4沼气器材安装与使用解析.pptx

第四篇第四篇 沼气器材的配套安装与使用沼气器材的配套安装与使用一、沼气燃烧的原理一、沼气燃烧的原理 沼气主要成分甲烷是一种易燃气体。因沼气主要成分甲烷是一种易燃气体。因此，沼气燃烧，实际是甲烷在燃烧。沼气正此，沼气燃烧，实际是甲烷在燃烧。沼气正常燃烧呈蓝色火焰，并放出大量热量。其燃常燃烧呈蓝色火焰，并放出大量热量。其燃烧的反应式为：烧的反应式为：CH4+2O2 CO2+2H208.9105焦焦 (甲烷甲烷)(氧气氧气)(二氧化碳二氧化碳)(水水)(热量热量)从上述反应式可以看出，沼气燃烧，从上述反应式可以看出，沼气燃烧，需要氧气助燃。即一份甲烷需要两份的氧需要氧气助燃。即一份甲烷需要两份的氧气才能充分燃烧气才能充分燃烧(甲烷：氧气甲烷：氧气1：2)。而氧。而氧气在空气中的含量约为气在空气中的含量约为20，所以甲烷与，所以甲烷与空气的燃烧比例为空气的燃烧比例为1：10。上面已经说过，沼气中甲烷的含量一般上面已经说过，沼气中甲烷的含量一般为为60，由此可以得出，一份沼气大约需，由此可以得出，一份沼气大约需要六份空气混合，燃烧才充分，即沼气：要六份空气混合，燃烧才充分，即沼气：空气空气1：6。二、沼气燃烧的特点二、沼气燃烧的特点 沼气燃烧，与煤气、天然气的燃烧有许多差异，沼气燃烧的主要特点是：1沼气热值有差异沼气热值有差异 装入沼气池内的发酵原料不同，产生的沼气中所含甲烷的数量也不同，这就决定了不同农户的沼气燃烧的热值有差异。2沼气压力不稳定沼气压力不稳定 沼气的压力随沼气池容积的大小、产气量的多少而变化。沼气池的容积越大、产气量越多，压力就大，使用后下降速度就越慢。反之，压力就小，使用后下降速度快。另外，沼气炉灶、灯具使用的沼气量越大，压力下降得就越快。3沼气燃烧中易发生脱火、回火现象沼气燃烧中易发生脱火、回火现象 这是因为沼气中含有一定量的惰性气体，它们与甲烷传播火焰的速度不同。据测定，沼气中甲烷传播火焰的速度是0.67米/秒，二氧化碳是0.25米/秒。(1)脱火脱火 火焰离开火孔，以至熄灭的现象，称为脱火。可以理解为，可燃气体在燃具出火孔上流动速度快于混合气体的传播速度时，则火焰离开火孔，直至完全熄灭。发生脱火现象(火焰熄灭)后，室内会漏积大量未燃气体，容易使人窒息或发生失火。(2)回火回火 火焰回流到火孔内部的现象，称为回火。可以理解为，可燃气体在燃具出火孔上流动速度慢于混合气体的传播速度时，则火焰在火孔内部燃烧。回火现象是一种不安全燃烧，会使噪音增大或破坏燃烧器，一般这种情况很少发生。根据沼气燃烧的原理和燃烧特点，农户在选择沼气炉具时，应全面考虑它的适应范围，保证在各种条件下都能正常燃烧，避免发生脱火或回火现象。三、沼气器材的配套安装与使用三、沼气器材的配套安装与使用(一)概述(二)沼气输管道(三)沼气压力表(四)沼气脱硫器(五)沼气调控净化器(六)沼气炉灶(七)沼气灯(八)输气系统的安装(九)质量检查(一)、概述 沼气池的配套装置是与沼气发酵装置相结合，进行沼气运输、分配、使用以及沼气发酵剩余物的出料等工作的附属装置。配套装置包括沼气输配系统、沼气燃烧用具和沼气池出料机具等。当前，农村沼气输气管道、灯、炉灶的配套安装应遵循产品优质化、安装标准化、管理规范化、服务社会化的原则，体现出时代的特征。沼气输气系统示意图沼气输气系统示意图1 1、输气系统的设计、输气系统的设计室内硬塑料管道安装示意图室内硬塑料管道安装示意图室内硬塑料管道安装示意图室内硬塑料管道安装示意图2 2、输气系统的选配、输气系统的选配管 道：室外16PE管，室内 8PVC软管或硬管导气管：ABS、PVC、铜、镀 锌钢管，内径12mm开 关：铜开关，孔径6mm 压力表：低压盒式压力表(二)、输气管道 输气管道包括导气管、输气管及管件三部分。