在使用过后，其外观形态不会改变，所以，这些活性炭在经过再生处理的时候会相对容易一些，并且再生成本相对低廉一些。而那些不具备稳定形态的活性炭产品就不好再生，例如废粉状活性炭和废蜂窝活性炭等，由于粉状活性炭的流动性较强，回收时难度系数会很大，所以，再生粉状活性炭就比较困难，导致再生粉状活性炭的成本比新生产粉状活性炭的成本还要高，至于废蜂窝活性炭很少再生的原因是因为蜂窝活性炭属于易碎品，在运输或者使用的过程中稍不注意就会造成更大的破损率，最终导致无法使用的结果，所以废蜂窝活性炭也不适合再生。　　人们通过对活性炭有效再生方法进行了大量研究，提出了各种再生工艺技术，如：热再生法、湿式氧化再生法、生物再生法、超声波再生法、溶剂再生法、电化学再生法、微波辐照再生法、催化湿式氧化再生法等。活性炭再生不仅为企业节省了资源，减少了二次污染，同时会带来很可观的经济效益，是值得重视研究的。　　4、危废回收处理办法　　（1）省内处理　　由于异地危废处理制度的限制，为简化处理流程，一般企业无法处理的废氧化铁脱硫剂和废活性炭需要移交给省内具有危险废物收集、贮存、处置综合经营许可证，且符合废氧化铁脱硫剂和废活性炭回收范围的单位进行回收处理；企业若想自行处理危废，则同样必须拥有该资质，申请危险废物收集、贮存、处置综合经营许可证应当具备下列条件：　　①有3名以上环境工程专业或者相关专业中级以上职称，并有3年以上固体废物污染治理经历的技术人员。　　②有符合国务院交通主管部门有关危险货物运输安全要求的运输工具。　　③有符合国家或者地方环境保护标准和安全要求的包装工具，中转和临时存放设施、设备以及经验收合格的贮存设施、设备。　　④有符合国家或者地方环境保护标准和安全要求的处置设施、设备和配套的污染防治设施。　　⑤有与所经营的危险废物类别相适应的处置技术和工艺。　　⑥有保证危险废物经营安全的规章制度、污染防治措施和事故应急救援措施。　　⑦以填埋方式处置危险废物的，应当依法取得填埋场所的土地使用权。　　（2）省外处理　　危废是可以跨省处理的，但非法跨区域处理危废是严厉禁止的。根据《中华人民共和国行政许可法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《危险废物转移联单管理办法》，危废处置企业需异地处置的，应向移出地省级环保部门提交跨省转移申请材料，如果合格，由移出地省级环保部门发函征求移入地省级环保部门意见。根据回函意见，移出地省级环保部门做出同意或不同意许可意见。同时在转移的过程按照《危险废物转移联单管理办法》相关规定做好各项工作，具体可以参考该管理办法。　　虽然氧化铁法与活性炭法在沼气脱硫工程中可实现脱硫剂的再生循环使用，但当氧化铁脱硫剂使用完全以及活性炭吸附饱和，伴随而来就是最终报废的事实并逐渐成为一种新的固体污染源，在提倡可持续发展的今天，环境恶化所带来的问题日益突出，所以这些废氧化铁脱硫剂和活性炭是必须进行合理地回收与处理的。　　（来源：沼气圈）　　

　　秸秆沼气集中供气工程可为农村带来良好的社会效益和环境效益，而且具有显著地温室气体减排效益。秸秆沼气集中供气工程是以农作物秸秆、畜禽粪便等为原料，通过厌氧发酵产生沼气，是对农业废弃物资源化利用的重要方式之一。沼气替代传统能源可减少CO2排放，本文将对秸秆沼气集中供气工程的温室气体减排效益作出分析，为沼气工程发展和制订温室气体减排策略提供参考。　　一、秸秆沼气集中供气工程现状　　传统的秸处理主要采用田间焚烧处置方式，既浪费能源，又造成空气污染。秸秆沼气集中供气工程可将秸秆厌氧发酵产生的沼气利用管道把沼气输送到各家各户。与户用沼气相比较，集中供气具有以下优点：　　1、 克服沼气原材料局限问题　　传统发酵技术主要以畜禽粪便作为原料，然而一家一户养殖方式正逐步被规模化、专业化的现代养殖模式所代替，原料短缺日益成为制约户用沼气发展的瓶颈。　　2、 克服沼气池管理麻烦问题　　传统沼气池一般进料、出料和搅拌比较频繁，而且夏季产气量大，“过剩沼气”不能及时排出时容易涨池；冬季因低温产气不足，会影响正常使用。集中供气实行专业化管理，保障用户稳定、持续用气。　　3、 有利于沼气综合利用　　传统沼气池由于采用半连续发酵方式，往往存在发酵不完全、不彻底，不能有效杀灭各种病原，使沼液沼渣综合利用受到很大影响。　　4、 有利于用户节约用能支出　　秸秆沼气集中供气，不仅日常维护全部免费，而且每立方米沼气价格远远低于管道煤气。　　5、 解决零气集供　　与户用沼气相比，沼气集中供气通过管道直接送到农户家中，使农民像城市居民一样用上管道燃气。　　沼气集中供气工程不仅使农户省事省工省钱，而且管道输送的沼气压力稳定、产气量足。凭借相对于煤炭、天然气和柴油等常规能源高性价比优势，秸秆沼气将成为当地村民用能首选。　　二、秸秆沼气集中供气工程温室气体减排效益　　1、 生物质燃料秸秆CO2排放量　　以业内学者提出的CO2排放量计算方法为依据，公式如：　　CBM=BM×Ccont×Ofrac×44/12　　式中CBM——生物质燃烧的CO2排放量，t；BM——生物质燃料的消耗量，t；Ccont——生物质燃料的含碳量，%；Ofrac——生物质燃料的氧化率，%；　　秸秆的含碳系数为40%，氧化率为85%，秸秆的CO2排放量采用下列公式计算：　　CS=S×0.4×0.85×44/12=1.247S　　式中CS——是秸秆燃烧的CO2排放量，t；S——是秸秆的消费量，t。　　以某工程为例，该工程每年消耗秸秆约160t，CO2相对分子质量与C原子质量之比44/12；由此计算出秸秆燃烧的CO2排放量约为200t。　　2、沼气利用替代煤炭使用时的CO2排放量　　该工程每年产生沼气9万m3，假设每立方米沼气可以替代2kg的煤炭，该工程每年产生的沼气可以替代180t煤炭。我国无烟煤的热值为24493TJ/Mt，碳排放系数为26.39Tc/TJ，民用部门的碳氧化率为80%；因此，甲烷作为燃料使用每年可以避免因煤炭使用而导致的二氧化碳排放量为：　　180t×24493TJ/Mt×26.39Tc/TJ×80%×44/12=341t　　综上所述，该工程的温室气体排放为每年8605吨CO2当量。以国际碳汇市场价格（1tCO2=15欧元）计算，可带来122.8万元的经济效益。　　三、结语　　秸秆沼气集中供气工程可有效促进中国可再生能源的发展，缓解能源危机，同时使用沼气分析仪Gasboard-3200能够有效的提高沼气纯度，减少温室气体的排放，是减缓气候变化的一个重要方式。　　除此之外，这也效利用了农村生活和生产中的废弃物，改善了农村环境质量，实现环境、经济、社会效益的统一。　　采用了国际领先的非分光红外气体分析技术及长寿命电化学传感技术，能够同时测量沼气成分中的CH4、CO2、H2S、O2等气体的体积浓度，测量准确度高，多组分测量气体间无交叉干扰。在制作工艺方面采用了双通道设计，稳定性强，能够进行自我诊断，可在线进行传感器状态检查。　　（来源：沼气圈）　　

