CN206669333U - 一种沼气与市政天然气协同供气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种沼气与市政天然气协同供气系统，包括依次通过输气管路连通的沼气缓存柜、一级调压装置、脱硫装置、二级调压装置与缓冲混合罐，其中沼气缓存柜一端为进气端，缓冲混合罐一端为出气端，一级调压装置用于调节脱硫装置的进气压力，二级调压装置用于调节缓冲混合罐的进气压力，缓冲混合罐同时与二级调压装置、市政天然气及用气单元连接，缓冲混合罐用于将二级调压装置输送的沼气与市政天然气混合后输送给用气单元。本实用新型通过系统的自动监测与调节，满足用气企业优先利用自身的沼气或周边企业的富余沼气以降低企业生产用气成本，在沼气不足的情况下协同利用市政燃气，实现资源的最优化配置利用，且自动化程度高、安全性强。

Description

一种沼气与市政天然气协同供气系统

技术领域

本实用新型涉及能源利用技术，特别的，涉及一种沼气与市政天然气协同供气系统。

背景技术

沼气是有机物在厌氧消化过程中产生的一种以甲烷和二氧化碳为主要组分的生物质可燃气体，随着未来能源供给的紧缺和人们的环保与节能意识的加强，越来越多的企业利用自身生产过程中产生的有机废水通过厌氧发酵来获取沼气作为生产用气体燃料。沼气目前的利用方式主要有：作为燃气设备(如锅炉、热风炉等)燃料、制备为生物天然气、燃烧放空。对于产沼气少且燃料需求量大的企业，基本上没有太多余量燃烧放空；对于沼气产量多且燃料需求量少的企业(如养殖业、农林产品加工业、有机垃圾处理厂等)，则会有大量的沼气富余，可对外供应；对于一些基本上无沼气产出但对燃料需求量大的企业，则需要从外部引进燃料，如现今使用最普遍的市政天然气。如何安全高效地利用企业自身生产的沼气或企业周边分散式分布的其他企业的富余沼气源，并作为市政天然气的补充气源甚至是替代气源，将具有很好经济效益、环保效益和社会效益。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种沼气与市政天然气协同供气系统，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种沼气与市政天然气协同供气系统，包括依次通过输气管路连通的沼气缓存柜3、一级调压装置S1、脱硫装置S2、二级调压装置S3与缓冲混合罐27，其中沼气缓存柜一端为沼气进气端，缓冲混合罐一端为混合气出气端，一级调压装置用于调节脱硫装置的进气压力，二级调压装置用于调节缓冲混合罐的沼气进气压力，所述缓冲混合罐同时与二级调压装置、市政天然气S4及用气单元S5连接，缓冲混合罐用于将二级调压装置输送来的沼气与市政天然气混合后输送给用气单元，所述沼气缓存柜进气口与用于生产沼气的厌氧消化罐S6连通。

所述一级调压装置S1包括连接在沼气缓存柜与脱硫装置之间的风机一9、连接在风机一进气口与沼气缓存柜出气口之间的进气控制阀一8、连接在风机一出气口与脱硫装置进气口之间的出气控制阀一(11与12)以及设置在风机一进气口与进气控制阀一之间的低压检测报警器一P1，低压检测报警器一用于在检测到风机一进气口压力不足或下降时报警。

所述二级调压装置S3包括连接在脱硫装置与缓冲混合罐之间的风机二21、连接在脱硫装置出气口与风机二进气口之间的进气控制阀二20、连接在风机二出气口与缓冲混合罐进气口之间的出气控制阀二(23与24)以及设置在风机二进气口与进气控制阀二之间的低压检测报警器二P5，低压检测报警器二用于在检测到风机二进气口压力不足或下降时报警。

进一步的，所述一级调压装置S1还包括设置在风机一出气口与出气控制阀一之间的高压检测报警器一P2以及设置在风机一出气口与出气控制阀一之间的超压放空调节阀一10。

进一步的，所述二级调压装置S3还包括设置在风机二出气口与出气控制阀二之间的高压检测报警器二P6以及设置在风机二出气口与出气控制阀二之间的超压放空调节阀二22。

进一步的，所述沼气与市政天然气协同供气系统还设置有控制器32，一级调压装置S1包括的所述风机一9、低压检测报警器一P1、高压检测报警器一P2、超压放空调节阀一10以及二级调压装置S3包括的所述风机二21、低压检测报警器二P5、高压检测报警器二P6、超压放空调节阀二22均由所述控制器电连接控制，控制器用于控制以下动作的执行：

