沼氣是有機物在厭氧條件下,經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用而生產(chǎn)的一種混合氣體,主要成份是CH4(50%~80%),CO2(20%~40%),N2(0~5%)、H2(小于1%)、O2(小于0.4%)、H2S(0.1%~3%)等。
目前可供使用的沼氣,主要是垃圾填埋場沼氣、餐廚垃圾厭氧發(fā)酵沼氣,以及畜牧場、污水廠沼氣等。相對比較好的處理方式是依次通過氣體收集,凈化,儲存,再經(jīng)過加壓,冷凝,輸送到發(fā)電機組,通過內(nèi)燃機的作用,將化學(xué)內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,并入電網(wǎng)。目前國內(nèi)的中大型垃圾填埋場,多采用此種方式。
在對垃圾填埋場中的沼氣進行綜合利用時,由于垃圾中含有化妝品、洗滌劑、未經(jīng)處理的化學(xué)藥品,垃圾成分復(fù)雜,會在發(fā)酵時產(chǎn)生一定量的硅氧烷,這是一種含有Si-O-Si鍵的化合物,這種物質(zhì)在內(nèi)燃機組內(nèi)部受熱分解,會生成SiO2(俗稱石英),這是玻璃的主要成分之一。這種物質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在高溫下呈現(xiàn)熔融狀,容易吸附在發(fā)電機的氣門、活塞、缸套、渦輪增壓機等處,長期運行,會阻礙熱傳導(dǎo),導(dǎo)致發(fā)動機磨損,影響使用壽命。并且這種物質(zhì)還會堵塞SCR脫硝催化劑孔道,縮短脫硝催化劑使用壽命。國內(nèi)很多填埋沼氣脫硝項目,催化劑使用周期不足一年,均是因為硅氧烷的存在。
思為能源在經(jīng)過很長一段時間的技術(shù)攻關(guān),開發(fā)出一套針對垃圾填埋場沼氣和餐廚沼氣(目前垃圾分類還不夠完善,很多廚余垃圾會摻雜一些生活垃圾,因此也會有硅氧烷的問題。)的專用SCR處理工藝,目前做到了在發(fā)電機組運營方不對硅氧烷進行處理的情況下,使催化劑的使用壽命達到2~3年。主要技術(shù)思路是通過冷風(fēng)預(yù)混+快速氧化還原+內(nèi)置聲波吹灰技術(shù)。冷風(fēng)預(yù)混的目的是使從發(fā)電機組出來的分散熔融狀的SiO2受冷抱團成顆粒狀,從而減少與催化劑接觸的面積,這部分的關(guān)鍵是布風(fēng)裝置。快速氧化還原的原理是,通過精密的計算,在保證脫硝效率的前提下,提高煙氣流經(jīng)催化劑的速度,從而減少SiO2吸附在催化劑表面的時間。最后我司獨創(chuàng)的內(nèi)置聲波吹灰技術(shù),直接作用在催化劑表面進行聲波振動,讓未完全牢固吸附在催化劑表面的Si02脫離催化劑,被煙氣快速帶走,同時由于是內(nèi)部發(fā)聲,經(jīng)過反應(yīng)器殼體和外保溫后,外界噪音較小。