　　在厌氧反应器的运行中，我们经常遇到厌氧反应器跑泥、不长泥或者中毒失去活性，有些时候厌氧颗粒污泥流失过多，甚至需要重新采购颗粒污泥；但如果颗粒污泥中毒，失去活性，即便及时重新购买，也需要较长时间的恢复期，给企业带来较大的经济损失。本期，咱们就来聊一聊厌氧反应器运行中最重要的部分，厌氧颗粒污泥的培养，及其中毒后失去活性该如何恢复。　　厌氧颗粒污泥本质上是多种微生物的聚集体，主要由各类产酸细菌和产甲烷细菌组成，产酸细菌在颗粒外部，产甲烷细菌在颗粒污泥内部。颗粒污泥中参与分解复杂有机物、生成甲烷的厌氧细菌可分为如下三类：　　第一类：水解发酵菌，对有机物进行最初的分解，生成有机酸和酒精。　　第二类：产乙酸菌，对有机酸和酒精进一步分解利用。　　第三类：产甲烷菌，将乙酸以及其它一些简单化合物转化成为甲烷。　　1.厌氧颗粒污泥的特点　　厌氧颗粒污泥分为淀粉、淀粉糖、柠檬酸、酒精、造纸等行业高浓度污水处理系统中的高负荷厌氧反应器（EGSB、IC）生产出的新鲜颗粒污泥。作为接种污泥可用于淀粉、淀粉糖、柠檬酸、酒精、啤酒、造纸、蛋白、食品、味精等行业的污水处理系统中高负荷厌氧反应器（IC、EGSB、UASB等）的启动运行。其特点如下：　　①厌氧颗粒污泥体型规则呈球形，VSS/TSS≥0.7　　②颜色呈灰黑色或褐黑色，包裹灰白色生物膜　　③沉降速度50-150m/h，粒径0.5-2mm，颗粒度大于90%　　④相对密度1.01~1.05左右，最大比产甲烷速率≥400mlCH4/（gVSS?d）　　2.厌氧颗粒污泥的生长条件　　厌氧颗粒污泥的维持和生长需要特定的条件。主要的指标有稀释率和微生物的生长速率。稀释率为进水流量(m3/h）除以反应器的容积(m3)，即水力停留时间的倒数。　　微生物的生长速率为反应器中单位量的微生物(kg)可以合成微生物的速度(kg/h)。在颗粒污泥生长的过程中，微生物洗出的速度需要小于微生物的最大生长速度，一旦稀释率大于微生物最大生长速度，悬浮生长的微生物将会洗出。　　3.影响污泥颗粒化的因素　　①无机盐浓度　　无机盐浓度过高，污泥会钙化，导致活性降低。　　②悬浮固体　　悬浮物会造成污泥产甲烷活性的降低，阻碍有机物的降解，引起污泥流失。　　③启动方式　　采用低浓度进水，结合逐步提高水力负荷的启动方式有利于污泥颗粒化。这是因为低浓度进水可以有效避免抑制性生化物质的过度积累，同时较高的水力负荷可加强水力筛分作用。　　④水力停留时间　　水力停留时间是指调节酸化池的停留时间，一般情况下，水力停留时间越长，预酸化度越高，不同废水如采用相同的水力停留时间，废水的预酸化度不同。预酸化度，一般应控制预酸化度在30~50%之间，如预酸化度过高，则不利于污泥颗粒化，会导致絮状污泥增多，随着水力负荷过大或产气量增高，容易引起颗粒污泥流失。　　⑤碱度　　一般认为，进水水质中碱度通常应在1000mg/L(以CaCO3计)左右，而对于以碳水化合物为主的废水，进水碱度：COD>1:3是必要的。有学者研究表明，在颗粒污泥培养初期，控制出水碱度在1000mg/L(以CaCO3计)以上能成功培养出颗粒污泥。在颗粒污泥成熟后，对进水的碱度要求并不高。这对降低处理成本具有积极意义。　　⑥接种污泥及接种量　　一般来说，对接种污泥无特殊要求，但接种污泥的不同对形成颗粒污泥的快慢有直接影响。因此，保证污泥的沉降性能好、厌氧微生物种类丰富、活性高，对加快颗粒污泥的形成是十分有利的。对接种污泥的量，有学者研究认为，厌氧污泥接种量为11.5kgVSS/m3(按反应区容积计算)左右时，对于迅速培养出厌氧颗粒污泥是合适的。　　⑦水力负荷　　水力上升速度与产气搅动可洗出细颗粒污泥和絮状污泥。这是最重要的一条，需要循序渐进。水力负荷太低，会导致大量分散污泥过度生长，从而影响污泥的沉降性能，甚至会导致污泥膨胀。但水力负荷过大，会对颗粒污泥造成剪切并会剥落未聚集细胞体的胞外多糖粘滞层而阻碍粘附聚集。因此，在启动初期，应采用较小的水力负荷(0.05-0.1m3/m2?h)使絮体污泥能够相互粘结，向集团化生长，有利于形成颗粒污泥的初生体。当出现一定量的污泥后，提高水力负荷至0.25m3/m2?h以上，可以冲走部分絮体污泥，使密度较大的颗粒污泥沉降到反应器底部，形成颗粒污泥层。为了尽快实现污泥颗粒化，把水力负荷提高到0.6m3/m2?h时，可以冲走大部分的絮体污泥。但是，提高水力负荷不能过快，否则大量絮体污泥的过早淘汰会导致污泥负荷过高，影响反应器的稳定运行。　　电镜下的颗粒污泥和产甲烷丝菌　　4.影响颗粒污泥大小的因素　　①底物在传质过程中所能进入颗粒内部的深度　　②有机负荷的高低　　③如果低负荷忽然增加负荷将使颗粒污泥破碎　　④用较大的上升气流与产气量可选择性的洗出较小的颗粒污泥　　5.厌氧颗粒污泥的培养条件　　厌氧颗粒污泥的培养，需要具备以下条件：　　①高稀释率　　②至少70mg/L的Ca　　③营养物质的需求　　④合适的微生物种群比例　　⑤破碎的小污泥颗粒或无机固体成为内核　　⑥产甲烷菌附于内核上生长　　⑦酸化细菌帮助维持颗粒结构　　⑧完全酸化的废水很难培养出颗粒污泥　　6.厌氧颗粒污泥失活表象及处理方法　　厌氧颗粒污泥中毒、失去活性，其后果是严重的。如果长时间不能恢复，废水无法处理，将影响生产甚至造成停产；即使及时外购厌氧颗粒污泥，其运输时间加上厌氧启动时间至少也需要15-20天，另外厌氧颗粒污泥价格昂贵，运费高，会给企业带来较大的经济损失。因此，将现有的中毒时间不久的厌氧颗粒污泥，尽快恢复活性才是最佳方案。今天我们介绍初步判断厌氧颗粒污泥中毒及恢复其活性的方法。　　