新型火花点火式沼气供暖发电一体化设备设计说明书

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沼气工程火焰燃烧器编制说明

国家标准《沼气工程火焰燃烧器标准》Biogas Flares Standard for Biogas Engineering(征求意见稿)编制说明标准编制组2016年8月国家标准《沼气工程火焰燃烧器标准》编制说明一、标准任务来源和制修订背景(必要性）近年来，沼气作为可再生能源获得了广泛的关注，中国、欧洲和美国在沼气工程的规模和取得的环境效益方面名列前茅。

但是对于燃烧器的设计和使用，并没有统一的国际标准化文件，很多发展中国家的沼气工程通常会将多余的沼气直接排放至大气中，产生了大量的温室气体排放。

因此，高温火焰燃烧器的标准化设计应用可以有效地削减温室气体排放，减缓全球气候变暖趋势。

为应对沼气燃烧器的现存问题和确定该行业的未来发展趋势，国际标准化组织沼气技术委员会（ISO/TC255）于2010年成立，秘书处设立在中国国家标准化管理委员会（SAC）,TC255委员会旨在建立沼气国际标准，规范沼气行业准则，制订沼气生产、运行、产品、安全、管理等方面的国际规范和指南。

TC255第二工作组2015年4月成立，负责高温火焰燃烧器标准的编制工作，以沼气高温火焰燃烧器ISO标准研究为起点，通过国际间企业、科研院所和非政府组织的交流合作，制订符合各国燃烧器行业发展的国际标准。

第二工作组由SAC 的刘昕博士担任召集人，召集国内外沼气行业知名专家成立专家组，组织开展资料收集、会议讨论、标准编制等多项工作内容。

二、标准编制工作情况经过前期团队组建，数据收集，专家讨论修改等阶段，贯彻国家标准的要求和措施建议(包括组织措施、技术措施等内容),结合实际情况，进行了全面而细致的编制，目前已经形成了完整的样稿。

三、标准编制原则1.符合相关法律法规在本标准的编制过程中，依据的现有法律法规有：中华人民共和国环境保护法中华人民共和国大气防治法2.参考国内外相关标准在本标准的编制过程中，主要参考及引用的国内外标准有：TSG ZB001-2008,China Safety Technical Regulation for Oil and Gas Burners，《燃油(气)燃烧器安全技术规则》GB12348-90,Standard of Noise at Boundary of Industrial Enterprises 《工业企业厂界噪声标准》GB3095–1996,Ambient Air Quality Standard 《环境空气质量标准》GB16297-1996,Integrated Emission Standard of Air Pollutants 《大气污染物综合排放标准》API Standards 537 Flare Details for General Refinery and Petrochemical Service (2003), USA，通常的精炼和石油化工服务设施火焰燃烧器具体细节标准GB/T 51063-2014，Technical Code for Large and Medium-scale Biogas Engineering 《大中型沼气工程技术规范》3.结合具体应用现状沼气火焰燃烧器，早期被用于小型垃圾卫生填埋场和产气量不稳定或较小的沼气工程，此时尽管沼气量偏小，不具备利用价值，但从保护环境、杜绝安全隐患角度出发，不能采用直接放空的方式，而应设置沼气火焰燃烧器将其进行及时、安全的燃烧处理。

火花点火式沼气燃烧的试验研究

1 沼气理化特性
沼气的主要成分是甲烷，含量达 50% ～ 70% ，其它的主要成分是二氧化碳（ 25% ～ 50% ），还含有少量的硫化氢、氧气及一氧化碳等气体［4］。由于沼气的主要成分是甲烷，甲烷的着火温度较高（ 905． 3 K），燃烧速度较慢，另外，沼气中大量存在的 CO2 对
收稿日期： 2014-07-21 项目来源：国家 863 项目（ 2008AA11A166）；四川省教育厅重点项目（ 09ZA111）；四川省科技厅项目（ 2013GZ0129）作者简介：杨建军（ 1981 －），男，四川广安人，博士，主要从事汽车代用燃料与安全技术研究，E-mail： 332898021@ qq． com． cn
曲轴转角 /%℃A
图 3 示功图
3． 2 缸内压力分布图 4 是在不同曲轴转角时刻，缸内气流的压力
情况。可以看出，沼气与空气混合后，由进气道进入
气缸，在压缩过程初期，气缸顶部的压力较小，混合气浓度较小。随着压缩过程的进一步进行，在 320oCA 位置附近，首先在燃烧室的侧隙位置产生了较高的压力区，混合气在此位置有较大的浓度。在上止点附近，由于缸内气流运动强度进一步增大，混合气在缸内浓度逐渐增大，但在燃烧室的侧面坑部位置出现了一个低压区，推测此区域的涡流运动较强，扰动剧烈，从而形成了负压区。上止点处的压力浓度最大区域出现在燃烧室中心位置，由于火花塞位于此位置，对燃烧有利。随着活塞下移，进入膨胀做功阶段，缸内混合气逐渐呈现与压缩过程相反的一个运动过程。
因此，对养猪场的沼气及试验所用的配制气进行了气及调试标定所用配制气在标准状态下的低热值及
气相色谱仪成份分析（见表 1），试验用气相色谱仪