当低压检测报警器一和/或低压检测报警器二向控制器反馈的压力值超过控制器设定的最低值时，风机一与风机二关闭；

当高压检测报警器一向控制器反馈的压力值超过控制器设定的最高值时，超压放空调节阀一开启进行泄压且/或风机一关闭；

当高压检测报警器二向控制器反馈的压力值超过控制器设定的最高值时，超压放空调节阀二开启进行泄压且/或风机二关闭。

进一步的，所述出气控制阀一(11与12)的出口与脱硫装置之间的输气管路上设置有压力检测装置三P3，所述脱硫装置的出气口连接有压力检测装置四P4，所述出气控制阀二(23与24)的出口与缓冲混合罐之间的输气管路上设置有压力检测装置五P7，压力检测装置五与缓冲混合罐之间的输气管路上连接有流量调节阀一25；

所述压力检测装置三、压力检测装置四、压力检测装置五与流量调节阀一均由所述控制器32电连接控制，控制器接收压力检测装置三反馈的一级调压装置即时出气压力以及压力检测装置五反馈的二级调压装置即时出气压力，并在一级调压装置即时出气压力脱离设定值时调节风机一的转速以及在二级调压装置即时出气压力脱离设定值时调节风机二的转速，从而使一级调压装置的出气压力与二级调压装置的出气压力保持在设定值；控制器还接收压力检测装置四反馈的脱硫装置即时出气压力，并根据脱硫装置即时出气压力调节所述流量调节阀一的开度，使得二级调压装置对缓冲混合罐的供气压力满足设定值。

进一步的，所述市政天然气S4与缓冲混合罐27之间的输气管路上设置有流量调节阀二30，所述缓冲混合罐连接有压力检测装置六P8及超压放空调节阀三31，所述流量调节阀二、压力检测装置六及超压放空调节阀三均由所述控制器电连接控制，所述控制器用于接收压力检测装置六反馈的缓冲混合罐即时供气压力值，并根据缓冲混合罐即时供气压力值调节流量调节阀二的开度及所述流量调节阀一的开度，使得缓冲混合罐优先沼气作为供气源，并在沼气不足时充入市政天然气作为补充气源。

进一步的，所述沼气缓存柜3的进气口与出气口分别设置有安全水封一2与安全水封二4，厌氧消化罐S6输出的沼气经安全水封一处理后再进入沼气缓存柜，沼气缓存柜输出的沼气经安全水封二处理后再进入一级调压装置，安全水封一与安全水封二的输水管路与水处理系统S7连接。

进一步的，所述沼气与市政天然气协同供气系统还设置有应急火柜7，沼气缓存柜出气口设置有支路A与支路B，一级调压装置S1连接在支路A末端，支路B末端与所述应急火柜连接，所述脱硫装置S2的出气口设置有支路C与支路D，二级调压装置S3连接在支路C末端，支路D末端与所述应急火柜连接。

优选的，所述脱硫装置为采用湿法脱硫的初级脱硫塔13，所述沼气与市政天然气协同供气系统还包括对经初级脱硫塔处理后的气体做进一步处理的精脱硫塔17，所述精脱硫塔的进气口连接到支路D上，精脱硫塔的出气口连接到支路C上。

进一步的，所述沼气缓存柜连接有用于对沼气缓存柜内的气位高度进行检测的气位检测仪L1，所述支路B上于缓冲气柜与应急火柜之间连接有控制阀三6，所述支路D上于脱硫装置与应急火柜之间连接有控制阀四16，所述气位检测仪、控制阀三与控制阀四均由所述控制器32电连接控制，所述控制器用于接收气位检测仪反馈的沼气缓存柜内的气位高度值，并在沼气缓存柜内的气位高度超过设定值时开启控制阀三和/或控制阀四，以对富余沼气进行燃烧排放，保证生产安全。