(1)厌氧颗粒污泥中毒表象　　①厌氧反应器去除率下降　　发现厌氧反应过程COD去除率下降，甲烷产量明显减少时，要注意厌氧颗粒污泥是否已经开始中毒，如果厌氧反应过程COD去除率几乎为零(进出水COD比较接近)，几乎不产甲烷时，可初步判断厌氧颗粒污泥中毒。　　②挥发性脂肪酸VFA升高　　厌氧反应器排出的废水中，如果挥发性脂肪酸(VFA)浓度超出正常值并持续升高，甚至升至8-17mmol/L(正常时VFA浓度小于5mmol/L），即有厌氧颗粒污泥中毒趋势。　　③厌氧反应器出水pH值发生变化　　如果厌氧颗粒污泥pH值异常，即其pH值出现大于厌氧反应器出水pH值的情况(一般情况下，正常运行时厌氧颗粒污泥值与厌氧反应器出水pH值相同或略小)，有大量厌氧颗粒污泥外观不呈颗粒状并伴有破碎糜烂现象，出水颗粒污泥流失严重，颗粒污泥开始大量失去活性甚至全部失去活性。　　综合以上几种现象，可判断厌氧颗粒污泥已中毒，并已失去活性。　　(2)处理方法　　①发现并确定厌氧颗粒污泥中毒时，必须及时关闭厌氧反应器进水阀门，并关停废水供料泵，停止进水。　　②及时通过进水泵打入清水，对厌氧颗粒污泥进行最大限度地清洗，每2小时取样分析VFA的变化情况，恢复期间进行连续跟踪测定。　　③当VFA开始向低值方向变化时，可开始小量进入废水，并及时跟踪VFA、甲烷产量的变化，该步骤可连续进行1-2天。　　④提高进水量至200m3/h，并按比例投加营养盐，同样及时跟踪VFA、甲烷产量的变化。　　⑤提高进水水量至300m3/h，并按比例投加营养盐，及时跟踪VFA、产甲烷量的变化，该步骤可连续进行3-5天，此时开始有少量甲烷产生，产甲烷菌慢慢恢复活性。　　⑥提高进水水量至400m3/h，并按工艺要求投加营养盐，同样及时跟踪VFA、产甲烷的变化，该步骤可连续进行，此时开始有较大量甲烷产生，产甲烷菌开始恢复活性。　　以上步骤控制pH值相当重要，pH值一般在6.5-7.5之间，7.1最佳，这是产甲烷菌的最佳pH值。同时控制营养盐投加比例，精心调整废水处理负荷与VFA变化，认真跟踪观察甲烷产量也十分重要。　　那么怎样对产出的甲烷等气体的产量进行有的监测，从而按照比例投入营养盐呢？　　便携式沼气分析仪Gasboard-3200Plus采用了领先的非分光红外气体分析技术及长寿命电化学传感技术，可同时测量多种沼气中的气体浓度，该产品测量精度高、体积小巧、材质轻快，方便携带。测量过程中无需进行拆卸安装，操作简单，无耗材。具有蓝牙功能，能够将采集数据上传，进行APP显示。　　(来源：沼气圈)　　

　　在可再生能源中，生物质发电电能质量好、可靠性高，具有很高的经济价值以及良好的环境效益和社会效益，被广泛应用。在我国农村能源结构由传统生物质能利用为主向现代化方向转化的过程中，生物质发电是这种转化的重要途径，并将成为大量消化秸秆、有效再生能源的新技术和新型产业。本文将针对生物质秸秆发电项目在建设过程中需要关注的问题作出分析，仅为生物质秸秆发电厂提供参考。　　厂址选择　　目前，在以下区域内不宜建设生物质秸秆发电项目：　　1、城市建成区和城市规划区内，城镇居民集中主导风向的上风向和环境敏感区；环境质量不能达到要求且无有效改善措施的，或者可能造成敏感区环境保护目标不能达标的区域。　　2、煤炭资源比较丰富、电源点集中的区域。　　3、已建成投运，在建或已批准新建燃煤热电厂的县（市）。　　4、山区、丘陵区、水土流失重点防护区、生态脆弱区、退耕还林区等生态环境重点保护区域。　　5、缺水地区。　　6、半径50km内重复建设布点的区域。　　7、铁路、高速公路、国道两旁、加油站、油库、易燃易爆物品生产、使用、储存企业或场所防火、防爆安全防护距离内，国务院、国家有关部门和省人民政府规定的生态保护区、自然保护区、森林公园以及风景旅游区内。　　一、秸秆储存环境影响分析　　秸秆的集中储存主要存在以下环境影响：　　1、由于秸秆的密度轻，在风沙较大的天气下易飞扬，会对周围景观产生不利影响。　　2、秸秆属可燃物质，集中大量堆存，火灾发生的可能性较大。　　3、秸秆遇水受潮易腐烂，会滋生蚊虫、产生恶臭，对环境空气产生不利影响。　　针对以上秸秆贮存可能产生的环境影响，应从以下几个方面提出防治措施：　　1、秸秆储料场应进行封闭，并与厂前生产区隔离。　　2、秸秆储存时，应在秸秆晒干后，及时打捆绑包，以增大存储量，减少对周围环境的影响，秸秆贮存场四周设排水沟和防雨措施，保证秸秆不受雨淋和避免雨水浸泡。　　3、近距离的储料场应尽可能增加秸秆的收集储存量。　　4、合理优化储存点，避免对重要城镇产生不利影响。　　二、清洁生产　　清洁生产一般应从生产工艺与装备要求、资源能源利用指标、产品指标、污染物产生指标、废物回收利用指标、环境管理六方面进行分析，针对生物质秸秆发电项目特点，应重视以下几方面。　　1、生产技术与装备要求：　　1）生物质秸秆发电项目，必须采用纯秸秆焚烧锅炉，不得违规掺烧煤、矸石或其他矿物燃料。　　2）直燃发电项目尽量选择高参数机组，原则上项目建设规模不应小于12MW。　　3）国外成熟技术和装备，要同步引进配套的环保技术和污染控制设施。在满足我国排放标准的前提下，其污染物排放限制应达到引进设备配套污染控制设施的设计运行值要求。　　4）需要采用气体分析仪对产气过程实时监控，提高产气效率及产气安全。如：　　四方仪器红外气体分析仪（防爆型）采用国际领先的NDIR（非分光红外气体分析技术）技术能够同时在线测量CO、CO2、CH4、C3H8、H2S、O2等气体体积浓度，多组分测量其间无交叉干扰，测量准度高。具备自我诊断功能，能够进行在线检查传感器状态，同时还配置了专业化预处理方案，实现了高自动化、低维护的功能，大幅减轻了企业的人工成本。　　这款防爆型Gasboard-3500相比其他红外气体分析仪，采用了特殊的防爆设计工艺，隔爆外壳使内部空间与周围环境隔开，当发生爆炸时，外壳可承受爆炸压力而不被破坏，使火焰无法穿过隔爆间隙点燃外部的环境，从而对火灾等情况进行预防，满足了易燃易爆领域的气体监测，保障了工业现场环境，减少企业损失。　　2、资源综合利用　　1）生物质秸秆发电项目，鼓励利用城市污水处理厂中的水作为循环系统补充水，限制取用地表水、严禁使用地下水；在缺水地区生物质发电应采取空冷方式。　　