500kW沼气燃气发电机组说明书

第一章发动机主要性能数据一、技术规格和主要技术数据（一）发动机技术规格（二）发动机主要技术数据1、配气相位（以曲轴转角计）进气门：开启始点（上止点前）11°±7°关闭终点（下止点后）51°±7°排气门：开启始点（下止点前）51°±7°关闭终点（上止点后）11°±7°2、气门冷间隙：进气门0.40±0.05mm 排气门0.45±0.05mm3、点火提前角：（上止点前）38°±2°4、火花塞电极间隙：0.65～0.85mm5、主要螺栓、螺母扭紧力矩（N.m）主轴承螺母：1176～1372（或以490N.m扭矩扭紧，再转60°～70°）气缸盖螺母：320～360 （按交叉顺序以100、200、320～360N.m扭矩分三次轮换均匀旋紧）连杆螺母： 250～270曲轴平衡块螺栓：550+50 （以150、300、550+50N.m扭矩分三次轮换均匀旋紧）减震器安装螺栓：180～220飞轮固定螺栓：500～550二、主要附件技术规格1、点火控制器型号：CPU-12V1902、点火线圈型号：DQ170T3、火花塞铭牌：STITT型号：807BEX13.5型式：冷型4、电控混合器型号：T31型式：膜片式5、调速器铭牌：WOODWARD型号：2301A型式：全电式电源：24VDC6、压力调节阀铭牌：FISHER型号：FSS202CMB型式：膜片式7、电磁阀型号：ZCT-80B型式：防爆式防爆等级：B、C电源：24VDC8、机油滤清器型式：纸质滤芯旁通阀开启压力：200kPa9、离心式滤清器转子转速：5000r/min通过能力：16～18L/min（油温75℃，压力600kPa）10、机油冷却器型式：水冷翅片式11、水泵型式：离心式转速：1909r/min排量：1000L/min扬程：20m12、空气滤清器型式：干式、纸质滤芯标定空气流量：2400m3/h总成原始阻力：3.2kPa12、启动电机型号：ST710功率：11kW电压：24V转向：顺时针（自启动小齿轮端视）13、增压器型号：H145-S60型式：径流式增压器流量：0.6 kg/s压比：1.75～1.80转速：42000r/min16、中冷器型式：水冷翅片式第二章发动机的安装一、发动机的吊装发动机应通过机体自由端一个起重吊挂和机体输出端的两个起重吊耳，用起重吊杆和钢丝绳吊装，不得在其他部位吊装。

利用沼气发电方案

一．沼气的气体组成特点沼气是一种具有较高热值的可燃气体，其主要成分是甲烷，杂质及有害成分燃气组分甲烷CH4丙烷C3H8丁烷C4H10其他炭氢化合物CnHm一氧化碳CO氢气H2二氧化碳CO2氧气O2氮气N2低热值MJ/Nm3天然气98.000.300.300.40 1.0036.20沼气60.00少量少量35.00少量26.00利用活塞式内燃机发电，每立方沼气一般可发电2.3度以上。

以单台500kW沼气机组长期运行（400kW）为例，耗气量为174m3/h。

甲烷的热值为 35.9MJ ／立方米。

沼气的热值 20MJ 立方米 ~25MJ／立方米二. 燃气净化要求：沼气是一种清洁的燃气，1512Z系列沼气发电机组一般经过滤后可直接接入机组进气管路，不需升压，可适应零压或负压气源。

如沼气中硫含量高于标准应进行成分含量气态碳氢化合物：无限制氢气：＜10%硫化物，包括硫化氢：＜500mg/10kWh氯氟化合物，主要是氯氟甲烷：＜100mg/10kWh硅：＜5mg/10kWh氨：＜50mg/10kWh液态的油及碳氢化合物：＜5mg/10kWh颗粒：＜3mg/10kWh热值在21~42MJ/m3压力范围5kPa~400kPa（需根据不同的压力选用合适的调压阀）。

