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沼气产品合理的使用流程

2012-8-16 10:04:39   来源:中国沼气网   作者:沼气网   【 】 浏览:  评论:0

 沼气的用途十分广泛,对农户来说,主要用途是作炊事燃料和直接点灯照明。因此,能否正确地选择和使用沼气配套产品是关系到能否充分发挥沼气效益的关键。所以。我们应掌握正确合理的使用方法,以争取得到事半功倍的效果。
用于沼气的产品一般常用的有沼气灶、沼气灯、沼气压力表、沼气开关、直通、三通、输气导管,除此之外,还有沼气灯电子点火器、沼气气水分离器、沼气脱硫器、沼气热水器、沼气饭锅、沼气流量表、沼气增压泵、沼气储气袋、沼气抽渣器、沼气冲厕器等。
 
下面分别介绍个沼气产品的合理使用方法。
  (一)输气导管
  输气导管是保证沼气池生产的沼气能顺利地送到沼气灶或沼气灯去燃烧。对沼气输气管的主要质量要求是能够承受10kpa(1000毫米水柱)的压力不泄漏、耐老化、抗拉伸。所以,使用的沼气输气管应选择质量合格的塑料输气管。
  安装前,要检查输气管是否漏气,尤其是埋地输气管必须检查。
  检查方法:将管子放在水中,堵住管口的一端,用打气筒向另一端打气或吹气,观察管子的周围有无气泡冒出。如无气泡,则输气管不漏气。发之则漏气。
  输气管内径的大小,要根据沼气池的容积,用气距离和用途来决定。如沼气池容积大,用气量大、用气距离较远则输气导管的内径应当大一些。一般农户使用的沼气池输气导管的内径以8-10毫米为宜。内径小于8毫米不能使用。用于动力的大沼气池,由于耗气量较大,输气导管内径应在20毫米以上。
  暴露在室外的塑料(或橡胶)输气导管,由于日晒雨淋,时间长了,就会老化破裂。在输气管外面套上塑料硬管(或竹管)可延长使用寿命。埋地敷设的沼气输气导管也可在外面套上塑料管、铁管或砖砌沟槽。
  输气管走向要合理。要有坡度,朝沼气方向倾斜0.05%,而且最好长度越短越好,过长的管子要截掉,不要盘成圈,挂在墙上或其他地方,这样等于增长管道距离而使沼气压力损失增大。
不允许使用再生塑料管作为输气管。
  (二)开关
  沼气开关的作用是开通或关闭沼气输送通道,同时可调节沼气流量的大小。它是输气管道上的重要部件,必须坚固、严密、启闭迅速、灵活、检修方便。开关的材料分为塑料和金属两大类。
  塑料开关通常采用压输气管的压紧程度来控制沼气流量,完全将输气管压死,是关的状态、输气管完全松开,是开的状态,也是沼气输送量最大的状态。由于沼气输气管不容易压紧,通常采用乳胶管,但是,乳胶管不耐腐蚀,又易老化,使用几个月,就出现开裂,粘连等现象,有可能漏气,不安全。塑料开关还有以下毛病:
  1. 容易磨损,2. 密封不3. 好,4. 导致漏气
  5. 加工较粗遭, 内孔常有毛疵,6. 导致沼气压力损失增大,7. 流量减少;
  8. 开关手柄太紧,9. 不10. 便于操作。
  由于以上原因,塑料开关已逐渐被金属开关所代替。金属开关可用钢、铜、铝等材料制作。利用带开孔的圆锥行塞蕊或球蕊的转动来启闭,操作简单,动作迅速。在选用这些开关时,应选旋塞孔径大于6毫米,同时要求旋塞的孔进与进出口同心,开关开启时,手感应灵活自如。