2）秸秆通常含有3%-5%的水分，以炉渣、灰渣的形式被收集，这种灰分含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙，可用作高效农业废料。因此，项目一般不设灰渣场，锅炉排除的灰渣可直接或经过造粒处理装袋后用作农家肥，项目必须配套建设秸秆燃烧灰渣综合利用设施，确保灰渣全部综合利用。　　3、污染物治理　　1)新建纯秸秆焚烧锅炉，应配套建设布袋除尘器等高效除尘设施。　　2)新建生物质秸秆发电锅炉，参照《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）中的污染物控制要求执行，有地方标准的参照地方标准执行。　　3)采用有利于减少NOx产生的低氮燃烧技术，并预留烟尘脱硫、脱氮设施安装场地；按规定安装烟气烟尘、SO2在线监测系统，并与环保部门监控网络联网。　　4)新建生物质秸秆发电项目场内应设置封闭的灰渣临时堆场，炉渣应采取密闭装置储存，除尘灰应装袋或密闭储罐储存，并及时综合利用，避免扬尘污染，原料场须采取可行的二次污染防治措施。　　5)做好污染预防、厂址周边环境保护和规划控制工作，按照其恶臭污染物（氨、硫化氢、甲硫醇、臭气等）排放源，确定合理的防护距离，作为规划控制的依据，防止对周围环境敏感保护目标的不利影响。　　4、环境风险评价　　秸秆发电项目的环境风险主要存在于锅炉火点。对秸秆储料场火灾风险评价时，应着眼于制订环境风险防范措施及防范应急预案。加强环境风险防范工作，必须考虑风险事故情况下的环境影响，督促企业落实风险防范应急预案，杜绝环境污染事故的发生。　　秸秆发生火宅主要原因是秸秆遇明火时易于燃烧，并可在短时间内通过燃烧扩散，引发大面积的秸秆着火，从而导致火灾的发生；高温天气、空气不流通的情况下，秸秆长时间的堆存，会使秸秆发生碳化，从而引起秸秆自燃；发生火灾时，秸秆由于其质量较轻，燃烧的秸秆随意飞散，易于引发其他物质着火，从而导致火势蔓延。秸秆发生火灾时不仅对周围环境产生烟尘污染，还可能会造成人员伤亡。　　所以，秸秆发电项目应开展安全评价，认真落实安评提出的各项措施。在秸秆储料场周围设置足够防火距离；秸秆储料场装备自动喷水灭火系统及室内外消火栓等防火灭火设施；加强管理，提高工作人员的防火意识，秸秆储料场装备火灾自动和手动报警装置，以有利于及时发现火情，控制火势蔓延。　　此外，要指定风险事故应急预案。风险事故应急预案包括应急计划区（重大危险源）的确定及分布、应急保护目标、应急组织、应急撤离、应急设施、通讯、应急处置、应急监测等。评价时，应严格按照《建设项目环境风险评价技术导则》要求，将损失降到最低。　　三、结语　　秸秆发电有益于当地闲置生物质资源的利用、有利于当地经济的发展、有利于农民的增收，可合理的调配我国能源结构，是一项利国利民的好项目，但项目建设时的基础设施建设、运行模式、环境影响等问题也不容忽视，这些问题是保证项目建成后安全稳定运行的关键。（来源：沼气圈）　　

　　理论上，绝大部分有机物都可以作为沼气发酵原料，沼气发酵原料一般可分为四大类：农业类发酵原料、工业类发酵原料、市政废弃物类发酵原料和水生植物废弃物发酵原料。本期对这四大类沼气发酵原料产气特性及原料产气率进行了整表汇总，方便大家随时对照查看，欢迎收藏！　　一、畜禽粪污　　表1、畜禽粪污原料特性及原料产气率　　注：FM：鲜重；TS：总固体；VS：挥发性固体　　畜禽粪便作为沼气发酵的原料有许多优势：　　①碳氮比一般在15:1~30:1，十分适合厌氧微生物的生长。　　②具有较高的缓冲能力，能应对不严重的酸化现象。　　③一些畜禽粪便(如牛粪、鹿粪)中含有瘤胃微生物，可以为沼气发酵体系补充沼气发酵菌种。　　然而，畜禽粪污作为沼气发酵原料也有一些限制因素：　　①畜禽粪污体积大、干物质含量比较低，鲜粪一般小于30%，冲洗污水低于3%，所以单位体积原料的沼气产量比较低，原料或沼液的运输成本较高。　　②饲料中重金属和抗生素的添加量日趋加大，重金属和抗生素会影响沼气发酵过程以及沼渣、沼液的处理和还田利用。　　③畜禽粪污中氮的含量较高，容易造成沼气发酵体系氨抑制。　　为解决上述问题，通常将畜禽粪污和易降解种植业废弃物混合发酵，畜禽冲洗污水可以用于稀释其他发酵原料，相对于畜禽粪污原料单一发酵，混合发酵体系更加稳定。　　不同种类的畜禽粪便，具有不同的理化特性，会影响沼气工程的效率和稳定性。在沼气工程设计时，需要特别注意：　　①牛粪中草较多，沉淀物较少，浮渣量多于沉渣量。奶牛粪含砂量还比较高，要注意除砂。　　②猪粪中草和沉淀物都比较多，沉渣量多于浮渣量，由于冲洗污水量较大，所以猪场粪污水量大，浓度低，升温困难，冬季产气少。　　③鸡粪中含有羽毛、砂石，发酵过程中沉渣较为结实。另外，不同于奶牛粪中的砂，鸡粪中的砂石包裹于有机物中，所以对砂的去除更为困难。　　④羊粪和兔粪中含草较多，呈颗粒状，需要在预处理阶段设置泡粪池，使其中的有机物尽可能溶于料液中。　　二、农作物秸秆　　表2、农作物秸秆原料特性及原料产气率　　相对于畜禽粪便，农作物秸秆干物质含量高，单位鲜重的沼气产气率高，对原料和沼渣的运输也较为容易。根据秸秆的贮藏方式不同，秸秆可分为青贮秸秆和黄贮秸秆。青贮是将收获的作物秸秆切碎，在无氧条件下，通过微生物的发酵产酸作用降低pH而使秸秆得以保存的方法。青贮秸秆含水率较高，通常在65%~75%，有机物损失较小。黄贮是将收获的作物自然风干而贮藏秸秆的方法，黄贮秸秆含水率低，是我国秸秆主要的贮藏方式。目前我国大部分秸秆沼气工程采用黄贮秸秆作为沼气发酵的原料，而欧洲的沼气工程则基本采用青贮秸秆或青贮秸秆与其他原料混合作为沼气发酵的原料。　　但是农作物秸秆直接作为沼气发酵原料也有一些缺点：　　①秸秆中含有大量的纤维素、半纤维素和木质素，在沼气发酵体系中，纤维素和半纤维素的降解需要较长时间，木质素基本不降解，所以，通常需要对秸秆发酵原料采用物理、化学或生物的方法进行预处理，这样就会增加沼气工程的建设和运行成本。　　②秸秆原料的碳氮比较高，一般在50以上，不适宜沼气发酵微生物的正常生长，所以纯秸秆沼气工程的启动时间较长。　　③规模较大的沼气工程，需要原料多，秸秆收集半径大，收贮的成本高。　　④由于长纤维和木质素的存在，在沼气发酵过程中容易产生浮渣，进料和出料比较困难。　　