燃气温度范围：0~65℃。

过滤精度：50um。

三. 技术参数①沼气发动机主要技术参数型号： G12V190ZLDTZ G12V190ZLDZ-2型式：四冲程、火花塞点火、增压中冷、增压前混合气缸排列：12缸V型、60°夹角 12缸V型、60°夹角缸径×行程（mm）：190×210 190×210活塞总排量（L）：71.5 71.5标定转速（r/min）： 1500 1000空载最低稳定转速（r/min）：700 600标定功率（kW）：800（12小时功率） 550（12小时功率）燃气压力(kPa) ：5~400 5~400热耗率(kJ/kW·h) ：≤11000≤11000机油消耗率(g/kW·h ) ：≤1.6≤1.6排气温度(涡轮前)(℃) ：≤650≤650出水温度(℃) ：≤90≤90中冷器进水温度(℃) ：≤45≤45机油温度(油底壳内℃) ：≤90≤90主轴道机油压力(kPa) ：500～800 500～800调速方式：电子调速电子调速起动方式：DC24V电马达起动 DC24V电马达起动稳定调速率(%)：≤5≤5冷却方式：双温双循环、半开式强制水冷润滑方式：压力润滑和飞溅润滑曲轴转向(自飞轮端视) ：逆时针逆时针②③燃气发电机组主要技术参数机组参数机组型号： 500GF-NK1发动机型号：G12V190ZLDZ-2发电机型号：1FC6 454-6TA42控制柜型号：KC500A-T1额定功率： 500kW额定转速： 1000r/min额定电压： 400V起动方式： 24V直流电起动操纵方式：远距离电控/手动大修期：20000h外形尺寸：5120×2040×2249mm质量：12000kg④机组主要电气指标⑤排气余热回收装置（可产生热水或蒸气，综合效率可达70％）四. 100kW沼气发电机组效益分析以单台100kW机组长期运行为例，持续功率以80kW为宜，其效益分析如下：机组年运行时间：机组正常的维护保养平均按2天计，机组每月运行按28天计，一年运行28天×12月×24小时=8064小时。

沼气燃烧器说明书1

SKBS-RQ型燃烧器使用说明书目录一、产品特点 (2)二、产品技术性能参数 (2)三、产品结构安装示意图 (3)四、使用安装说明 (3)五、使用操作说明 (3)六、火焰检测器使用说明及日常维护 (5)七、常见问题原因分析及解决办法 (7)一、产品特点:1.燃烧完全，燃烧效率高，节能明显。

2.能实现高强度燃烧，容积热强度可达到1.2×104Kcal/m3·ｓ。

3.即可设计成高速等温燃烧器，也可以设计成普通速度的燃烧器。

4.高速燃烧器烟气喷射速度高，噪音小、不回火、不脱火。

5.沿火焰方向5m范围内温差小于±5℃。

6.克服了因燃气中含焦油、杂质、液态烃导致的火焰不稳定、结焦、堵塞现象。

7.火焰长度、火焰锥角及火焰形状可按用户要求设计。

8.既可烧液化气、天然气、焦炉煤气、转炉煤气，也可以烧发生炉煤气、混合煤气、沼气等。

改烧时，只需简单地更换喷嘴芯即可。

9.燃烧充分，不冒黑烟，燃烧产物中污染物少，低于国家环保局规定的各项指标。

10.燃气燃烧器可安装自动点火、火焰监控、燃烧控制、窑炉温度控制等自控产品，且各项性能指标均达到国际领先水平。

11.火焰形状可根据用户要求设计。

12.产品适用性强，适用于各燃烧行业。

二、产品技术性能参数：SKBS-燃气型燃烧器技术性能参数三、产品结构安装示意图:燃烧器安装示意见图；1.长明火空气进口、2.点火电极、3.长明火燃气进口、4.主火燃气进口、5.主火空气进口、6.火焰检测器接口、7.火焰检测器冷却风接口、8.烧嘴砖四、使用安装说明:1)燃烧器的中心线应与烧嘴砖的中心线重合，偏心会影响燃烧及火焰形状。

2)安装板应紧贴烧嘴砖，并牢固地装在窑体的钢架上。

3)燃烧器的进风口应装在上方或两侧。

4)清洗各螺纹接口，打开空气阀冲净管内残留物后关闭空气阀。

5)安装时用燃烧器前端法兰及紧固螺栓将其安装固定在安装板内，然后用接头连接燃气管路。

6)连接、安装燃烧器其它管路、自控元件。

沼气发电机使用说明书

系列沼气发电机组
使用说明书
昆明普罗米能源科技有限公司
云南师范大学科技教学服务中心
1.1
感谢您选购本公司沼气发电机组，本手册为您提供如何操作使用及维护保养沼气发电机组的相关要求。若对本机组的使用操作或保养有任何疑问，请向本公司授权的当地代理商查询。使用本机组前，请务必详细阅读本手册并完全按其要求操作。
2）每次启动机组前要检查润滑油油位和燃气管连接状况。
3）机器工作环境状况非常恶劣时须及时清洗、更换空滤器滤芯。
4）如火花塞损坏需更换时，请到当地代理商或维修点购买专用火花塞。
表2进、排气间隙及火花塞间隙标准
要求
型号
进气门间隙
（冷态）（mm）
排气门间隙
（冷态）（mm）
火花塞间隙
（mm）
火花塞拧紧
力矩（N·m）
第一步：打开主气阀
第二步：打开停机开关（CC700便携式机组无此步骤）
第三步：关闭阻风门
第四步：手启动：握住启动手柄轻轻拉，感到有阻力时再用力拉。重复此动作，直到启动机器。
电启动：使用电启动钥匙，使其处于开启位置，持续5秒钟左右，再使其回复到关闭位置。重复以上操作，直到启动机器。（电启动电瓶接线方式参见下述）
●机组在出厂时已调整至最佳状态，用户在使用中不要随意调整，尤其是调速机构。否则会出现电压过高烧坏电机的可能。由此造成的机组损坏，公司不赔偿损失。
●CC700系列、CC1500系列沼气、液化石油气燃料转换开关的使用：
图一：转换开关为机组使用沼气的状态图二：转换开关为机组使用LPG的状态
●CC5000系列沼气、液化石油气电磁阀控制开关及燃料转换开关的使用：
●清洁机器表面，封闭保存在干燥、清洁的环境中。
●运输前应将机器内润滑油完全倒出。

