一种垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统及方法技术方案

本发明专利技术属于垃圾填埋气处理技术领域，具体涉及一种垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统及方法，该系统包括垃圾填埋场、垃圾填埋气收集系统、甲烷浓度自动调节系统、垃圾填埋气预处理系统、垃圾填埋气压力自动调节系统、垃圾填埋气利用设备和控制模块；所述垃圾填埋气收集系统构建在所述垃圾填埋场上；所述垃圾填埋气收集系统依次与甲烷浓度自动调节系统和垃圾填埋气预处理系统连接；所述垃圾填埋气预处理系统依次与垃圾填埋气压力自动调节系统和垃圾填埋气利用设备连接。本发明专利技术能够实现垃圾填埋气在利用过程中压力和甲烷浓度的自动调节，保证垃圾填埋气利用设备的稳定运行，提高垃圾填埋气的利用效率。提高垃圾填埋气的利用效率。提高垃圾填埋气的利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统及方法


[0001]本专利技术属于垃圾填埋气处理
，具体涉及一种垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统及方法。

技术介绍

[0002]垃圾填埋气是垃圾长期堆积经过一系列的降解反应后的产物，如果直接排放到大气中不仅破坏生态环境，而且很容易造成火灾，所以需要进行集中处理。垃圾填埋气中最主要的成分是甲烷，因此它属于一种可燃性气体，一般直接通过火炬处理、用于锅炉燃烧、或者发电，但是目前的技术对于垃圾填埋气的利用效率不高，主要是由于垃圾填埋气在利用过程中受到诸多因素的影响，例如压力、甲烷浓度、温度、含水量以及净度等，上述因素均需要经过垃圾填埋气预处理达到最佳燃烧值，目前常用的垃圾填埋气预处理系统中压力和甲烷浓度在垃圾填埋气利用过程中的稳定性不易调节，导致运行不稳定，利用效率低，例如在多台锅炉设备共同运行时如果突然关闭其中一台锅炉设备或者由于其他垃圾填埋气使用端的原因，引起垃圾填埋气的压力波动较大，导致锅炉燃烧器熄火、爆膛、设备停机、设备启动困难等，现今最常用的稳压设备是气柜，但是投资成本相对较高，而且占地面积较大，有一定的局限性。另外，由于环境温度、天气状况、季节变换以及填埋垃圾的成分等都会影响垃圾填埋气中的甲烷浓度，而甲烷浓度的变化会直接影响垃圾填埋气的利用效率，例如甲烷浓度变低时，会导致锅炉燃烧器熄火、设备启动困难，甚至经过多次尝试启动后会出现爆膛的现象；而甲烷浓度变高时，垃圾填埋气燃烧不充分，尾气中的有害气体会加重环境污染，同时也会出现爆膛的现象，存在安全隐患。所以，需要开发新的技术路线，提高垃圾填埋气的利用效率。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统及方法，实现垃圾填埋气在利用过程中压力和甲烷浓度的自动调节，保证垃圾填埋气利用设备的稳定运行，提高垃圾填埋气的利用效率。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：本专利技术提供了一种垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统，包括垃圾填埋场、垃圾填埋气收集系统、甲烷浓度自动调节系统、垃圾填埋气预处理系统、垃圾填埋气压力自动调节系统、垃圾填埋气利用设备和控制模块；所述垃圾填埋气收集系统构建在所述垃圾填埋场上，以收集垃圾填埋场产生的垃圾填埋气；所述垃圾填埋气收集系统依次与甲烷浓度自动调节系统和垃圾填埋气预处理系统连接，所述甲烷浓度自动调节系统用于自动调节垃圾填埋气中甲烷浓度，所述垃圾填埋气预处理系统用于对垃圾填埋气进行净化处理；所述垃圾填埋气预处理系统依次与垃圾填埋气压力自动调节系统和垃圾填埋气利用设备连接，所述垃圾填埋气压力自动调节系统用于自动调节垃圾填埋气压力，所述控制模块分别与甲烷浓度自动调节系统、垃圾填埋气预处理系统、垃圾填埋气压力自动调节系统和垃圾