  每个灶或灯具前装一个开关是比较合理、安全的。有的用户在导气管后装总开关,管道分叉处都装开关,这种做法完全不必要。每多装一个开关,不仅多花钱,而且开关与输气管接头越多,输气管漏气的机会就越多,同时,沼气压力损失也越大,容易造成沼气的灶前压力达不到灶具的设计要求,会影响点火,降低沼气灶具的热效率和热流量,达不到沼气应有的使用效果。
  (三)压力表
  压力表是观察沼气池内大概有多少沼气的指示仪表,目前,农户使用的压力表大部分是U型玻璃管式液位压力表,这种沼气压力表结构简单,使用灵敏高,价格低廉,但玻璃管在运输中易破碎,使用一段时间后,由于温度的变化造成示值不准,刻度模糊不易读数,当沼气池压力快速增高的情况下,U型压力表的液体会被冲走,如果未及时处理,则易发生安全事故。目前已逐步使用的膜盒式压力表,由于体积小,外观美观、轻便、灵敏度高,迅速替代U型压力表,与此同时一种新型的玻璃直管压力表也已面市,这种玻璃直管压力表体积小,耐腐蚀,读数直观。
  压力表的主要作用是检验沼气池和输气管道是否漏气,另一个作用是用气时可根据压力大小来调节流量,使灶具在最佳条件下工作,但检验沼气池是否漏气只能用U型压力表不能使用膜盒压力表。
  压力表正确的安装位置应在输气管路上灶前开关与沼气灶之间(见图二)。这样安装开关开大,压力上升,开关关小,压力下降,便于看表掌握灶具的工作情况。同时,在使用时,要尽可能的控制灶具的使用压力,使其在设计压力左右,特别不宜过分超压运行,以免压力太大,火炮出锅外,浪费沼气。
  注意:沼气池内沼气多时,压力表指示达到表压极限值10kpa,此时应尽快使用沼气,保护压力表和沼气池,避免发生表被憋坏或沼气池密封盖被冲离,胀压坏池壁事故。
  (四)气水分离器
  目前使用较多的是重力式沼气气水分离器。其分离器原理是:沼气池产的沼气由气水分离器进口管,进入管体后,因器体截面积远远大于进口管截面积,致使沼气流速突然下降,由于水与气的比重不一样,造成水滴下降速度大于气流上升速度,水下沉到器底,沼气上升从出口管输出。
  如果没有气水分离器,沼气灶具燃烧时输气管里会有水泡声,沼气灶的火焰会匆高匆低,象喘气一样,沼气灯经常一闪一闪。出现这些情况的原因是沼气中的水蒸汽在管内凝积或在大出料时因造成负压,将压力表内的水倒吸入输气管内,严重时,灶、灯具会点不着火。如安装了气水分离器就可以解决这个问题。气水分离器应安装在输气管最低处。
 
  (五)脱硫器
  沼气中含有一定数量的硫化氢,硫化氢是一种酸性气体,对管道、开关阀门、仪表等设备均有腐蚀性,对家用电器也有腐蚀作用。为保证正常供气,延长设备的使用寿命,在输气管路中必须安装沼气脱硫器。
  脱硫器的方法有湿法和干法脱硫两种,干法脱硫具有工艺简单、成熟可靠、造价低等优点,并能达到较好的净化效果。目前家用沼气脱硫器基本上采用这种方法。
  干法脱硫剂有活性炭、氧化锌、氧化锰、分子筛及氧化铁等。从运转时间,使用温度、公害、价格、等因素综合考虑,目前采用最多的脱硫剂是氧化铁(Fe2O3)。
  脱硫器使用一段时间后,脱硫器内的脱硫剂会变黑,失去活性,脱硫效果降低,也可能板结,增加沼气输送阻力,严重时,沼气会被阻塞不能通过。此时,必须将脱硫剂进行再生。再生的方法:是将失活的脱硫剂取出,均匀疏松地堆放在平整、干净、背阳、通风的场地上,经常翻动脱硫剂,使其与空气充分接触氧化再生。当脱硫剂中水分含量低时,可均匀喷撒稀碱液,以加速再生速度,缩短再生时间,一般经过1个月左右,可装入脱硫器内继续使用。脱硫剂可以再生1~2次。注意,沼气池换料时,必须将脱硫器前的开关关闭,禁止空气通过脱硫器,因为,沼气池换料时,通过输气管到脱硫器的气体已不是沼气,而是含有氧气的气体,一旦直接通入脱硫器,脱硫剂发生化学反应,温度急剧升高,会损坏脱硫器塑料外壳,而导致脱硫器不能使用。