沼气燃烧器说明

HQ01 HQ02沼气燃烧器使用说明书南京远大环境工程有限公司燃烧器技术参数1.燃烧器参数：技术参数沼气燃烧器HQ01-25 HQ01-35 HQ02-40 HQ02-50燃烧器功率Min Kw 60 90 185 169 Max Kw 300 358 425 596 沼气流量Max M3/h 45 63 72 90 沼气供气压力Mbar 30 30 30 30电机参数单相370W2800 单相370W2800单相370W2800单相370W2800控制器LGB LGB LGB LGB重量Kg 35 42 42 42 2．燃烧器功率曲线上图的功率曲线是按照EN676标准测定的。

当选择燃烧器的时候要确保所使用的锅炉的背压和使用效率。

3．燃烧器外型尺寸图HQ01-25 HQ01-35HQ01-25 HQ01-35 HQ02-40 HQ02-50HQ01ⅠHQ01Ⅱ外型尺寸:型号 A A1 A2 B B1 B2 B3 C Dmin Dmax E F G Rp Lmin Lmax M N HQ01 -25 475 230 245 743 263 480 200 835 170 300 135 135 1”140 175 M12 150 HQ01 -35 475 230 245 743 263 480 200 925 130 300 155 135 1”140 175 M12 150HQ02外型尺寸:型号 A A1 A2 B B1 B3 C Dmin Dmax E F G Rp Lmin Lmax M N HQ02-40 470 220 250 690 295 200 1100 150 330 155 135 1”1/4 140 175 M12 165HQ02-50 470 220 250 690 295 200 1100 150 330 170 135 1”1/4 140 175 M12 165 注：燃烧器阀组也可以安装在下部。

沼气入炉点火系统操作手册沼气取暖炉

沼气入炉点火系统操作手册沼气取暖炉沼气增压部分：1.减小火炬管道上的阀门，待沼气池的压力升至500mm水柱以上可以进行增压操作。

（3#炉点火控制柜点火正常后可完全关闭该阀门）2.打开水封罐前沼气管道上的阀门。

3.接通沼气增压控制柜的总电源，若使用1#（2#）增压泵，将1#（2#）空气开关接通。

按下启动按钮，则1#（2#）增压泵启动，增压开始。

输出柜间连锁信号给点火柜，点火柜允许点火。

启动后：若管道出口压力大于5.8kpa，罗茨频率大于5hz时，则频率每5秒递减2hz。

若管道出口压力小于4.2kpa，罗茨频率小于40hz时，则频率每5秒递加2hz。

若入口压力开关报警后三秒，则将罗茨频率赋值为12hz,报警持续一分钟，则向DCS报警，同时将变频器频率赋值为5hz.4.运行过程中，若是沼气池内压力不足，达到临界压力值，则蜂鸣器会产生报警。

池内压力上升后，按下'报警消音“按钮，可将报警消除。

压力报警用水封罐顶部两个并联的压力开关来触发，设定值为0.1kpa.5.产生压力报警后，为了防止沼气池内压力变为负压，系统将停止增压。

直至压力变为正压，系统自动恢复增压。

6.按下停止按钮，则系统停止增压。

系统停用时，将水封罐前的燃气管道阀门关闭，水封罐的进水出水阀门关闭，点燃排空火炬。

二、点火部分1.点火装置15天以上没有使用，再次使用时，必须将管道内的气体进行置换。

置换过程：用DN25软管套在点火管道前的排空口，软管另一头置于室外。

开启增压设备（见沼气增压部分操作说明），打开排空阀门，待管道内沼气浓度达到允许值后，关闭排空阀，此时允许进行点火操作。

2.点火之前将管道上前后两个手动阀门打开，将引火枪插入到指定位置。

增压泵启动后，点火柜才能进行点火操作。

3.按下启动按钮，系统启动检漏和预吹扫程序。

检漏过程：1、打开2#电磁阀，将1#、2#阀之间燃气排空然后关断，在15内检漏开关不动作证明1#电磁阀完好。

2、打开1#电磁阀让检漏开关动作然后关断，在15内检漏开关保持闭合状态证明2#电磁阀完好。

100立方内燃式沼气火炬方案

100立方/小时内燃式沼气火炬（设计方案）根据客户提供的沼气火炬技术参数，沼气火炬的沼气燃气量为100 m3/h，并且结构为内燃式。

在设计上需满足这个条件并且充分燃烧。

一、火炬设计方案100立方火炬设计结构及说明（如右图所示）1.火炬塔体内胆采用不锈钢304钢板制造，外胆不锈钢304*3钢板制造，双层结构.底座A3*12mm普通钢板。