有益效果：本实用新型提出一种将沼气与市政天然气协同供气系统，通过系统的自动监测与调节，满足用气企业优先利用自身的沼气或周边企业的富余沼气以降低企业生产用气成本，只有在自身沼气不足的情况下协同利用市政燃气，同时也可在系统超压时对富余的沼气通过燃烧放空，提高安全性能，实现三种用气方式根据生产负荷梯级自动调节，并优先利用沼气以降低生产成本、将分散分布的沼气源合理利用以降低能源的浪费，且自动化程度高、安全性强，主要体现为以下几点：

1)供气系统设置有两级调压装置，于脱硫装置前设置有一级调压装置，可确保经脱硫装置所需的进气压力，于脱硫装置后设置有二级调压装置，使脱硫处理后的沼气能满足缓冲混合罐的进气压力要求，使整个供气系统运行更稳定。

2)供气系统的两级调压装置设置有多种压力检测器及与压力检测器配合作用的控制阀，一方面可在沼气产量多时加大二级调压装置对缓冲混合罐的供气流量，使得沼气能得到最大化的利用，在沼气产量少时减小二级调压装置对缓冲混合罐的供气流量，确保供气系统的正常运行；另一方面可使整个供气系统在沼气产量不足时报警并自动停机跳车，在沼气过量时报警并自动停机跳车和/或放空泄压，充分的保证了系统的安全性能。

3)供气系统中，最末级的缓冲混合罐也设置有压力检测器及控制阀与放空阀，当沼气不足时，增加市政天然气的补给，当沼气充足时，自动关断市政天然气的补给，当沼气过量时，自动排空泄压，确保安全。

4)一级调压装置与二级调压装置的进气口前均设置有输气管路与应急火柜连接，可将多余沼气燃烧后排放，以防止沼气太过量时，直接由放空阀排放后沼气浓度过高而存在的安全隐患，增强安全性能。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的沼气与市政天然气协同供气系统的管路连接原理图(不带控制器)；

图2是本实用新型优选实施例的沼气与市政天然气协同供气系统管路连接及控制原理图(带控制器)。

图中：S1-一级调压装置，S2-脱硫装置，S3-二级调压装置，S4-市政天然气，S5-用气单元，S6-厌氧消化罐，S7-水处理系统，P1-低压检测报警器一，P2-高压检测报警器一，P3-压力检测装置三，P4-压力检测装置四，P5-低压检测报警器二，P6-高压检测报警器二，P7-压力检测装置五，P8-压力检测装置六，L1-气位检测仪；

1-阀一，2-安全水封一，3-沼气缓存柜，4-安全水封二，5-阀二，6-控制阀三，7-应急火柜，8-进气控制阀一，9-风机一，10-超压放空调节阀一，11-总阀一，12-止回阀一，13-初级脱硫塔，14-分离器，15-阀三，16-控制阀四，17-精脱硫塔，18-阀四，19-阀五，20-进气控制阀二，21-风机二，22-超压放空调节阀二，23-总阀二，24-止回阀二，25-流量调节阀一，26-阀六，27-缓冲混合罐，28-阀七，29-阀八，30-流量调节阀二，31-超压放空调节阀三，32-控制器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1～图2的沼气与市政天然气协同供气系统，包括依次通过输气管路连通的沼气缓存柜3(本实施例中沼气缓存柜采用双膜气柜)、一级调压装置S1、脱硫装置S2、二级调压装置S3与缓冲混合罐27，其中沼气缓存柜一端为沼气进气端，缓冲混合罐一端为混合气出气端，一级调压装置用于调节脱硫装置的沼气进气压力，二级调压装置用于调节缓冲混合罐的沼气进气压力，缓冲混合罐同时与二级调压装置、市政天然气S4及用气单元S5连接，缓冲混合罐用于将二级调压装置输送来的沼气与市政天然气混合后输送给用气单元，沼气缓存柜进气口与用于生产沼气的厌氧消化罐S6连通。