1、导气管、导气管 导气管是安装在活动盖板上的管道，是输送沼气首先经过的部位。导气管一般采用内径0.60.8厘米、壁厚1毫米、长度150毫米左右的金属铜管，浇筑在水泥结构的活动盖板上，要求牢固、不松动，导气管外壁与活动盖板密封，不能发生漏气。不可采用塑料管作导气管。塑料导气管易受气温的影响发生老化、松动或断裂，出现漏气。在安装导气管时，要特别注意导气管的下端口不要与活动盖板底平面齐平，应超出活动盖板底平面23厘米，以防止装料初期蛆虫从池壁爬入导气管内，堵塞导管。为方便沼气池的试水、试压，防止堵塞，可在活动盖板上安装两根导气管。2、输气管、输气管 输气管直接与导气管相接，是用来运输沼气的管道，必须具有气密性好、耐老化、耐腐蚀、光滑等特性。一般10米3以下的沼气池，输气距离50米以内，采用管径810毫米的输气管为宜。导气管及沼气专用胶管导气管及沼气专用胶管3管件管件 管件是安装在输气管上的部件，如开关、管接头、三通、四通、弯头等，用于控制沼气流量和改变输送沼气方向的。(1)、开关、开关 开关常为金属材料制品，而且具有耐腐蚀性。要求气密性好，转动灵活，通道孔径不小于4毫米。选用开关时，开关的两端接头直径应与输气管径相匹配。安装前应检查开关的气密性，即用手堵塞一端，另一端用嘴吹，看是否跑气，检查正常再安装使用。开关一般安装在灯具、炉具前。导气管处必须安装一个总开关，以防管道一旦堵塞或出现其他故障时，可以关闭总开关，进行全面检查和维修。(2)输气管接头输气管接头 它是用于管道互相连接的部件，包括二通、三通、四通。一般均为塑料制品，管径要与输气管径一致，内径畅通，无毛刺，有一定的机械强度。沼气管件及各种开关沼气管件及各种开关4、配套安装注意事项安装前应检查输气管道的气密性。安装管道时，应取直线，达到横平竖直，减少拐弯点，尽量缩短管道路程，减少压力损失。室外输气线路宜地埋，埋设深度在室外地坪15cm以下，输气管外应套硬质涵管，坡度不小于1%，并向积水器方向落水，输气管路与其它地下管道相交或平行时至少应有10cm的间距。室内输气管路安装应走斜直线，坡度不小于1%，并向立管方向落水，转折点小于90时应用弯头连接，不得人为造成转角和往返；整个线路应固定，固定点间距立管不大于80cm，横向管不大于50cm，输气线路不得与电线交叉，与电线平行走向时间距不小于10cm，与烟囱的距离不小于50cm。(三)、压力表 压力表是检测产气和用气压力情况不可少的简易仪表，同时又是检查沼气池、输气管道是否漏气、漏水的工具，同时，还有控制沼气池内的压力、维护池体安全的作用。压力表一般安装在所有沼气用具的前面(图)。现在许多生产厂家都生产新型盒式压力表，既美观，又耐用，正逐步替代老式自制压力表。压力表压力表(四)、脱硫器 1、脱硫器的作用、脱硫器的作用：沼气中含有少量硫化氢气体，对沼气灯、炉具、开关都有较强的腐蚀作用。硫化氢燃烧后会对空气产生一定污染，影响人们的身体健康。因此，农村户用沼气必须安装脱硫器进行脱硫。2、脱硫器的构造与原理、脱硫器的构造与原理：脱硫器由脱硫剂和脱硫瓶组成。目前农村沼气常用的脱硫剂是固体脱硫剂(见脱硫方法图)，其主要成份是氧化铁。氧化铁干法脱硫的原理分为氧化反应和还原再生反应两部分。脱硫方法干法脱硫湿法脱硫活性炭法分子筛法氧化锌法氧化锰法氧化铁法氧化法氧化法化学吸收法化学吸收法物理吸收法物理吸收法脱硫方法图脱硫方法图 在常温下含有H2S的沼气通过脱硫剂床层，沼气中H2S与活性氧化铁接触，生成硫化铁，然后含有硫化物的脱硫剂与空气中的氧接触，当有水存在时，含铁的氧化物又转化为氧化铁和单体硫。这种脱硫和再生过程可循环进行多次，直至氧化铁脱硫剂表面大部分被硫或其他杂质覆盖而失去活性为止。氧化反应原理为：还原反应原理为：3、脱硫器的安装：、脱硫器的安装：脱硫器应安装在气压表、沼气用具之前，固定在不易碰撞的地方。