填埋气利用设备连接。
[0005]进一步地，所述甲烷浓度自动调节系统包括机械三通阀、电动调节阀和甲烷浓度自动调节管道；所述电动调节阀安装在甲烷浓度自动调节管道上，所述甲烷浓度自动调节管道的一端与机械三通阀连接。
[0006]进一步地，所述垃圾填埋气收集系统包括集气井、集气新井、集气废井和垃圾填埋气输送管道；所述集气井与垃圾填埋气输送管道连接，所述集气新井通过机械三通阀分别与甲烷浓度自动调节管道和垃圾填埋气输送管道连接，所述集气废井与甲烷浓度自动调节管道连接，所述垃圾填埋气输送管道与甲烷浓度自动调节管道连接；所述垃圾填埋气输送管道与垃圾填埋气预处理系统入口连接，且垃圾填埋气输送管道与甲烷浓度自动调节管道的连接点位于垃圾填埋气输送管道与垃圾填埋气预处理系统入口的连接点的前面。
[0007]进一步地，所述垃圾填埋气预处理系统包括阻火器一、电动切断阀、粗过滤器、气水换热器、气水分离设备、增压设备、散热器、精过滤器、脱硫设备和阻火器二，所述阻火器一的填埋气入口与垃圾填埋气输送管道连接，阻火器一的填埋气出口依次与电动切断阀、粗过滤器、气水换热器、气水分离设备、增压设备、散热器、精过滤器、脱硫设备和阻火器二连接。
[0008]进一步地，所述垃圾填埋气预处理系统还包括集水井，所述粗过滤器、气水换热器、气水分离设备、散热器、精过滤器、脱硫设备分别与集水井连接。
[0009]进一步地，所述甲烷浓度自动调节系统还包括在线甲烷分析仪，所述在线甲烷分析仪安装在脱硫设备与阻火器二之间的连接管道上。
[0010]进一步地，所述垃圾填埋气压力自动调节系统包括电动开关阀、自力式压力调节阀和压力传感器，所述电动开关阀、自力式压力调节阀分别与增压设备并联连接，所述压力传感器安装在增压设备的出口管道上。
[0011]本专利技术还提供了一种基于上述的垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统的自动调节方法，包含以下步骤：步骤1，收集垃圾填埋气垃圾填埋气借助压差流向集气井，随后通过垃圾填埋气输送管道送往垃圾填埋气预处理系统，随着时间推移，旧的集气井产气量逐渐衰竭，甲烷浓度逐渐降低至不可利用范围就形成集气废井，需要在新的垃圾堆体上继续建设集气新井；步骤2，自动调节垃圾填埋气中甲烷浓度控制模块根据设置的甲烷浓度适用范围以及在线甲烷分析仪反馈的甲烷浓度信号，PID自动调节安装在甲烷浓度自动调节管道上的电动调节阀的开度，使得集气新井和集气废井中的较低甲烷浓度的垃圾填埋气与垃圾填埋气输送管道中的垃圾填埋气混合，实现自动调节垃圾填埋气中甲烷浓度；步骤3，预处理垃圾填埋气垃圾填埋气经过垃圾填埋气输送管道输送到垃圾填埋气预处理系统的入口，入口处的阻火器一防止可能存在的明火从进气口进入垃圾填埋气预处理系统，经过电动切断阀进入粗过滤器，电动切断阀在接收紧急信号时切断垃圾填埋气供给，粗过滤器去除掉垃圾填埋气中部分水分及较大杂质颗粒，过滤后的垃圾填埋气进入气水换热器对其进行冷却降温，然后进入气水分离设备，除去垃圾填埋气中的大部分水分，冷却除水后的垃圾填埋气进
入增压设备加压后，温度会升高，进入散热器降温处理后，再经精过滤器除去微小杂质颗粒和部分水分，最后进入脱硫设备对垃圾填埋气中的硫化物进行脱硫处理，经过处理后的垃圾填埋气进入垃圾填埋气利用设备，在垃圾填埋气预处理系统的出口处加装阻火器二防止垃圾填埋气利用设备进气管道回火后进入垃圾填埋气预处理系统发生危险隐患；步骤4，自动调节垃圾填埋气压力设置电动开关阀动作压力值为P1，自力式压力调节阀的动作压力值为P2，垃圾填埋气正常使用压力值为P，其中P1＞P2＞P，当压力传感器反馈检测的垃圾填埋气压力小于P值时，控制模块变频调节增压设备将压力提升至P值；当压力传感器反馈检测的垃圾填埋气压力大于或等于P1值时，控制模块控制电动开关阀开启，使得增压设备出口处的压力迅速降低，当压力降低至P2值时，控制模块控制电动开关阀关闭，同时自力式压力调节阀开启，使得增压设备出口处的压力持续降低至P值后，自力式压力调节阀关闭；步骤5，对垃圾填埋气的利用垃圾填埋气利用设备对垃圾填埋气预处理系统输送的经过净化处理后满足压力和甲烷浓度的垃圾填埋气进行利用。