  (六)沼气灶
  1.沼气灶的组成
  我们使用的沼气灶是大气式燃烧方式的沼气灶,大气式沼气灶主要由喷嘴、总成、空气调节板、引射器和燃烧头部五个部分组成。
  喷嘴的作用是输送燃烧所需的沼气,控制沼气流量(即负荷)。喷嘴的口径由大到小逐渐收缩,是把沼气的静压转化为动能的关键零件,并在喷出沼气的同时带进一次空气。喷嘴一般用铜制成,加工精度较高,喷嘴设计和加工工艺的好坏直接影响燃烧器的性能和使用效果。喷嘴通常固定在总成上。
总成的作用是操作沼气的开启与关闭、控制沼气的流量、压力及大小的转移、总成上装有自动点火装置,是点火与流量调节的重要零件。
  总成的外壳一般为铝铸造,中心有一个铜制的圆锥体,圆锥体上有二个孔,一个Φ5、Φ0.5,当旋扭带动圆锥体旋转将大孔堵死时,沼气只能通过小孔进入头部燃烧即中心小火燃烧,正常使用时中心小火或大火同时燃烧。
  空气调节板的作用是根据沼气的流量,压力的变化,沼气热值的大小调节一次空气量(一次空气系数aˊ)在使用过程中,千万不能把空气调节板关闭,否则,大气式燃烧就变成扩散式燃烧(一次空气系数aˊ=0)扩散式燃烧存在以下缺点:
  (1)燃烧很不完全,燃烧烟气中CO含量较高。既浪费了沼气,污染了环境,又危害人体健康。
  (2)燃烧温度很低,火焰温度一般只有300℃—400℃,而大气式燃烧温度可达1000℃以上。
  (3)火焰虚,轻飘无力和烧柴火草一样。看起来好象火焰很大、很高,但实际都是一些温度不高的虚焰、轻飘的跑出锅外,损失大量的热量。
  (4)热效率低。据测定,扩散式燃烧热效率只有50%甚至更低。
  引射器的作用是依靠喷嘴喷出的沼气带进一定数量的空气,同时使沼气和空气均匀混合,并且使混合气体在燃烧器头部的出气孔形成必要的速度,以保证燃烧的稳定工作。
  燃烧头部的作用是使沼气和空气的混合气体均匀地分布到各个火孔,进行稳定和完全燃烧。
 
  2、沼气灶的选择
  选择家用灶具事,一定要购买经产品质检结构检验合格的产品,不要购买未经验的灶具或不合格灶具。同时,还应结合家庭情况,考虑灶具的热流量、热效率,使用压力等。
  灶具的热流量是指1小时内沼气灶具按设计压力燃烧沼气所释放的热量,她表示灶具加热能力大小,单位上千瓦,这是沼气灶具的主要技术指标之一。
家  用沼气灶国家标准中规定,热流量定为2.33千瓦、2.79千瓦和3.26千瓦三种,若以每标准立方米沼气低位热值21000千焦计算,相当于每小时耗沼气0.4-0.56标准立方米,农户可根据家庭人口多少、生活水平高低及用气标准来确定灶具的热流量。
  3.沼气灶的使用
  沼气灶使用前,应先阅读说明书和灶具上的铭牌,了解沼气灶的额定压力,热流量等性能。
  使用时,先调节灶前压力使其与沼气灶额定压力相同。以达到沼气灶原定的热效率。