脱硫器进气口与进气管接通，出气口与送往沼气用具的输气管连接(图1)。4、脱硫器的使用：、脱硫器的使用：脱硫器内的脱硫剂使用6个月后，必须打开脱硫器盖，将脱硫剂倒出，在平整、干净、背阳、通风处翻晒4小时左右(此过程称再生，要产热此过程称再生，要产热)，重新装人脱硫器内，拧紧盖子，不得漏气，可重复使用。一般情况下，脱硫剂重复使用3次后要更换新的。注意：脱硫器一经使用，不得让空注意：脱硫器一经使用，不得让空气进入其通道，否则在脱硫器内发生剧烈的气进入其通道，否则在脱硫器内发生剧烈的再生反应而烧坏脱硫器。再生反应而烧坏脱硫器。脱硫剂的再生脱硫剂的再生脱硫器脱硫器5、沼气脱硫器常见故障与排除方法、沼气脱硫器常见故障与排除方法 脱硫器外壳发生软化变形甚至烧坏。产生原因：大量空气中的氧气与脱硫器中的脱硫剂发生化学反应并释放强热所致。排除方法：阻止空气中氧气进入脱硫瓶(除料时关闭净化器开关或灶具开关)。安装脱硫器后出现气流不畅现象。产生原因：运输过程中，脱硫剂颗粒滚进脱硫器进、出气孔，卡住输气管道使气流不畅。排除方法：抖动脱硫瓶，使管道畅通。脱硫器漏气。产生原因：(1)脱硫器瓶盖内密封垫圈没有装好；(2)输气管与脱硫器连接处密封不良。排除方法：(1)将脱硫器瓶盖取下，把内盖中密封垫圈摆正，重新装上并扭紧；(2)将管道接头连好并拧紧卡箍。(五)、脱硫调控净化器 沼气脱硫调控净化器是集沼气的气压调节、脱硫、压力监测等功能为一体的多功能家用沼气用具。其构造主要由压力表、脱硫器及防腐调压开关等组成。其内部各功能装置及管线在出厂前已安装就位。1、安装 将其背后固定安装板用螺钉水平固定于墙上，其高度一般在1.41.6米，使用户可平视调控净化器上的压力表刻度为宜。2、使用压力指示：当灶具未使用但调控净化器开关打开时，压力表指示的是沼气池内的沼气压力。当灶具处于使用状态时，压力表指示的是灶前沼气压力。压力调节：灶具工作时，可通过转动调控净化器上的调控开关手柄调节灶前压力，使压力表指针处于灶具正常压力工作范围内。脱硫剂再生：同上。注意事项：调控净化器应在大于0的环境温度下 使用。脱硫调控净化器脱硫调控净化器安装图安装图脱硫调控净化器内部结脱硫调控净化器内部结构图构图沼气压力表的正常工作区示意图沼气压力表的正常工作区示意图(六六)、沼气炉灶、沼气炉灶 1、沼气炉灶的构造 现在，农村户用沼气池所使用的炉灶，都采用大气式燃烧方式的炉灶。有喷嘴、调风板、引射器和燃烧炉头4部分组成。喷嘴。喷嘴的形状和尺寸大小，直接影响沼气的燃烧效果，也决定着一次吸入空气的量，是沼气炉灶的关键部件。调风板。安装在喷嘴和引射器的喇叭口的位置上，用来调节进入空气量的大小。当沼气热值或炉灶前压力比较高的时候，可把调风板开大，增大空气进入量，加速沼气的完全燃烧。引射器。具有一定压力的沼气从炉灶喷嘴喷出以后，在引射器内与空气充分混合，形成炉灶必需压力和出口速度，保证炉灶的燃烧效果。燃烧炉头。它的作用是使沼气和空气的混合物均匀地分布在各个火孔上，以利于完全燃烧。沼气不锈钢单灶沼气不锈钢单灶沼气不锈钢双灶沼气不锈钢双灶不锈钢电子点火沼气双灶示意图不锈钢电子点火沼气双灶示意图沼气专用燃气阀2、沼气灶具的安装灶具应安装在专用厨房内，房间高度不应低于2.2米，有良好的自然通风和采光。灶背面与墙净距不小于10，侧面不小于25，墙面为非易燃材料。在一厨房内安装2台灶具时，其间距不应小于40。灶台高度一般为60左右，灶面采用非燃材料。家用灶使用塑料管连接时必须采用管箍。3、沼气炉灶的调节与使用 (1)使用沼气炉灶时，应注意调风板的使用。沼气燃烧的好坏取决于空气与沼气进入量的配比是否合适，因此，要随时观察燃烧火焰的情况。如火焰呈深蓝色且无力深蓝色且无力时，说明空气进入量少，应调大调风板，增大进风量，直到出现白蓝色火焰为止；若火焰呈火红黄色，且短促、离开炉面，甚至脱火红黄色，且短促、离开炉面，甚至脱火熄灭，火熄灭，说明空气进入量多，应调小调风板，减少进风量。