一级调压装置S1包括连接在沼气缓存柜与脱硫装置之间的风机一9、连接在风机一进气口与沼气缓存柜出气口之间的进气控制阀一8、连接在风机一出气口与脱硫装置进气口之间的出气控制阀一(本实施例中出气控制阀一包括总阀一11与止回阀一12)以及设置在风机一进气口与进气控制阀一之间的低压检测报警器一P1，低压检测报警器一用于在检测到风机一进气口压力不足或下降时报警。

二级调压装置S3包括连接在脱硫装置与缓冲混合罐之间的风机二21、连接在脱硫装置出气口与风机二进气口之间的进气控制阀二20、连接在风机二出气口与缓冲混合罐进气口之间的出气控制阀二(本实施例中出气控制阀二包括总阀二23与止回阀二24)以及设置在风机二进气口与进气控制阀二之间的低压检测报警器二P5，低压检测报警器二用于在检测到风机二进气口压力不足或下降时报警。

一级调压装置S1还包括设置在风机一出气口与出气控制阀一之间的高压检测报警器一P2以及设置在风机一出气口与出气控制阀一之间的超压放空调节阀一10。

二级调压装置S3还包括设置在风机二出气口与出气控制阀二之间的高压检测报警器二P6以及设置在风机二出气口与出气控制阀二之间的超压放空调节阀二22。

参见图2，本实施例的沼气与市政天然气协同供气系统还设置有控制器32(本实施例中，控制器采用PLC控制器)，一级调压装置S1包括的风机一9、低压检测报警器一P1、高压检测报警器一P2、超压放空调节阀一10以及二级调压装置S3包括的风机二21、低压检测报警器二P5、高压检测报警器二P6、超压放空调节阀二22均由控制器电连接控制，控制器用于控制以下动作的执行：

当低压检测报警器一和/或低压检测报警器二向控制器反馈的压力值超过控制器设定的最低值时，风机一与风机二关闭；

当高压检测报警器一向控制器反馈的压力值超过控制器设定的最高值时，超压放空调节阀一开启进行泄压且/或风机一关闭；

当高压检测报警器二向控制器反馈的压力值超过控制器设定的最高值时，超压放空调节阀二开启进行泄压且/或风机二关闭。

本实施例中出气控制阀一(11与12)的出口与脱硫装置之间的输气管路上设置有压力检测装置三P3，脱硫装置的出气口连接有压力检测装置四P4，出气控制阀二(23与24)的出口与缓冲混合罐之间的输气管路上设置有压力检测装置五P7，压力检测装置五与缓冲混合罐之间的输气管路上连接有流量调节阀一25；

压力检测装置三、压力检测装置四、压力检测装置五与流量调节阀一均由控制器32电连接控制，控制器接收压力检测装置三反馈的一级调压装置即时出气压力以及压力检测装置五反馈的二级调压装置即时出气压力，并在一级调压装置即时出气压力脱离设定值时调节风机一的转速以及在二级调压装置即时出气压力脱离设定值时调节风机二的转速，从而使一级调压装置的出气压力与二级调压装置的出气压力保持在设定值；控制器还接收压力检测装置四反馈的脱硫装置即时出气压力，并根据脱硫装置即时出气压力调节流量调节阀一的开度，使得二级调压装置对缓冲混合罐的供气压力满足设定值。

本实施例中，市政天然气S4与缓冲混合罐27之间的输气管路上设置有流量调节阀二30，缓冲混合罐连接有压力检测装置六P8及超压放空调节阀三31，流量调节阀二、压力检测装置六及超压放空调节阀三均由控制器32电连接控制，控制器用于接收压力检测装置六反馈的缓冲混合罐即时供气压力值，并根据缓冲混合罐即时供气压力值调节流量调节阀二的开度及流量调节阀一的开度，使得缓冲混合罐优先沼气作为供气源，并在沼气不足时充入市政天然气作为补充气源。

本实施例中，沼气缓存柜3的进气口与出气口分别设置有安全水封一2与安全水封二4，厌氧消化罐S6输出的沼气经安全水封一处理后再进入沼气缓存柜，沼气缓存柜输出的沼气经安全水封二处理后再进入一级调压装置，安全水封一与安全水封二的输水管路与水处理系统S7连接。