防雨帽为不锈钢制造.火炬燃烧为耐热钢（不锈钢304）制造（底座法兰和鼓风机材质碳钢）燃烧器安装在火炬主体的下部由1台4-72-11No3.6A鼓风机提供沼气燃烧所需的助燃空气，并控制火炬燃烧室内部温度。

保证沼气燃烧尾气排放温度达到600-800度，符合沼气燃烧尾气排放等效的欧洲标准。

2.火炬为整体结构。

火炬主体下部为火炬主体底座。

可将火炬安装部位地面做好基础后,将火炬吊装固定即可。

3.火炬控制系统包括：火炬主体、供风系统、点火系统、供气电动阀组，火炬自动控制,手动控制系统。

(不锈钢防雨配电箱)。

4.火炬配有手动放散开关。

5.火炬直径400mm、火炬总高度5m，火炬燃烧室内径DN300MM，采用不锈钢制造。

双层金属结构采用耐热钢制造。

6.火炬采用鼓风、扩散式燃烧方式。

7.火炬设计为两段式燃烧、温度自动控制燃烧使得燃烧温度（火炬内部燃烧温度排放温度600-800℃）。

8.火炬设定低压、高压二个值，低压关闭、高压大火运行。

9.火炬的电动阀组,供气管道均采用不锈钢材料.二、火炬技术参数：1、火炬型号：ZQHJ-1002、燃烧方式：内燃式3、燃料：沼气4、火炬直径：400mm5、火炬总高度：5 m（不锈钢304）6、材料：不锈钢3047、最大耗气量:100立方米/小时。

8、火炬供气压力：≥3000Pa9、沼气火炬供气主管道：DN65.10、连接火炬输气管道：DN6511、鼓风机鼓风量max：1688-3517m3/h压力：1300-792pa电机功率：3kw12、火炬电控系统采用全自动控制.13、火炬供电电源：380v、50Hz、10kw三、火炬的配置1、球阀：DN40（不锈钢）2、手动蝶阀：DN65（不锈钢）3、电动蝶阀：DN65（不锈钢）4、点火变压器：XT-10 1个5、压力变送器（防爆）+仪表： 1套6、电控箱（自动控制）：300*400防雨雪结构（十堰）四、火炬特点1、火炬可根据沼气的产气量大小自动控制燃烧。

沼气发电项目设计书

多元共生型绿色生态农业示范工程“猪—沼—电”项目设计书2、总体规划2。

1. 多元共生型绿色生态农业示范工程的建设理念宝坻区牛道口镇多元共生型绿色生态农业示范工程,是集农，科，教为一体的，种、养、加多元共生的，以生产废弃物最小排放为设计理念的，新农村建设中的示范性工程,是一种健康的绿色的农业生产体系.园区的生态链如图1所示，各生产单元之间有机结合形成封闭的物料流动循环.特别是沼气池的存在，实现了整体生态链的贯通。

因此，它是生态链循环体系中的“消化系统"，不仅实现了农业生产中废弃物的合理化利用，而且在减少农业生产对环境的污染，提高新农村建设的现代化程度上,都起到重要的作用。

2。

2 “猪—沼-电”项目简介“猪—沼—电"项目是实现示范工程设计理念的核心部分，在消化猪场等农业生产过程中排放的废弃物,减少环境污染，提高农业经济效益等方面都起到非常重要的作用。

如图2所示，工农业生产的废弃物通过沼气池发酵工艺后形成沼气、沼渣和沼液。

沼渣和沼液可以生产饲料、有机肥等产品；沼气除了供应居民生活用气和工农业生产用气外，还可以通过燃气发电机发电。

而燃气发电机除了发出的电以外,还有排放的高温尾气和高温冷却水。

尾气的温度可以用于冷库的制冷，而低温尾气中CO2的浓度很高，可以作为温室大棚中作物生长所需的CO2肥料。

高温冷却水可用于采暖和工农业生产用水。

因此，为了实现上述设计思路,合理利用“猪——沼—-电”工程中所有的产品和副产品，彻底实现生产体系中“最小排放”设计理念,在以养猪场、沼气站和发电厂为工程轴线的基础上，增加了饲料厂、有机肥厂、食用菌厂、屠宰厂、肉制品厂、冷库等设施，彻底实现区域中集约化，多系统共存的设计思想，规划示意图如图3所示。