正常火焰应为蓝白色，火苗垂直有力，不脱火蓝白色，火苗垂直有力，不脱火。(2)炉灶使用后，应经常清洗，保持炉灶面和各部件的清洁，尤其是对炉灶头火孔，要保持原有的大小，否则火孔变小，会影响空气的供给，同时，也会使炉灶性能变坏。(3)火焰的大小靠燃气阀来调节。灶具旋塞旋转90时火势最大，再旋转90则是一个稳定的小火。(七七)、沼气灯具、沼气灯具 (1)沼气灯的构造 沼气灯主要由点火装置、喷嘴、引射器、进风口、耐火泥头、纱罩、玻璃灯罩组成。点火装置：由点火开关、点火体和导线组成。喷嘴。输气管传来的沼气通过喷嘴喷人调节孔中。喷嘴的喷孔很小，一般在0.55毫米左右，极易堵塞和锈塞引射器。引射器为直圆柱管，其作用是将喷嘴喷入的沼气与空气混合，以便进到纱罩内燃烧。引射器与喷嘴用螺丝直接连接，在喷嘴上可自如转动。进风孔。引射器上对开两个椭圆孔，称进风孔。空气进量的多少，可通过转动引射器，调节喷嘴至空气孔的距离和调节进风孔的大小来实现。耐火泥头。相当于燃烧器的炉灶头，上面安装纱罩。它是由耐火材料制成，端部开有很多小孔，起均匀分配气流和缓冲压力的作用。纱罩。纱罩是发光元件，由苎麻、植物纤维、人造丝混合编制，用氧化钍和氧化铈溶液浸渍处理而成。它的规格有100支、200支、300支光等。玻璃灯罩。起保护纱罩的作用，避免飞虫飞人损坏纱罩或机械损坏纱罩。玻璃灯罩在使用前应先用盐水煮沸半小时，可起到延长其使用寿命的作用。(2)沼气灯安装沼气灯安装沼气灯安装的高度可根据房屋、厨房的高度而定，但最少要离屋顶0.5米以外，以防引起火灾。安装点火开关按钮、沼气开关、铜导线、点火体引线。点火开关盒和沼气开关安放在同处墙壁上。点火体安装在反光罩(灯罩)两夹铁之间，靠螺钉固定，可调节点火距离及高低。(2)沼气灯的调节与使用沼气灯点燃时，若出现火苗不亮，说明空气量不够或者喷嘴过小，应调大进风口或者适当增大喷嘴孔口。新灯使用前，应在不安纱罩的情况下进行试烧。如果火苗呈蓝色，短而有力，均匀地从泥头小孔中喷出，且稍伴有“唰唰”的气流声，燃烧稳定，无脱火、回火等现象，说明该灯性能良好，可安上纱罩使用。沼气灯的纱罩一般采用100300支光为宜，200支光以上的纱罩，长度因过长，可从上部往下多扎一些或剪成两个使用。扎纱罩时必须扎正，防止烧偏。新纱罩初次点燃时，压力应稍大些(阀门开大一些)，以便有足够的气量将纱罩吹圆成型。已燃烧过的纱罩，在点灯时应慢慢打开阀门，以免气压过大冲破纱罩。点灯应先点火后放气。待压力升至一定高度，燃烧稳定、亮度正常后，为节省沼气，可稍降低压力，亮度仍可保持不变。点灯时，若久不发亮，可调整空气调节阀，用嘴轻吹纱罩，灯就可燃烧正常，灯光发白。沼气灯电子点火器沼气灯电子点火器沼气灯沼气灯1.喷嘴喷嘴 2.调节孔调节孔 3.引射器引射器 4.散热孔散热孔 5.泥头泥头 6.玻璃罩玻璃罩 7.聚光罩聚光罩 8.纱罩纱罩 9.灯盘灯盘 10.进风孔进风孔 11.输气孔输气孔 12.通气口通气口 沼沼气气灯灯结结构构图图沙罩沙罩泥头泥头主管主管搪瓷罩搪瓷罩玻璃罩玻璃罩沼气饭煲家用沼气热水器(八)、输气系统施工管管路路布布置置要要尽尽量量做做到到横横平平、竖竖直直，以以减减小小压压力力损失。损失。管管道道以以1%1%的的坡坡度度坡坡向向池池内内，并并在在管管道道低低洼洼处处安安装装冷冷凝凝水水排除装置。排除装置。（九）、质量检验 1、管道检验:向管内吹气，使气压升到80厘米，关闭开关，在小时内压力下降不大于厘米为合格。管道分支多时，分段进行检测。将水装至距活动盖口下缘60厘米处，密封活动盖后，继续向池内灌水。使压强为80厘米，停止加水。经24小时后，压力下降不超过2.4厘米为合格。2、池体气密性检验