本实施例中，沼气与市政天然气协同供气系统还设置有应急火柜7，沼气缓存柜出气口设置有支路A与支路B，一级调压装置S1连接在支路A末端，支路B末端与应急火柜连接，脱硫装置S2的出气口设置有支路C与支路D，二级调压装置S3连接在支路C末端，支路D末端与应急火柜连接。

本实施例中，脱硫装置为采用湿法脱硫的初级脱硫塔13，初级脱硫塔的末端连接有分离器14，压力检测装置四P4连接在分离器14的出口，沼气与市政天然气协同供气系统还包括对经初级脱硫塔处理后的气体做进一步处理的精脱硫塔17，精脱硫塔的进气口连接到支路D上，精脱硫塔的出气口连接到支路C上。

本实施例中，沼气缓存柜连接有用于对沼气缓存柜内的气位高度进行检测的气位检测仪L1，支路B上于缓冲气柜与应急火柜之间连接有控制阀三6，支路D上于脱硫装置与应急火柜之间连接有控制阀四16，气位检测仪、控制阀三与控制阀四均由控制器32电连接控制，控制器用于接收气位检测仪反馈的沼气缓存柜内的气位高度值，并在沼气缓存柜内的气位高度超过设定值时开启控制阀三和/或控制阀四，以对富余沼气进行燃烧排放，保证生产安全。

本实施例的工作过程大致如下：

从厌氧消化罐S6产生的沼气通过阀一1进入沼气缓存柜3进行缓存，在沼气缓存柜3顶部装有气位检测仪L1，沼气缓存柜进气总管上安装有安全水封一2，用于排尽沼气在管道中输送时因气温度降低而析出的冷凝液，冷凝液通过管道送往厂区水处理系统S7。沼气缓存柜3的出气总管上安装有安全水封二4，用于排尽沼气在管道中输送时因气温度降低而析出的冷凝液，冷凝液通过管道送往厂区水处理系统同时，沼气超压时，实现泄压功能。从沼气缓存柜3出来的沼气通过出阀二5后分为两路，一路通过控制阀三6送往应急火炬7，另一路通过进气控制阀一8进入风机一9。风机一9进气口总管上安装有在低压检测报警器一P1，出气口总管上安装有高压检测报警器一P2和超压放空调节阀一10，风机一9出气口总管上安装有总阀11和止回阀12，并与湿法初级脱硫塔13相连接，脱硫后的气体中硫化氢降至200mg/Nm³以下，通过分离器14后，一路通过控制阀16送往应急火炬7，另一路通过阀三15进入精脱硫塔17进行精脱硫处理。分离器14出气总管上安装有压力检测装置四P4。精脱硫塔17出气总管上连接有阀四18，旁路上安装有阀五19。从精脱硫塔17出来的沼气通过进气控制阀20进入风机二21，风机二21进口总管上安装有低压检测报警器二P5，出口总管上安装有高压检测报警器二P6和超压放空调节阀二22，风机二21出口总管上安装有总阀二23和止回阀二24。止回阀二24后安装有流量调节阀一25，并通过阀六26与缓冲混合罐27相连接。缓冲罐27出气总管上安装有阀七28。缓冲罐27另一个进气总管通过阀八29和流量调节阀二30与市政天然气供气管道相连接。缓冲混合罐本体上安装有在压力检测装置六P8和超压放空调节阀31。且所有检测器的检测信号和设备的运转状态信号均与PLC控制器32相连接。

本实施例的各主要部件的工作原理如下：

1)沼气缓存柜3的进出气总管上均安装有自动排水水封，一方面可以自动排出沼气在输送过程中因温度降低而析出的冷凝液，同时，也可以对超过安全上限压力的沼气自动泄压，起到保护气柜，维持安全压力的作用。

2)沼气缓存柜3采用气位检测仪L1对气位高度进行检测，以判断气柜内是否有足量的安全气量供后续设备使用，当气位高于设定值时，将自动联锁开启控制阀四16，并启动应急火炬7，将富余的沼气进行安全燃烧处理；当气位低于设定值时，将自动联系关闭控制阀四16，并停止应急火炬7，让沼气尽量多地作为后续用气设备的气体燃料，节约能源。