  由于每个沼气池的投料数量、原料种类及池温、设计压力的不同,所产沼气的甲烷含量和沼气压力也不同,因此沼气的热值和压力也不同。沼气燃烧需要5-6倍空气,所以调风板(在沼气灶前面板后面)的开启度应随沼气中甲烷含量的多少进行调节。当甲烷含量高时,可将调风板开大一些,使沼气得到完全燃烧,以获得交高的热效率。如果调风板开得太大,进空气过多,会发生离焰甚至脱火现象(即没有放锅时,火在燃烧头的上方燃烧没有与燃烧头火孔连在一起);过多的烟气带走部分热量,也会使灶具的热效率下降。当甲烷含量低时,可将调风板关小一些,但千万不能把调风板关死,这样火焰看来虽较长而无力。调风板死后,没有空气进入灶头,一次空气等于零,从而形成扩散式燃烧。结果,火焰温度低,燃烧不完全,并产生过量的一氧化碳,影响人体健康。
  所以,使用沼气灶时要通过正确掌握火焰的颜色、长度来调节风门的大小,学会使用调风板,是农户能否正确使用沼气灶的重要内容。
  一些农户喜欢把灶具放在炉灶了使用,如果每次使用的时间长,炉膛经过加热与灶具达到热平衡,这时继续使用,能提高灶具的热效率。但如果使用时间短,由于炉壁吸热,灶具的热效率就会降低。所以灶具放在炉膛里是否有利,要看具体情况而定。另外,炉膛一定要通风良好,能迅速排走烟气,能满足灶具使用说二次空气补给的需要,所以炉膛和灶门都应适当加大。建议最好不要把沼气灶放在炉膛内使用。
  4.沼气灶电点火
  为了使用方便,沼气灶都配有电子或脉冲点火。点火时,将开关钮压下,保持3-6秒,转到“开”位置,确定炉头已点着才可放手,如放手后炉火熄灭,请重复以上点火方法。电点火出现问题的频率比较高,一方面是产品的电点火装置的质量有缺陷,另一方面是使用的条件不合适。如果沼气中甲烷低于50%、灶前压力太高、电池量不够,受潮等都可能点不着火。一般情况下(扣除灶具点火装置质量问题)控制好灶前压力,点火应该没有问题。
  (七)沼气灯
  1.沼气灯的组成
  沼气灯是把沼气的化学能转变为光能的一种燃烧装置。是利用沼气纱罩在沼气的高温燃烧中发生的光来照明的用具。
  沼气等由喷嘴、引射器、泥头、纱罩、反光罩、玻璃灯罩等部件组成
  喷嘴、引射器的作用与沼气灶具的原理作用的相同,为简化结构,引射器做成直园柱管,与喷嘴用螺纹直接连接。引射器在喷嘴上可转动自如。在离喷嘴不远的引射器上,对开两个椭圆孔,作为一次空气进风口,一次空气进风量的多少,可通过转动象燃具风门一样的调风套、调节进风口大小或者转动引射器调节喷嘴与一次空气口的距离来实现。
  泥头:相当于燃烧器的头部,上面安装纱罩。它是又耐火材料制成的,端部开有许多小孔,起均匀分配混合气和缓冲压力的作用。它与引射器用螺纹连接,以便损坏时更换。
  纱罩:是发光元件,有苎麻、植物纤维、人造丝混合制成需要的罩形后,在硝酸钍的碱溶液中浸泡,使纤维上吸满硝酸钍后,凉干制成的。
 
  反光罩,又称聚光罩,用来聚集光线。一般用白搪瓷制成。
  沼气玻璃灯罩是用耐高温玻璃制成,用来防风防虫和保护纱罩。
  2.沼气灯的使用
  沼气灯使用前应先烧好新纱罩。新纱罩烧得好坏可直接影响到沼气灯的照度和发光效率。因此,农户是否正确烧好新纱罩是用好沼气灯关键。
  农户可根据沼气灯额定压力的大小,选择纱罩,额定压力800帕的沼气灯选配200纱罩,额定压力1600帕及2400帕的沼气灯选配150支纱罩。
  先将纱罩拉直。松开口,套在沼气灯泥头上,均匀地捆紧,将纱罩口的绉折分播均匀,把过长的扎口线剪除。打开开关通沼气将灯点燃,让纱罩全部着火燃红后,慢慢地升高或后移喷嘴或开大风门,以调节空气的进风量,使沼气、空气配合适当,猛烈燃烧,在高温下纱罩会自然收缩最好发出乓的一声响,发出白光即成。燃烧纱罩时,沼气压力要足,烧出的纱罩才饱满发白光。