本项目主要完成以下三项任务：⑴ 与养猪场相结合的沼气池的设计与建设（包括沼渣沼液收集池、沼气净沼气站屠宰厂肉制品加日光温室饲料厂有机肥料食用菌厂冷库变电站动植物医化与储存和其它附属设施建设）；⑵沼气输送管道的铺设；⑶沼气发电厂的设计与建设；2.3 养猪场的建设以及“猪—-沼”一体化布局设计养猪场的存栏头数为20万头，占地面积500亩。

火炬说明书

¾ 新鲜水管线
新鲜水经管线 DN50 进入水封罐，管线上Байду номын сангаас气动阀，可控制自动补水。
5
系统配置
系统配置
本项目火炬系统主要配置为事故火炬燃烧器、酸性火炬燃烧器、流体密封器、火炬筒体、分子密封器、火炬塔架、水封罐、长明灯、引火筒。
一、火炬燃烧器
¾ 事故火炬燃烧器特点
事故火炬燃烧器采用引射扩散燃烧型火炬燃烧器，有火焰稳定装置，满足各种工况下的安全燃烧：
金黎明
KINGDAWN
指导使用手册
火炬点火使用手册
（重庆万盛煤化有限责任公司煤制醋酸项目火炬系统）
（A 版）
注意：本手册只适用于重庆万盛煤化有限责任公司煤制醋酸项目火炬系统调试和培训使用。
陕西金黎明石化工程有限公司售后服务部 Tel: 029 3862 7004-806
Fax: 029 3861 2810
有火焰稳定装置，在马赫数 0.5 以下时，火焰都具有一定的稳定性。在火炬燃烧器头口设置由耐高温合金（加涂高温陶瓷）构成的 S 型多孔聚火块（钝体），多个聚合块又形成一个稳火圈，聚火块（圈）是多种稳火装置的综合运用。其作用是在火炬头出口处建立一个高温燃气回流区作为点火源，从而保证火焰的稳定，由于每个聚火块上有孔，可在块后形成回流区，回流来的已燃热气与从小孔出来的混合气接触，靠分子扩散和湍流来输送点火能量，在小孔处形成“袖火”。另外，火炬燃烧器头口设置的 4 支长明灯既作为初期的点火源，也能在正常运行时为火炬气提供连续的稳定热源，保证低热值的排放气可靠点燃。延寿措施: 本火炬燃烧器上部易损部件进行了高温陶瓷处理（聚火块、长明灯头、爆燃管等），使火焰与母材隔离，火炬头具有耐高温、防腐蚀的优点。火炬燃烧器头部稳火块采用含 Ni 耐热合金 310SS 材料制造，提高耐热耐蚀耐氧化性能，在 1000℃时长期使用。 z 火炬燃烧器头部设有安装环和稳火块，其材料为 310SS。 z 火炬燃烧器材料采用 310SS/304 不锈钢；满足系统要求寿命大于 15 年。 z 火炬燃烧器外表面喷涂有机硅耐热漆。

沼气工程手册书纲

沼气工程：技术基础和设计手册500介定（前言）绿领是一个新阶层，它涵盖了过去传统领域里的蓝领、白领、以及蓝白领阶层。

在环保和绿色新能源领域中，他们是研究、设计、生产、安装、维护、使用的从业者。

现代社会，人类在生存繁衍过程中产生了大量的废弃有机物，但它们是可以利用的资源。

这些丢弃有机物通过厌氧发酵工程，生产的沼气是一种绿色的能源。

这本连续出版物取名为“绿叶”，谐音“绿业”（绿色的产业）。

含有起步、萌发、生意盎然。

有了绿业，大自然就会有生几气，人类就有宜居的生活环境。

丢弃有机物废弃有机物厨余，餐余农余，秸杆工（轻工业）余：屠宰废水，轻（重）工业废水，城市生活污水从废物到有目的的种植，一个小实验---沼气最有效书纲要1基础知识发酵原理细菌基础沼气消化理论传热学热阻保温流体力学化学基础有机化学力学杆系力矩材料学钢\\砼玻璃高分子复合材料基建, 结构风压载荷(雨.雪)太阳能,辐射热原料和生成物物理性状软件掌握CAD CAXA3D-MAX PS，机械制图，效果图。

表格网络图数据1原料成分2工程产气率,3控制因素影响PH,C/N,T.,4玫瑰图风\雪载荷.表格图片视频网站,企业大全网上英文主题词索引(局限沼气工程) 沼气和沼气工程的发展趋势2厌氧工艺类型: IC，USR传统现代大型工业沼气消化器型按原料分性状：固态，堆沤，填埋半固态，干法酒精液态污水处理3工程分类国外国内温度进料方式发酵级差物料流动方式发酵含量4工程目的环保能源，热，汽，气电力化工原料能源补充单元工程政策资源与消化的矛盾5厌样氧工艺参数工艺框图《》工程设计1设计方法学2设计目的3采用手段4Ph，C、/N；T。