3)风机一9的进口设有低压检测报警器一P1，在当沼气不足而出现气压下降时，可在低限报警，并在低低限跳车，对整个系统进行自我保护。风机一9的出口设有高压检测报警器一P2，高压检测报警器一P2同时与超压安全放空调节阀10相互联锁，可将压力信号反馈给一级增压风机9和超压放空调节阀一10，防止出现因总阀一11或止回阀一12失效时阀板隔断风机出口管线而造成风机憋压运行带来的安全隐患，当风机一9出口压力高限值时，进行压力报警，达到高高限值时，联锁开启超压放空调节阀一10进行泄压保护，防止风机憋压运行，在以上情况下，仍出现操作压力异常上涨时，风机在高高限跳车，对整个系统进行自我保护。风机一9的出气控制阀后设有压力检测装置三P3，可将压力信号反馈给风机一9，通过对风机的变频调速，使风机出口的气压稳定在设定值，保证后续工艺单元操作的压力要求，当风机一9出口压力高限值时，进行压力报警，达到高高限值时，风机跳车，对整个系统进行自我保护。

4)分离器14出气总管上设有压力检测装置四P4，对脱硫后的沼气进行压力追踪，通过对压力的变化来判断前端风机一9的送气量是否足量，当检测压力低于设定值下限时，与其联锁的流量调节阀一25将调小开度，以保证压风机二21的出口气压满足设定值；当检测压力高于设定值上限时，与其联锁的调节阀25将全开，以保证二级增压风机21将沼气全部送往后续用气单元，达到沼气利用量的最佳化。

5)风机二21的进口设有低压检测报警器二P5，在当沼气不足而出现气压下降时，可在低限报警，并在低低限跳车，对整个系统进行自我保护。风机二21的出口设有高压检测报警器二P6，高压检测报警器二P6同时与超压放空调节阀二22相互联锁，可将压力信号反馈给风机二21和超压放空调节阀二22，防止出现因出口阀23或止回阀24失效时阀板隔断风机出口管线而造成风机憋压运行带来的安全隐患，当风机二21出口压力达到高限值时，进行压力报警，达到高高限值时，联锁开启超压放空调节阀二22进行泄压保护，防止风机憋压运行，在以上情况下，仍出现操作压力异常上涨时，风机在高高限跳车，对整个系统进行自我保护。风机二21的出口气控制阀后设有压力检测装置五P7，可将压力信号反馈给风机二21，通过风机的变频调速，使风机出口的气压稳定在设定值，保证后续工艺单元操作的压力要求，当风机二21出口压力达到高限值时，进行压力报警，达到高高限值时，风机跳车，对整个系统进行自我保护。

6)缓冲混合罐27的作用是对沼气与市政天然气进行混合与缓冲的设备，以保证送往用气单元的气体燃料热值均匀且压力稳定。

缓冲混合罐27上设有压力检测装置六P8，正常情况下，在线压力检测器P8的压力值与用气单元要求的供气压力一致，当P8检测的压力偏低时，说明沼气量或市政天然气量供应不足，无法保证用气单元的用气量；当P8检测的压力偏高时，说明沼气量或市政天然气供气量可以满足用气单元的用气量要求，且略有富余。

基于从节约能源和降低生产成本的角度考虑，系统会优先考虑利用企业自身的沼气或周边分布式沼气。采用沼气源单一气源供气时，若压力检测装置六P8的压力稳定在正常值，则用气单元将全部利用沼气作为气体燃料；当出现压力检测装置六P8的压力低于设定值时，则启用市政天然气对不足量的气体燃料进行补充，此时，与压力检测装置六P8联锁的流量调节阀二30将慢慢开启，往缓冲混合罐27内通入市政天然气，并通过流量调节阀二30的开度以保证气压的稳定，或出现在压力检测装置六P8超过设定的高限值时，流量调节阀二30开度将慢慢调小直至关闭，以优先满足沼气源作为气体燃料，节约市政天然气的用量。