三、能源作物　　表3、能源作物原料特性及原料产气率　　沼气工程运行实践证明，大部分能源作物都适合作为沼气发酵原料，能源作物的沼气利用方式主要是与畜禽粪便混合发酵，优点是混合后原料碳氮比更利于沼气发酵微生物的生长，而且产气率也有提高。其中包括玉米、青草、谷物、甜菜、马铃薯和向日葵等。将能源作物作为沼气发酵原料，也需要其他一些技术支撑，例如，作物收集技术、预处理技术和贮藏技术等。草本能源作物，例如，牧草、向日葵、玉米、甜菜等通常直接切碎或青贮来作为沼气发酵原料。能源作物的组分以及作为沼气发酵原料的适应性与其生长时间有关。总的来说，纤维素含量随着作物的成熟越来越高，对作物的降解和产甲烷过程越不利。但是，不成熟的作物含水率较高，会使原料的贮藏变得较为困难。　　四、工业废弃物　　表4、工业废水类沼气发酵原料特性及原料产气率　　相较于农业废弃物，工业废弃物的产量也比较大，大多数有机工业废弃物均可作为沼气发酵原料。这些废弃物主要有食品和饮料生产废弃物、饲料加工废弃物、制糖废弃物、淀粉加工废弃物、造纸废水、水果加工废弃物等。　　根据废弃物的来源不同，其组成成分、干物质含量和产沼气潜力等特性有较大的区别。一般来说，大部分可作为沼气发酵原料的工业废弃物的悬浮物都较低、性质比较单一，脂类、蛋白质和糖的含量都比较高，易于降解。基于这些性质，一些工业废弃物作为沼气发酵原料，在使用高效的厌氧反应器(如UASB、IC、EGSB)时，常能得到相对于畜禽粪便和能源作物更高的沼气产量。　　但工业废弃物的来源十分复杂，加之水量加大，所以废水经沼气发酵后产生的沼液还田利用较为困难。因此，以工业废弃物为发酵原料的沼气工程都是以废水达标排放为主要建设目的，通常在沼气发酵单元的后端还需建设后处理设施，将厌氧出水进一步处理，达到排放标准。　　五、市政及水生植物废弃物　　除以上原料，市政废弃物以及水生植物废弃物也是良好的沼气发酵原料。如市政废弃物中的餐厨垃圾、有机垃圾、市政污泥等；水生植物废弃物中的水葫芦、水花生、藻类等。　　表6、餐厨垃圾类沼气发酵原料特性及原料产气率　　相对于其他沼气发胶原料，餐厨垃圾的油脂含量和盐含量较高，其来源也比较复杂，不同饮食习惯地区的餐厨垃圾的成分也有很大的区别。针对餐厨垃圾的特性，在沼气工程设计和运行阶段还需注意以下几点：　　①由于餐厨垃圾中含有骨头、刀叉筷子、碗等坚硬的物质，这些物质易损坏泵、管道等工艺设施，所以在预处理阶段应该设置分离装置将这些物质去除。　　②餐厨垃圾中蛋白质含量较高，所以在发酵过程中容易造成氨的积累，在沼气工程的运行中应注意原料性质和进料量的监测，防止氨抑制现象的发生。　　③餐厨垃圾发酵产生的沼气中硫化氢含量较高，因此硫费用较高，制约了能源的有效利用。　　④餐厨垃圾中易降解有机物比例高，容易酸化。　　有机垃圾的VS/TS一般在80%以上，碳氮比为12~20，适合作为沼气发酵原料，其产沼气潜力为300~400m3CH4/tVSin。但有机垃圾通常还含有一些病原菌，在利用前后还需采取一些卫生措施使其利用更加安全。　　在污水处理过程中，污泥的产量一般为污水处理量的0.23%~0.7%(污泥含水率为96%)平均值为0.359%或者0.14kg干污泥/m3污水。初沉池和二沉池污泥的产沼气潜力与畜禽粪污的产气潜力相近，当投入的污泥含水率为96%，产生的沼气量为8~12倍污泥量，相当原料产气率0.20~0.30m3沼气/kgTS。实际工程调查显示，单位体积的污泥产气率为4~14m3/m3污泥，平均污泥产气率为7.54m3/m3污泥。通常还会采取一些预处理措施来增加沼气产量，例如，化学分解、热解、酶解等方法。　　表7、水生生物沼气发酵原料特性及原料产气率　　注：以上列举的不同发酵原料的产气特性及产气量数据，是根据大量文献的报道以及工程调研获得的，具有一定的代表性，但并不代表该类原料在任何条件下的特性参数，特别是原料产量数据，应尽量以现场实测数据为准，在无法得到实测数据的情况下，进行沼气产量评估和沼气工程设计时，可做参考！　　那么问题来了！　　如何获得现场实测数据？　　▼　　四方仪器超声波气体流量计BF-3000系列　　超声波气体流量计BF-3000基于行业领先的超声波气体传感技术，可用于大中小型沼气工程站内流量计量，并采集现场压力和温度。其独有的甲烷浓度测量功能，可为沼气工程站内流量计量、验收、监督提供优化的测量方案。　　超声波气体流量计BF-3000B创新采用旁路式超声波气体流量测量技术，适用于大管径、高腐蚀、高湿度沼气流量的测量，解决传感器腐蚀、水分冷凝干扰、CO2干扰等测量难题。（来源：沼气圈）　　

　　在生物质发电项目中，需要将物质气化成为可燃气，然后再利用可燃气进行燃烧进行发电。在这一过程中，严格监控生物质气化就显得十分重要，因为这直接与发电效率直接挂钩。本文就来谈谈如何有效使用在线气体分析系统进行气体监测，提高发电效率。　　一、生物质气化发电技术　　1.气化发电工作原理　　生物质气化发电技术的基本原理是把生物质转化为可燃气，再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电。它既能解决生物质难于燃用而又分布分散的缺点，又可以充分发挥燃气发电技术设备紧凑而污染少的优点，所以是生物质能最有效最洁净的利用方法之一。　　2.气化发电的工艺流程　　气化发电过程包括三个方面，一是生物质气化，把固体生物质转化为气体燃料；二是气体净化，气化出来的燃气都带有一定的杂质，包括灰份、焦炭和焦油等，需经过净化系统把杂质除去，以保证燃气发电设备的正常运行；三是燃气发电，利用燃气轮机或燃气内燃机进行发电，有的工艺为了提高发电效率，发电过程可以增加余热锅炉和蒸汽轮机。图1、气化发电系统流程图　　3.工艺特点　　生物质气化发电技术是生物质能利用中有别于其他可再生能源的独特方式，具有三个方面特点：　　一是技术有充分的灵活性。由于生物质气化发电可以采用内燃机，也可以采用燃气轮机，甚至结合余热锅炉和蒸汽发电系统，所以生物质气化发电可以根据规模的大小选用合适的发电设备，保证在任何规模下都有合理的发电效率。同时，这一技术的灵活性能很好地满足生物质分散利用的特点。　　二是具有较好的洁净性。生物质本身属可再生能源，可以有效地减少CO2、SO2等有害气体的排放。而气化过程一般温度较低（大约在700-900℃），NOx的生成量很少，所以能有效控制NOx的排放。　　