5安息角6基础数据的根据。

6沼气工程的施工工程所需设备泵物料输送设备机加压设备固液分离设备过滤设备翻动搅动混合接种加热换热设备通风设备7原料和生成物的处理8效益，沼气工程的技术经济学。

生成物的用途和衍生价值开发液气渣附录1小农家沼气，安装，维护，管理，使用，故障判定和排除2沼气工程的设计和维护，故障排除和维修改造3456789背景和参考资料1基础，工程类2国外的新观点，做法3引用文献，书中重要数据论点的理论依据4延伸阅读，扩展。

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新型火花点火式沼气供暖发电一体化设备设计说明书
设计者：张振权，韦银，高建斌
指导教师：蔡颖
兰州理工大学土木工程学院建筑环境与设备工程一班
作品内容简介
依据简易方便、同步生产、多台连用的思想，设计新型燃气设备，以实现沼气发电供暖一体化。

首先，设计此设备使其在发电的同时进行供暖，让发电和供暖同步进行，这样不仅节约了资源，而且提高了资源的利用效率；其次，由于此设备占据空间较小，可在沼气比较充足的时候，将多台设备进行连用以提高设备利用率。

目前我国主要用煤炭、石油、天然气发电取暖，对沼气资源的开发利用非常少。

在农村，牲畜的粪便、秸秆和生活垃圾经发酵后均可产生大量的沼气。

用经提纯后的高纯度沼气代替煤炭、石油、天然气来发电取暖不仅能为我国节省大量的不可再生资源而且可以减少对环境的污染，从而节省资金用以支持我国的发展。

利用沼气燃烧后产生的热量和发电机在工作的过程中产生的热量来加热工质水，在发电过程的同时实现供热。

利用可再生的沼气资源代替不可再生的天然气等资源，在发电的同时将余热加以利用进行供暖。

不仅节约能源，而且保护环境。

将提纯后的高纯度沼气在气缸内点燃，将四个气缸与曲柄连杆连接，使四个气缸同步运转带动发电机转动。

1．研制背景及意义
国内已成功研制出火花点火式沼气发动机，但其工作原理是利用高压气流推动叶轮转动，不能充分利用沼气。

因为此种方法只能将沼气通入涡轮机中推动涡轮转动，从而实现热能到电能的转化。

虽然该种发动机经过改进叶轮形状进后可以提高热能到电能的转化效率，但仍不能将发动机余热充分利用。

此外，美国研究者成功研制出用氢气作为工质，经过燃烧和冷却氢气，利用其物理性质，推动活塞做功，即燃烧沼气按斯特林循环工作的发电机，此机械由于使用氢气作为工质而危险系数高，经济效益不明显。

我们的研究项目集供热、发电于一体。

在汽缸中燃烧的高纯度沼气，在汽缸中完成一个过程后，由曲柄连杆向外输出机械能，用于带动发电机运转以输出电能。

在高纯度沼气燃烧完排出气缸后，利用此高温烟气加热管网中的工质水，将高温烟气中的热量转移到工质水中，实现热能的输出。

因此，此项研究节约了不可再生资源的损耗，高纯度沼气的燃烧减少了污染性气体的排放。

2.科学意义
目前我国主要用煤炭、石油、天然气发电取暖，对沼气资源的开发利用非常少。

虽然煤炭、石油、天然气发电取暖的效果很好但煤炭、石油、天然气属于不可再生资源而沼气是可再生资源，取之不尽，用之不竭的。

尤其在农村，牲畜的粪便、秸秆和生活垃圾经发酵后均可产生大量的沼气。

3．应用前景：
目前全国正在进行新农村建设试点工程，在这项工程中将会建设大量的农村安置房。

如果将农民圈养的牲畜的粪便和生活垃圾集中处理用以制备沼气，用沼气发电、取暖，沼液、沼渣用作农作物的肥料。

不仅节约能源减少对环境的污染，而且能做到村容整洁，为建设新农村和建设环境友好型社会提供了有力的保障。

沼气能源在我国农村分布广泛，潜力很大，凡是有生物的地方都有可能获得制取沼气的原料，所以沼气是一种取之不尽，用之不竭的再生能源。

对沼气的利用可以就地取材，节省开支。

沼气电站建在农村，发酵原料一般不必外求。

兴办一个小型沼气动力站和发电站，设备和技术都比较简单，管理和维修也很方便，大多数农村都能办到。

小型沼气电站的建设周期短，只要几个月时问就能投产使用，基本上不受自然条件变化的影响。

采用沼气与柴油混合燃烧，还可以节省17％的柴油。

基于沼气资源易得，沼气开发利用投资少，沼气发电生产周期短，节能环保等优点，此研究项目在农村有广泛的应用前景。

4.研究内容
发电方面：我们所研究项目的关键是，如何将产生的高纯度沼气经过汽缸燃烧后推动活塞做功。

该发动机的工作原理如下：在一个绝对隔热、保温的圆柱形桶内水平安放四个规格相同的汽缸，四个汽缸在圆柱形桶内呈正方形排列，在四个气缸的中间水平安放带有两个曲柄的传动轴。