缓冲混合罐27的在压力检测装置六P8与超压放空调节阀三31联锁，在系统压力出现高高限时，报警并开启超压放空调节阀三31进行泄压，以保防系统的安全。

7)系统设有应急火炬7，此火炬的气源主要是来自于湿法脱硫塔之后，以保证燃烧排放气中的二氧化硫满足排放标准。应急火炬7的启停通过气位检测仪L1采集的信号来控制，以保证沼气在满足生产用气的前提下对富余沼气进行燃烧排放，保证厂区的生产安全。

沼气缓存柜3的出气总管上设有一与应急火炬通的的旁通管路(即支路B)，当脱硫系统或后续用气单元检修或维护时，关闭调节阀16，打开阀6，利用此旁通管路，对富余沼气进行应急燃烧处理，保证厂区的生产安全。

本供气系统采用PLC控制器来实现系统运行过程中的气位高度、压力、气量、设备的运行状态的连续跟踪，在满足单体设备安全运行的前提下，将整个系统内的所有设备及安全保护设施联动，实现一体化的可控调节，自动化程度高。

生产装置流程的监控均由PLC控制器完成，包括电气的主要低压控制回路，各运转设备的电流、电压、功率及功率因数，设备的运转状态，事故状态报警，事故联锁应急处理等均进入系统监视控制，PLC控制器预留以太网接口，可以满足远程操作站与系统的通讯连接。

系统通过在线自动检测，出现故障时，各设备与设施联动实现自动停机保护；在系统具备开车条件的前提下，通过PLC控制器可实现设备的自动启动，降低人工劳动强度与成本，同时减少因误操作带来的安全隐患。

本实用新型的供气系统优先考虑先充分利用沼气源作为用气单元的气体燃料，只有当沼气源出现不足时，才以市政天然气作为补充气源以满足生产要求；而当沼气源供应充足时，实现沼气利用最优化利用；当沼气源供应富余时，富余的沼气则通过应争火炬7安全燃烧放空，实现能源的梯级利用，同时增强安全性。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种沼气与市政天然气协同供气系统，其特征在于，包括依次通过输气管路连通的沼气缓存柜(3)、一级调压装置(S1)、脱硫装置(S2)、二级调压装置(S3)与缓冲混合罐(27)，其中沼气缓存柜一端为沼气进气端，缓冲混合罐一端为混合气出气端，一级调压装置用于调节脱硫装置的进气压力，二级调压装置用于调节缓冲混合罐的沼气进气压力，所述缓冲混合罐同时与二级调压装置、市政天然气(S4)及用气单元(S5)连接，缓冲混合罐用于将二级调压装置输送来的沼气与市政天然气混合后输送给用气单元，所述沼气缓存柜进气口与用于生产沼气的厌氧消化罐(S6)连通。

2.根据权利要求1所述的一种沼气与市政天然气协同供气系统，其特征在于，所述一级调压装置(S1)包括连接在沼气缓存柜与脱硫装置之间的风机一(9)、连接在风机一进气口与沼气缓存柜出气口之间的进气控制阀一(8)、连接在风机一出气口与脱硫装置进气口之间的出气控制阀一(11与12)以及设置在风机一进气口与进气控制阀一之间的低压检测报警器一(P1)，低压检测报警器一用于在检测到风机一进气口压力不足或下降时报警；

所述二级调压装置(S3)包括连接在脱硫装置与缓冲混合罐之间的风机二(21)、连接在脱硫装置出气口与风机二进气口之间的进气控制阀二(20)、连接在风机二出气口与缓冲混合罐进气口之间的出气控制阀二(23与24)以及设置在风机二进气口与进气控制阀二之间的低压检测报警器二(P5)，低压检测报警器二用于在检测到风机二进气口压力不足或下降时报警。

3.根据权利要求2所述的一种沼气与市政天然气协同供气系统，其特征在于，所述一级调压装置(S1)还包括设置在风机一出气口与出气控制阀一之间的高压检测报警器一(P2)以及设置在风机一出气口与出气控制阀一之间的超压放空调节阀一(10)；