三是经济性。生物质气化发电技术的灵活性，可以保证该技术在小规模下有效好的经济性，同时燃气发电过程简单，设备紧凑，也使生物质气化发电技术比其他可再生能源发电技术投资更小，所以总的来说，生物质气化发电技术是所有可再生能源技术中最经济的发电技术，综合的发电成本已接近小型常规能源的发电水平。　　4.生物质气化发电技术主要类别　　从气化形式上看，生物质气化过程可以分为固定床气化和流化床气化两大类。固定床气化包括上吸式气化、下吸式气化和开心式气化三种，现在这三种形式的气化发电系统都有代表性的产品。流化床气化包括鼓泡床气化、循环流化床气化及双流化床气化三种。这三种气化发电工艺目前都有研究，其中研究和应用最多的是循环流化床气化发电系统。　　从燃气发电过程上分，气化发电可分为内燃机发电系统、燃气轮机发电系统及燃气-蒸汽联合循环发电系统，见图2。图2、生物质气化发电方式　　从发电规模上分，生物质气化发电系统可分为小型、中型、大型，如表1所示。　　表1、各生物质气化发电技术特点　　由表1可知，不管是多大规模的生物质气化发电项目，其发电过程一般都会涉及内燃机发电技术，下面就针对内燃机发电技术在保证生物质气化发电工艺高效运行时的关键要点进行阐述。　　二、实现生物质气化发电工艺高效运行关键　　生物质燃气的特点是热值低（4~6MJpnm3）、杂质含量高，所以生物质燃气发电技术虽然与天然气发电技术、煤气发电技术的原理一样，但它有更多的独特性，对发电设备的要求也与其他燃气发电设备有较大的差别。因此，对生物质燃气而言，要实现生物质燃气发电频率稳定，发电负荷连续可调，以保证生物质燃气发电的质量和经济性，实现以下目标是关键：　　1.产气热值要尽可能高而且稳定，以提高内燃机的输出功率，提高整个发电系统的效率。生物质燃气热值低，内燃机出力会大大降低；且低热值燃气燃烧速度比其他燃料慢，低热值燃气内燃机的排烟温度比其他内燃机明显偏高，这就容易使设备材料老化、系统效率明显降低。而生物质燃气热值的高低与燃气混合气中H2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6的含量密切相关，保证混合气各主要成分含量在合理范围对提高生物质燃气热值、保证生物质燃气发电系统效率意义重大。　　2.降低H2含量高引发爆燃的可能性，避免生物质气化发电系统停机的风险。由于H2的着火速度比其他燃气快，在H2含量太高时，燃气内燃机容易引起点火时间不规则，从而引起爆燃。生物质燃气的氢含量差别很大，流化床一般在10%左右，而固定床将高于15%。通过大量的实验表明，当生物质燃气中H2含量高于18%时，爆燃的问题将较严重，所以安全起见一般生物质燃气内燃机要求燃气中H2含量低于15%。　　3.产气尽可能干净，以减少后处理系统的复杂性，从而使焦油含量达到内燃机可接受的范围。焦油会引起点火系统失灵，燃烧后积炭会增加磨损，而含量太高也会增加设备磨损，严重时会引起拉缸。有研究表明，氧气含量对气化气及焦油成分有影响：氧气含量增加会导致气化炉中温度上升，从而使得气化中可燃气体组分增加，以及占主要比重的焦油组分相对含量减少。因此，合理控制参与气化炉内燃烧空气中的氧气含量，对调控生物质燃气热值及焦油产量大有裨益。　　由此可见，生物质燃气作为生物质气化发电项目中重要的能源载体，对其燃气成分进行有效监测对生物质气化发电项目的工艺控制、安全利用、高效运行等方面具有重要意义。　　三、生物质气内燃机发电项目气体监测案例　　1.项目概述　　安徽某新能源发电股份有限公司以其独有的稻壳等生物质气化多联产技术，打造了5兆瓦发电厂配套年产6万吨炭基复合肥厂的项目包，其生物质气化原料为该企业旗下某米业生产产生的稻壳，其工艺流程是将经过适当处理的稻壳送入气化炉内，在一定的温度和压力下，通过氧化剂(空气或氧气和蒸气)以一定的流动方式转化成气体，产生的生物质燃气送入发电机组发电并网。项目不消耗其他任何能源、对环境没有污染、可实现零排放。图3、项目现场　　2.气体监测　　项目现场采用无锡湖光工业锅炉有限公司生产的湖光牌气化炉，同时由无锡湖光提供技术支持和安装建设，无锡湖光则采购四方仪器自控系统有限公司在线气体分析系统Gasboard-9021，对生物质燃气O2、H2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6八组分气体浓度及热值进行实时连续监测，帮助企业远程监测气化炉运行情况，实现生物质气化发电项目的工艺控制、安全利用、高效运行。图4、现场气体分析小屋　　1）预处理单元　　在线气体分析仪要求样气干净、干燥，不含油、水、粉尘及腐蚀性成分，有时候要求对气体的压力和流量进行控制。所以采用有效的样气预处理系统是在线气体分析仪器完成可靠检测、分析的关键。生物质气化的目标是得到尽可能多的可燃气体产物，但在气化过程中，焦炭和焦油都是不可避免的副产物。其中由于焦油在高温时呈气态，与可燃气体完全混合，而在低温时（一般低于200℃）凝结为液态，所以其分离和处理更为困难，特别对于生物质燃气需要降温利用的情况（如内燃机发电时），问题更加突出。此外，流化床气化产生燃气中飞灰含量较高，易导致采样装置过滤系统发生堵塞，因此需要预处理装置对生物质燃气进行净化。　　在系统中，样气首先通过取样探头除去大量粉尘，再经采样管输送至多级煤油清洗过滤器，深度溶解焦油。经过多级煤油清洗过滤器后样气可能还存有少量焦油与粉尘，为了进一步净化样气，样气被输送至水洗器，由水洗器将剩余的焦油分离出来，同时也分离出样气中携带的粉尘。经过以上处理，样气得到了初步的净化，焦油粉尘含量明显减少，同时样气的待测成分得以完整保留。图5、全自动水洗器，去除样气中的焦油　　其中，水洗器采用了全自动工作方式，相关阀门均为进口电磁阀，由PLC控制工作时序，实现周期性自动换水，从而使水洗器中的洗涤水得到及时更换，保证了水洗器的洗涤效果，也减少了人工维护量。　　在进一步的净化中，系统采用了一级过滤精度为5μm的气水分离器，过滤样气的同时分离样气中的液态水，采用了一级过滤精度为0.1μm的精密过滤器作为样气进入分析仪表前的最后一级过滤元件，保证样气达到分析仪表使用要求。　　为去除样气中含有的气态水，系统采用了一台电子冷凝器，输出样气露点≤5℃。