頭條 | 沼氣凈化進入城鎮天然氣管網可行性分析
河南沼氣設備廠家之沼氣的甲烷含量在50%-65%之間，經提純和凈化后可提升到97%左右，和常規的化石天然氣一樣，可并入城市燃氣管網。將沼氣提純和凈化后得到的生物天然氣并入天然氣管網，可利用現有的天然氣輸送設施，更加方便沼氣的遠距離輸送而且能節約運輸成本，可進一步推動沼氣作為可再生綠色能源融入到當今的能源供應體系中。
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一、沼氣凈化進入天然氣管網的使用現狀
 
1、國外現狀
 
歐盟的一些國家在沼氣凈化制取天然氣并網方面走在世界前列。
 
1、德國先意識到沼氣直接用于熱電聯產浪費嚴重，開始重視生物天然氣，還制訂了2020年和2030年沼氣產量分別達到60×108m3（占天然氣消費量的6%）和100×108m3的目標。
 
2、2010年7月，法國經過建立工業標準，對應用生物天然氣的安全性及對人體健康影響進行評估后，通過新環保法案，強制性收購生物天然氣并給予并入天然氣管網的優惠性補貼。
3、瑞典政府通過財政補貼、免除稅賦和政策引導等方式鼓勵產業沼氣凈化提純后并入地區天然氣管網或用作車用燃料。
 
2、國內現狀
 
1、近年來，中國政府出臺了一些鼓勵沼氣并入燃氣管網的政策措施。如《中華人民共和國可再生能源法》第十六條規定：國家鼓勵清潔、高效地開發利用生物質燃料，鼓勵發展能源作物。利用生物質資源生產的燃氣和熱力，符合城市燃氣官網、熱力管網的入網技術標準的，經營燃氣管網、熱力管網的企業應當接受其入網。
2、同時也發布了一些支持生物天然氣發展的政策措施，如2019年2月21日國家能源局綜合司發布了《關于促進生物天然氣產業化發展的指導意見》的通知，通知中指出：到2020年，生物天然氣實現初步發展，初步建立產業體系，政策體系基本形成。到2025年，生物天然氣具備一定規模，形成綠色低碳清潔可再生燃氣新興產業。到2030年，生物天然氣實現穩步發展，年產量超過300億立方米。
 
二、沼氣凈化進入天然氣管網的主要問題
 
沼氣凈化進入城鎮天然氣管網可能出現如下三個主要問題：
 
1、由于沼氣生產不穩定，可能造成天然氣公司調度困難。
2、凈化沼氣熱值不穩定，華白數波動超過國家標準GB/T 13611-2018《城鎮燃氣分類和基本特性》的規定值，將嚴重影響天然氣用戶正常使用。
3、凈化沼氣含水量超標，輸配過程中易形成冰堵，損壞天然氣設備，影響管網運行和用戶用氣。
三、沼氣與管道天然氣的基本參數與特性
表1、沼氣與管道天然氣燃燒特性參數對比

分析沼氣的基本參數、特性和表1數據可以看出，沼氣中的CO2組分含量高是造成上述差異的根本原因。對沼氣進行凈化處理，使CO2組分體積含量低于3.0%，并脫除掉其他雜質，比如水分、H2S組分等，使其各項指標符合進網要求。
四、沼氣凈化進入天然氣管網技術措施
 
沼氣凈化進入城鎮天然氣管網工藝流程可參考圖1。
 
1、沼氣凈化進入城鎮天然氣管網工藝流程圖
 
1、凈化沼氣組分檢測
為了解決凈化沼氣熱值不穩定、華白數波動超過規定值的問題，需要實時檢測凈化后沼氣的組分。
 
2、凈化沼氣水露點檢測
凈化沼氣水露點應始終保持在低于環境溫度5℃，確保所有天然氣設施不因冰堵而影響使用。采用水露點檢測儀對凈化沼氣水露點進行檢測，并將檢測的數據上傳到控制中心。
 
3、不合格的沼氣回流再凈化
凈化沼氣經組成檢測和水露點檢測后，若數據不滿足要求，即為檢測不合格的沼氣，通過控制中心自動將出廠電磁閥關閉，將回流管道上的回流電磁閥打開，使檢測不合格的沼氣回流到沼氣凈化裝置，再進行凈化。
 
4、合格的沼氣進入城鎮天然氣管網
凈化沼氣組分檢測和水露點檢測全部數據合格時，出廠電磁閥打開，凈化沼氣進入調壓計量柜，通過調壓器、流量計、自動加臭機后，進入城鎮天然氣管網。
 
結語
 
沼氣應用在城市燃氣領域，利用方式有多種，可供選擇的工藝路線也較多，不同的工藝適應不同工況，且生產成本有差異。因此，依據沼氣產地條件和天然氣管網的實際情況，經過技術經濟分析比較后，選取優化的工藝技術方案加以利用，有利于提高整體經濟效益，實現提升沼氣利用附加值的目標。
 
參考文獻：
 
[1] 張學妙 凈化沼氣進入城鎮天然氣管網的技術措施 《煤氣與熱力》 1000-4416（2019）04-0B10-03
[2] 羅東曉 利用沼氣生產城鎮燃氣的工藝及技術方案 《天然氣工業》 2011,31（5），107-110
來源：@沼氣圈
 

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