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內燃機的各種燃氣預處理系統

2020-07-25 09:04:19

內燃機對汽油的要求

對于不同的型號和不同的氣體,發動機制造商將提供詳細的氣體質量規格,但通??梢詺w納為以下內容:

(1)濕度低于一定值,通常為60%,并且不得包含液態水。

(2)顆粒雜質低于一定值,一般要求低于3um,有些制造商會嚴格要求低于1um。

(3)壓力要求,大多數普通的燃氣內燃發動機要求在5-50kpa之間,并且還有一些帶有高壓進氣口的型號,其進氣壓力約為3-8bar。在滿足壓力要求的同時,還要求其盡可能穩定。

(4)組成穩定,對發熱量,甲烷值的大/小值和變化率有要求。

(5)有害成分的限制,例如硫,硅,焦油等。

氣體預處理系統的功能是對原始氣體進行一定的處理,以使各種指標都能滿足發動機的要求。對應于幾個要求,常見的預處理過程通常包括:除濕,過濾,加壓,氣體存儲和緩沖以及其他有害成分的去除。但是,不同類型的氣體具有不同的特性,并且預處理方法也相差很大。

燃氣預處理

天然氣

從天然氣調壓站到天然氣機房的管道和設備的設計,供應和建設通常由項目所在地的天然氣公司完成,這是天然氣分配項目中的一個重要事件:天然氣通道。

氣體預處理系統還將包括截止閥,儀器,排氣裝置等。無論采用哪種氣體預處理,這些都是不必要的,因此將不再贅述。

煤層氣(瓦斯)

煤層氣的特點是氣源壓力低(基本為常壓),更多的顆粒雜質和更多的水分(飽和狀態)。因此,處理過程符合以下三個特征:除濕,過濾和壓力。

低濃度氣體的預處理系統是一種特殊情況,過濾,壓力和除濕都無法很好地完成。

低濃度氣體本身已經在爆炸極限之內,并且加壓需要格外小心,因此通常不會對其加壓或在很小程度上加壓。

過濾和除濕的過程將導致壓力損失。當氣壓本身不容易達到標準時,有必要折衷以降低要求。同時,低濃度氣體輸送廣泛采用細水霧輸送技術,將大量的水噴入天然氣管道。為了滿足發電機組的要求,脫水壓力非常高。從目前低濃度天然氣項目的情況來看,幾乎沒有人可以將水處理到合格水平,而且一些家用機器甚至沒有進行脫水處理,這對機組造成了很大的損害。

沼氣/垃圾填埋氣/污水處理氣

沼氣通常是指有機物(糞便,稻草,食物垃圾等)的厭氧發酵產生的沼氣。垃圾填埋氣是在地下厭氧環境中垃圾發酵產生的沼氣。污水處理氣體是用于污水處理的污泥。厭氧發酵產生的沼氣。各種沼氣的成分通常相似,主要是甲烷和二氧化碳,甲烷濃度和其他成分略有不同。

沼氣壓力低,雜質多,濕度高,因此與煤層氣相似。同時,沼氣具有高硫含量的問題。因此,沼氣處理過程需要在脫水,過濾和加壓之前進行脫硫。

關于硫含量,各種品牌的沼氣發電機組的要求略有不同,通常約為數十至數百ppm。但是,此要求僅僅是低要求。如果您上線,您可以放心。硫磺處理越干凈,發電機組的壽命就越有益,故障率也將降低,運行和維護成本自然會降低。

井口氣/油伴生氣

井口氣或與油田相關的氣體,是指含油底層中所含的天然氣,是在開采石油時產生的。井口氣的組成更為復雜,并且其組成因地區而異,即使在相同的油田中,其組成也會波動。

井口氣體包含多種大分子烷烴,液體成分和硫。因此,井口氣的一般處理流程為:氣液分離,脫硫,脫水,低溫脫烴和減壓。

合成氣/煤制氣/化學尾氣/冶煉尾氣

由于這類氣體的來源和生產工藝復雜多變,因此組成和雜質也有很大不同,但是預處理的思路還是一樣的,即根據指標要求,工藝處理過程是一對一的,顆粒物被過濾且壓力低。壓力增加,水和脫水增加等

許多合成氣中都有獨特的雜質成分:焦油。焦油對發動機的穩定性有很大的影響。顯然,進口品牌不允許含有焦油,一些家用機器可以攜帶焦油,但是性能,操作和維護也受到很大影響。焦油的處理相對麻煩,但強烈建議在使用合成氣發電時將其清潔處理。

相對而言,這類氣體需要更多注意以應對氣體量,組成和壓力的突然變化。好的解決方案是在系統中增加儲氣罐和緩沖罐。大多數煤層氣和沼氣發電項目將安裝儲氣罐,而預處理系統則安裝在儲氣罐之后。儲氣罐的存在可以大大減輕氣體波動的問題,無論是氣體體積,成分還是壓力的波動。

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