另外，系统采用一台抽气能力为6L/min的德国KNF采样泵提供系统样气的输送动力。为保证仪表的安全运行，系统配置了一套湿度报警模块，与精密过滤器配套使用，当系统除水功能意外失效时，信号反馈到PLC，PLC将切断系统运行，关闭阀门，并在现场及向远端控制中心发出报警信号。　　2）控制单元　　系统采用SIEMENSPLC作为核心控制元件，OMRON中间继电器作为输出元件，控制系统可自动完成采样、水洗器换水、故障处理等操作。采用MCGS触摸屏作为HMI人机交互界面，可以查看当前运行状态，阀门状态以及根据现场情况授权修改参数。　　3）分析单元Gasboard-3100　　系统气体分析仪表采用四方仪器自控系统有限公司拥有自主知识产权的煤气分析仪Gasboard-3100，能够同时测量生物质燃气中O2、H2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6八组分气体浓度及热值，多组分测量气体间无交叉影响，且受外界影响小。传感器采用恒温设计，能够消除环境温度对其红外传感器的影响，保证仪器能够长期在线运行。制作材料均采用耐热、耐腐蚀的特种不锈钢、聚四氟乙烯等材料，保证了设备能够在高温，腐蚀环境中工作，使用寿命长。其核心气体传感器部件采用模块化设计，即插即用，拆卸安装方便，大大简化了设备维修工序、成本与产能效率。　　Gasboard-3100于2016年获得中国仪器仪表学会“优秀产品奖”，2017年获湖北省发明专利金奖。　　①一套仪器完成全组分检测　　对于CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6含量的分析，Gasboard-3100采用了NDIR非分光红外双光束气体传感器技术，寿命长，仪器维护量少。该技术2004年通过了科技部的科技鉴定，达到国际先进水平，目前已经生产的传感器数量超过100000套，成熟可靠的技术，确保了产品的稳定性。图6、红外双光束气体传感器原理图　　对于O2含量的分析，Gasboard-3100采用了长寿命电化学O2传感器，它根据电化学原电池的原理工作，利用待测气体在原电池中阴极上的电化学还原和阳极的氧化过程，产生电流，待测气体电化学反应所产生的电流与其浓度成正比并遵循法拉第定律，通过测定电流的大小确定待测气体的浓度。图7、长寿命电化学传感器及原理图　　对于H2含量的分析，Gasboard-3100采用了基于MEMS的TCD热导专利技术，稳定性比以往技术大大提高。仪器采用了先进的数字化技术和嵌入式软件，精度达到国际同类产品先进水平。　　对于生物质燃气热值的计算，Gasboard-3100热值的计算方法为：Q=126[CO]+108[H2]+359[CH4]+652[CnHm]MJ/m3　　注：[CO]、[H2]、[CH4]、[CnHm]分别代表该组分中在生物质燃气中的体积浓度，[CnHm]包含了C2H2、C2H4、C2H6等气体体积浓度。　　在线气体分析系统Gasboard-9021实现了一套仪器完成生物质燃气中CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、O2、H2浓度和热值的同时测量，其气体分析单元Gasboard-3100的核心功能部件依托母公司四方光电百万级传感器生产线、整机生产线，以及多年为全球知大型企业提名供完整配套的服务能力与经验，不仅降低了仪器的购买费用，同时对客户今后的维护和保养提供了优质的保障。　　②确保H2测量的准确性　　热导传感器主要用于测量二元气体，如A、B混合气中的A或B，并且以另外一种气体作为背景气。而如果用于测量多种混合气体时，必然要考虑到其他气体的影响因素。一般而言生物质燃气中含有CO、CO2、CH4、H2、O2、N2等多种气体成分，而且其热导系数各异，如表2所示：　　表2、生物质燃气中各组分热导系数　　从表2可以看出，生物质燃气主要成分中CO、O2与背景气N2的热导系数相当，对H2的测量结果影响不大，但是CO2、CH4对H2测量影响明显。通过理论分析及实验表明，如果气体成分中含有CO2，会使H2的测量读数偏低；如果气体成分中含有CH4，会使H2的测量读数偏高。因此，为了得到准确的H2含量，应对H2进行CO2、CH4的校正。　　四方仪器通过对Gasboard-3100进行严格试验并将各种气体的相互影响进行了修正和补偿，消除生物质燃气中其他成分对H2的影响，保证了H2测量值的准确性。　　③流量变化对H2测量无影响　　由于热导传感器的基本原理是通过对气体流动带走的热量进行换算，如果采用直接流通式的热导检测池，很难控制气流，流量大小直接影响H2的读数。Gasboard-3100采用了旁流扩散式的热导检测池，流量在0.3~1.5L/min的范围内变化对热导的读数没有影响。　　3.方案价值　　在线气体分析系统Gasboard-9021是专门针对样品气中含尘、含湿、含焦油的特定工况而设计的，采用PLC程序控制，自动完成采样、排水、故障处理等操作，可实现24小时无人值守，保证系统长期稳定、准确、连续自动在线运行，大大减少了人工负荷。分析仪表Gasboard-3100用于在线测量生物质燃气中CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、O2、H2的体积浓度和热值，提高了生物质燃气的热值，保证了产气的稳定性与洁净性，降低了H2含量高引发爆燃的可能性。此外，检测数据通过RS232或RS-485、4～20mA输出接口传输到上级集中控制系统，也为远程监测、工艺调整控制提供了实时依据。　　在生物质项目中，正确的使用在线气体分析系统Gasboard-9021与煤气分析仪Gasboard-3100，能够有效的监测项目中的气体含量，及时进行细节的调整，从而有效的提高发电的效率。　　（来源：工业过程气体监测技术）　　