（图形如图所示）在传动轴上外接一飞轮，刚开始启动时需通过外力使飞轮转动，当汽缸内的沼气燃烧后，在燃气的推动和飞轮自身惯性力的作用下飞轮将连续转动。

在飞轮上带一皮带轮，通过皮带将飞轮与发电机的转子连接起来，在飞轮高速转动时就可以产生电能。

这
样就做到了沼气发电。

对于每一个汽缸工作过程如下：进气过程、压缩过程、做功过程和排气过程。

进气过程：在这个过程中，发动机的进气门开启，排气门关闭。

随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积增大，从而使气缸内的压力降到大气压力以下，即在气缸内造成真空吸力，这样一定比例的空气和高纯度沼气的混合气体便经由进气门被吸入气缸。

压缩过程：为使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧，以产生较大的压力，从而使发动机发出较大功率，必须在燃烧前将可燃混合气压缩，使其容积缩小、密度加大、温度升高，即需要有压缩过程。

在这个过程中，进、排气门全部关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程，即压缩过程。

做功过程：在这个过程中，进、排气门仍旧关闭。

当活塞接近上止点时，火花塞发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气。

可燃混合气被燃烧后，放出大量
的热能，此时燃气的压力和温度迅速增加。

高温高压的燃气推动活塞由上止点向下止点运动，通过连杆使曲柄旋转并输出机械能，除了维持发动机本身继续运转外，其余即用于对外做功。

排气过程：当做功过程接近终了时，排气门开启，考废气的压力进行自由排气，活塞到达下止点后再向上止点移动时，强制将废气排到大气中，这就是排气过程。

由此，我们已经介绍完了火花点火式沼气发动机的一个工作循环，这期间活塞在上、下止点间往复移动了四个过程，相应地曲轴转动了两周。

其工作原理如图所示：
供暖方面：为了提高该设备对高纯度沼气的利用率，应对沼气发电过程中高纯度沼气燃烧后产生的高温烟气和发动机产生的余热加以充分利用，具体如下：在绝对保温、隔热的圆柱形桶内，将自来水管盘成圆盘状置于四个气缸排气口的正上方。

利用高纯度沼气燃烧后产生的高温烟气和气缸壁上的余热对自来水管进行加热。

一般从发动机热回收系统中吸收的热量以90℃的热水形式供给热交换中心。

经过处理后，最后将达到合适温度的热水提供给用户，以满足用户的取暖需要。

重点解决的科学问题：目前国内外虽已成功研制出沼气发电机、沼气内燃机，但未能将其综合运用。

该研究项目重点解决的科学问题是将发动机发电过程中产生的热量加以回收利用以达到发电供暖一体化。

5.预期成果
首先，该研究项目顺利推广后，有助于节约能源。

该项目旨在减少煤炭、石油、天然气的用量，用可再生的沼气去代替不可再生资源，不仅可以有效缓解资源紧张的压力，而且减少了居民用于购买煤炭等资源的费用。

其次，此项研究成果若得以推广利用，也有助于保护环境。

在城市中，生活垃圾的堆放，会产生大量的沼气，并且由沼气所产生的温室气体效应是二氧化碳的24.6倍左右，若将
这些沼气加以处理利用，可以有效地减少温室气体的排放。

此外，煤、石油等化石燃料的燃烧会产生大量的CO2、SO2等污染性气体，但燃烧经过脱硫的、干燥的沼气后，将不会产生大量的污染性气体。

若此项目得以推广和利用，不仅有效地节约能源，而且有利于环境保护。

6.经济和社会效益
此项研究项目，不仅适用于农村，也适用于城市。

在农村，农民可以利用牲畜的粪便和秸秆等有机物制备沼气。

用沼气发电和供暖，不仅节约了电能，而且减少了对煤炭的消费支出。

在节能的同时还有效地保护了生态环境；在城市，居民可以利用生活废水和垃圾制备沼气。

用提纯后的高纯度沼气发电不仅可以缓解供电压力，而且减少了对城市垃圾进行集中处理的费用。

其产生的沼液、沼渣还可以用来培育无公害蔬菜。

如果此项研究得以推广利用，不仅有效地解决了能源供应紧张问题，而且保护了环境。

这也积极响应了党中央提出的建设“资源节约型”、“环境友好型”社会的号召！
参考文献
[1]傅秦生.热工基础与应用.机械工业出版社.2007.7:225-234.
[2]苏明山，何建坤，顾建华.大中型沼气工程的二氧化碳减排量和减排成本的估计方法[J].中国沼气。

2002.20（1）：26.
[3]梁亚娟，樊京春.可再生能源发电技术温室气体减排效益分析[J].可再生能源，2004（1）：23-25。