[0012]进一步地，集气新井在建成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统，其特征在于，包括垃圾填埋场、垃圾填埋气收集系统、甲烷浓度自动调节系统、垃圾填埋气预处理系统、垃圾填埋气压力自动调节系统、垃圾填埋气利用设备和控制模块；所述垃圾填埋气收集系统构建在所述垃圾填埋场上，以收集垃圾填埋场产生的垃圾填埋气；所述垃圾填埋气收集系统依次与甲烷浓度自动调节系统和垃圾填埋气预处理系统连接，所述甲烷浓度自动调节系统用于自动调节垃圾填埋气中甲烷浓度，所述垃圾填埋气预处理系统用于对垃圾填埋气进行净化处理；所述垃圾填埋气预处理系统依次与垃圾填埋气压力自动调节系统和垃圾填埋气利用设备连接，所述垃圾填埋气压力自动调节系统用于自动调节垃圾填埋气压力，所述控制模块分别与甲烷浓度自动调节系统、垃圾填埋气预处理系统、垃圾填埋气压力自动调节系统和垃圾填埋气利用设备连接。2.根据权利要求1所述的垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统，其特征在于，所述甲烷浓度自动调节系统包括机械三通阀、电动调节阀和甲烷浓度自动调节管道；所述电动调节阀安装在甲烷浓度自动调节管道上，所述甲烷浓度自动调节管道的一端与机械三通阀连接。3.根据权利要求2所述的垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统，其特征在于，所述垃圾填埋气收集系统包括集气井、集气新井、集气废井和垃圾填埋气输送管道；所述集气井与垃圾填埋气输送管道连接，所述集气新井通过机械三通阀分别与甲烷浓度自动调节管道和垃圾填埋气输送管道连接，所述集气废井与甲烷浓度自动调节管道连接，所述垃圾填埋气输送管道与甲烷浓度自动调节管道连接；所述垃圾填埋气输送管道与垃圾填埋气预处理系统入口连接，且垃圾填埋气输送管道与甲烷浓度自动调节管道的连接点位于垃圾填埋气输送管道与垃圾填埋气预处理系统入口的连接点的前面。4.根据权利要求3所述的垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统，其特征在于，所述垃圾填埋气预处理系统包括阻火器一、电动切断阀、粗过滤器、气水换热器、气水分离设备、增压设备、散热器、精过滤器、脱硫设备和阻火器二，所述阻火器一的填埋气入口与垃圾填埋气输送管道连接，阻火器一的填埋气出口依次与电动切断阀、粗过滤器、气水换热器、气水分离设备、增压设备、散热器、精过滤器、脱硫设备和阻火器二连接。5.根据权利要求4所述的垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统，其特征在于，所述垃圾填埋气预处理系统还包括集水井，所述粗过滤器、气水换热器、气水分离设备、散热器、精过滤器、脱硫设备分别与集水井连接。6.根据权利要求4所述的垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统，其特征在于，所述甲烷浓度自动调节系统还包括在线甲烷分析仪，所述在线甲烷分析仪安装在脱硫设备与阻火器二之间的连接管道上。7.根据权利要求4所述的垃圾填埋气压力及甲烷浓度自动调节系统，其特征在于，所述垃圾填埋气压力自动调节系统包括电动开关阀、自力式压力调节阀和压力传感器，所述电动开关阀、自力式压力调节阀分别与增压设备并联连接，所述压力传感器安装在增压设备的出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑明奇，袁志发，
申请(专利权)人：河南百川畅银环保能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：