　　随着我国发电厂的规模不断扩大和承担的任务不断增加，加大锅炉燃烧调节，是减少损失、增加发电量的有效途径，也是实现发电厂经济效益、安全性和可靠性的重要途径。本文对发电厂锅炉燃烧的原理和发电过程以及燃烧调节的目的及措施进行介绍。　　一、发电厂锅炉燃烧的原理和发电过程　　煤炭材料在发生燃烧的时候，煤炭里的碳，氢等成分，以及杂质组分，在和氧气发生反应后，形成温度非常高的烟气，这些烟气带有大量的热能。烟气在运行中，会沿着发电厂的锅炉内部运动，先经过锅炉的内部，然后是水冷壁部分，再到锅炉的屏式过热器部分，紧接着是锅炉温度过高的热器部分，还要经过锅炉的再热器部分。　　与此同时，高温烟气还会和这些受热面进行紧密的接触，依据热量的传递原理，这些高温烟气和这些锅炉部分的内部工作部件，就会产生热量的互相传递，进而将这些高温烟气里的大量热能传递到锅炉的内部。　　锅炉内部所正在工作的部件，在经过烟气的连续高温加热，以及辐射换热、对流换热等，从而发生变化并生成拥有着一定压力以及温度的水蒸汽。然后发生相变反应，进而变成水蒸汽成分，在流进到发电厂的汽轮机时，经过汽轮机进汽喷嘴时，水蒸汽的热能转化成动能，推动汽轮机转动，从而这些水蒸气就会把从烟气里面所吸收的热量，传递给汽轮机部分，而水蒸气里面所含的热能，转化成了汽轮机的机械能。汽轮机与发电机以大轴连接，汽轮机带动发电机转动，从而就将汽轮机的机械能转化成为了发电机的电能。　　二、发电厂锅炉燃烧调节的目的　　发电厂锅炉内燃烧过程的好坏，不仅仅直接关系到锅炉的生产能力和生产过程的可靠性，而且在很大程度上决定了锅炉运行的经济性。对发电厂锅炉进行燃烧调节的主要目的是：在满足外界电负荷需要的蒸汽量和合格的蒸汽品质的基础上，保证锅炉运行的安全性和经济性。　　其主要体现在：首先保证稳定的气压、气温和蒸发量；其次，着火稳定、燃烧完全，火烟均匀充满炉膛，不结渣，不烧损燃烧器和水冷壁、过热器不超温等；最后使得机组内运行保持最高的经济效益，最大的减少了燃烧污染排放。　　三、发电厂锅炉燃烧调节的措施　　1、燃料量的调节　　在发电厂锅炉燃烧调节的过程中，燃料量调节是其中极为主要的内容，其调节的方式主要取决于燃料的种类以及燃烧设备的种类。当炉内的负荷增加，就必须要增加进入锅炉内的燃料量以及风量；当炉内的负荷减小，也必须要减少进入炉内的风量和燃料量。　　关于燃料量的调节可从两种情况分析：　　其一，当炉内的负荷变化不大时，燃料量的调节可通过调整制粉系统的出力实现；　　其二，当炉内的负荷变化较大时，燃料量的调节则需要经过制粉系统的启停来实现。　　在制粉系统的启动时，必须要及时调节炉膛以及一、二次风的压力，同时还要控制好制粉系统的出力，确保燃烧过程的稳定性，预防负荷骤变现象的出现。燃油系统必须要处于备用状态，做好油枪的检查工作，若发现异常，要及时的进行修正。　　在磨煤机的运行过程中，其通风量要控制在合理的范围内。若通风量过小，就会引起一次风速降低而着火过早，严重情况下会导致燃烧器的喷嘴被烧毁、磨煤机满煤以及一次风管堵塞；若通风量过大，会导致煤粉细度增加，着火也会被推迟，进而引发燃烧不稳的现象，加剧了风管的磨损。　　在制粉系统的切换过程中，必须要先启动备用系统，再停运需检修的系统，切忌先停运正在使用的制粉系统，再启用备用系统；在磨煤机停运的过程中，需要先关闭给煤机的入口挡板，确保给煤机走空后再停止，并将磨煤机内部以及一次风管内的煤粉全部吹空；关于燃烧器的停运，需注意的是在停运之后，还必须要保持一段时间的风冷却，防止喷口被烧毁。　　2、锅炉风量的调节　　发电厂锅炉出力调节一般都是在外界负荷发生变化时进行，锅炉出力调节中最为主要的就是风量调节，风量调节的具体情况必须根据燃烧量的变化情况而定。　　从经济性角度来说，在锅炉风量配送的实际过程中，若炉内的过剩空气系数在不断增加，此时必须要适当调节燃料和空气的混合比，这样才能确保燃烧的完全性，才能降低未充分燃烧带来的损失，才能提高锅炉燃烧的经济效益。　　不过，因为炉内过剩空气的增加，可能会致使炉膛的温度降低、燃烧时间缩短，这就会增加未完全燃烧的损失。同时，过剩空气系数的增加还会导致锅炉排烟带走的热损失也相应的增加。综上可得，当发电厂锅炉内的过剩空气系数增加时，锅炉燃烧的热损失也会相应的增加。　　从安全性角度来说，若锅炉内的过剩空气系数增加，锅炉的引风机叶片以及受热面管子的磨损也会随之增加，进而影响到设备的正常使用；当炉内过剩空气系数过小时，炉内的燃烧会存在不完全的现象，致使烟气中的CO等气体增加，煤粉的熔点降低，进而出现水冷壁现象，这也会给发电厂造成重大的损失。　　在发电厂锅炉燃烧的风量调节过程中，要实现对风量的有效控制，就必须要重视对送风机进口导向挡板的调节。一、二次风的配合调节需根据燃烧要求进行，一次风量必须要满足风粉混合物充分燃烧的需要，同时还必须满足固体焦炭质点氧化的要求；二次风量在满足燃烧的要求同时，还要弥补一次风末段空气量不足的缺陷。　　最为关键的是二次风的送入必须要与炉膛中的可燃物进行完美混合，混合得越完美，燃烧的就越完全，这就需要控制好二次风的风速，只有较高的风速，才能提高其混合效率。　　3、炉膛压力的调节　　锅炉内负压维持在较大的水平，会增加炉膛和烟道的漏风，很多工艺引起燃烧恶化，并且导致灭火。相反，假如炉膛内的风压变正，那么高温火焰以及烟灰就要向外冒，不但会影响环境卫生，烧毁设备，还有可能引起人身安全问题。　　因此在炉负荷发生改变时，随着锅炉燃料量和风量的变化，对炉膛压力要进行相应的调整。对于锅炉膛内的压力进行调整主要采用的是送风量和引风量相结合的方法。在调整过程中，为了能够有效的避免炉膛内出现正压和缺风的现象，首先要做的就是增大引风，再增大送风量，然后燃料量。相反，应该先减少燃料量，再减少送风量，最后再减少引风量。在两台引风机运行时，其入口动叶、电流、出力应该保持一致，同时进行调整。　　在正常的情况下，应该投入引风自动运行，炉膛负压较大时，送风量正常情况下，应该关小引风机动叶，减少引风量。在炉膛负压较小时，送风量正常的情况下，应该开打引风机动叶，增加引风量。在锅炉正常运行情况下，要注意监视各烟道负压的变化情况，负荷较高时，烟道负压较大，负荷较低时，烟道负压较小。在烟道出现积灰、结焦、局部堵塞时，由于阻力的增加，受到阻力的部位以前负压比正常值要小，受阻部位以后的负压比正常值要大。　　四、结语　　在火力发电厂中，电厂锅炉是三大主要设备之一，其主要是由锅炉本体以及其辅助设备构成。通过对发电厂中锅炉的工作原理及燃烧调节的目的、措施的介绍，对优化原理有了比较清楚的认识，在实际生产发电中，只有合理的处理发电厂锅炉燃烧调节问题，才能保证发电厂的正常运转。　　（来源：工业过程气体检测技术）