  烧好后的纱罩要主要保护,避免碰撞和震动,也不要用手摸。因为纱罩燃烧后,人造纤维被燃掉了,剩下的是一层二氧化钍白色网架,二氧花钍是一种有害的白色粉末,一触就回破碎。
  (八)沼气热水器
  沼气热水器机构相对于沼气灶,沼气灯要复杂得多,因为热水器耗气量大,沼气工程集中供气用户使用较多,有的还使用溶剂式热水器供给冬季养殖水产品温水单个沼气池使用热水器的用户较少,只要有足够的沼气,同时注意安全,同样可以使用沼气热水器产品。
  1.沼气热水器的组成
  沼气热水器由水路系统、燃气系统、热交换系统和烟气排除系统所组成。
 
 
  图六 沼气热水器各部分名称
  主要部件:
  主燃烧器、水气连动阀、引或燃烧其、电磁阀、热交换器、燃烧室、排烟腔等组成。
  2.使用沼气热水器应注意的事项:
  沼气热水器出现故障,一定要请专业人员修理;因此,对沼气热水器各部件工作原理未加介绍。但热水器因单位时间耗气量大,需要补充的新鲜气多,在使用时安全上第一位的。
  ①热水器要安装在离输气管、水管较近又能通风的地方(能给热水器充分供给燃烧需要的氧气),水管和气管连接处必须用卡扣扣紧,以免气或水压大时将输气管或输水软管冲开。
  ②出热水
  从“点火观察孔”中确认火种点燃后,打开冷水阀门,大火即燃烧,水从热水口流出,几秒种后即可使用热水。
  ③水温调节
  热水器出水温度的高低,是由火的大小和水的大小来决定的。当火的大小调好后,出水温度由“水温调节旋扭 ”调节,水开得大出水温度低,水开得小,出水温度高(切勿把热水温度调得高与60℃以上,以防热交换器的水管结垢)。当水的大小调好后,出水温度由“燃气调节旋扭”调节,火开得大,出水温度高,火开得小,出水温度低。
  ④暂停使用
  暂停使用沼气热水器时,只需关闭“冷水法门”即无热水流出,大火自动熄灭(但火种仍燃着)如需再用热水,再打开冷水法门,大火自动燃烧,热水即来。
  ⑤停止使用
  先关闭“燃气阀门”再关闭“冷水阀门”,确认水气都关闭后人才能离去。
  (九)沼气饭锅
  沼气饭锅类似电饭煲,一次可煮2.5公斤米饭,节气、方便。
  1.沼气饭锅的组成
  沼气饭锅主要有感温器、汁受器、主燃开关,保温开关等组成。另外有锅盖,内锅、风罩等部件。
  2.沼气饭锅的使用
  ①饭锅应置于平稳通风之处,离墙须10厘米,高50厘米以上,并勿靠近其它易燃易爆物品。
  ②使用中要爱护内锅,不要使其变形。
  ③安装时用Φ9.5的输气软管插入饭锅进气口,并用管夹夹牢固。
  ④先将主燃保温开关提到上端,然后再按下开关,点火时为安全起见请将风罩提起再点火,确认火已燃烧正常后将风罩内锅放平稳才能离开。
  ⑤轻缓地压下主燃保温开关,脉冲点火的沼气饭锅发出5秒钟左右的连续打火声(电子打火的饭锅,应按下后至端点时,停留1-2秒再按旋扭,发出怕的一声)火即点燃。
  ⑥有时由于管道内有空气而点不着火,可重复按动几下开关,直至点着火。
  ⑦饭熟后主燃烧器自动关闭,进入保温状态,保温完毕务必保温开关提到上端原位,关闭燃气开关。
⑧脉冲点火的饭锅,启用前安装一节5号电池。


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