所述二级调压装置(S3)还包括设置在风机二出气口与出气控制阀二之间的高压检测报警器二(P6)以及设置在风机二出气口与出气控制阀二之间的超压放空调节阀二(22)；

当低压检测报警器一和/或低压检测报警器二向控制器反馈的压力值超过设定的最低值时，风机一与风机二关闭；

当高压检测报警器一向控制器反馈的压力值超过设定的最高值时，超压放空调节阀一开启进行泄压且/或风机一关闭；

当高压检测报警器二向控制器反馈的压力值超过设定的最高值时，超压放空调节阀二开启进行泄压且/或风机二关闭。

4.根据权利要求2所述的一种沼气与市政天然气协同供气系统，其特征在于，所述出气控制阀一(11与12)的出口与脱硫装置之间的输气管路上设置有压力检测装置三(P3)，所述脱硫装置的出气口连接有压力检测装置四(P4)，所述出气控制阀二(23与24)的出口与缓冲混合罐之间的输气管路上设置有压力检测装置五(P7)，压力检测装置五与缓冲混合罐之间的输气管路上连接有流量调节阀一(25)；

所述沼气与市政天然气协同供气系统还设置有控制器(32)，风机一、风机二、压力检测装置三、压力检测装置四、压力检测装置五与流量调节阀一均由所述控制器(32)电连接控制；

控制器接收压力检测装置三反馈的一级调压装置即时出气压力以及压力检测装置五反馈的二级调压装置即时出气压力，并在一级调压装置即时出气压力脱离设定值时调节风机一的转速以及在二级调压装置即时出气压力脱离设定值时调节风机二的转速，从而使一级调压装置的出气压力与二级调压装置的出气压力保持在设定值；控制器还接收压力检测装置四反馈的脱硫装置即时出气压力，并根据脱硫装置即时出气压力调节所述流量调节阀一的开度，使得二级调压装置对缓冲混合罐的供气压力满足设定值。

5.根据权利要求4所述的一种沼气与市政天然气协同供气系统，其特征在于，所述市政天然气(S4)与缓冲混合罐(27)之间的输气管路上设置有流量调节阀二(30)，所述缓冲混合罐连接有压力检测装置六(P8)及超压放空调节阀三(31)，所述流量调节阀二、压力检测装置六及超压放空调节阀三均由所述控制器(32)电连接控制，所述控制器用于接收压力检测装置六反馈的缓冲混合罐即时供气压力值，并根据缓冲混合罐即时供气压力值调节流量调节阀二的开度及所述流量调节阀一的开度，使得缓冲混合罐优先沼气作为供气源，并在沼气不足时充入市政天然气作为补充气源。

6.根据权利要求1所述的一种沼气与市政天然气协同供气系统，其特征在于，所述沼气缓存柜(3)的进气口与出气口分别设置有安全水封一(2)与安全水封二(4)，厌氧消化罐(S6)输出的沼气经安全水封一处理后再进入沼气缓存柜，沼气缓存柜输出的沼气经安全水封二处理后再进入一级调压装置，安全水封一与安全水封二的输水管路与水处理系统(S7)连接。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种沼气与市政天然气协同供气系统，其特征在于，所述沼气与市政天然气协同供气系统还设置有应急火柜(7)，沼气缓存柜出气口设置有支路A与支路B，一级调压装置(S1)连接在支路A末端，支路B末端与所述应急火柜连接，所述脱硫装置(S2)的出气口设置有支路C与支路D，二级调压装置(S3)连接在支路C末端，支路D末端与所述应急火柜连接。

8.根据权利要求7所述的一种沼气与市政天然气协同供气系统，其特征在于，所述脱硫装置为采用湿法脱硫的初级脱硫塔(13)，所述沼气与市政天然气协同供气系统还包括对经初级脱硫塔处理后的气体做进一步处理的精脱硫塔(17)，所述精脱硫塔的进气口连接到支路D上，精脱硫塔的出气口连接到支路C上。

9.根据权利要求7所述的一种沼气与市政天然气协同供气系统，其特征在于，所述沼气缓存柜连接有用于对沼气缓存柜内的气位高度进行检测的气位检测仪(L1)，所述支路B上于沼气缓存柜与应急火柜之间连接有控制阀三(6)，所述支路D上于脱硫装置与应急火柜之间连接有控制阀四(16)，沼气缓存柜内的气位高度超过设定值时，所述控制阀三和/或控制阀四开启，以对富余沼气进行燃烧排放，保证生产安全。