沼气工程的智能控制系统

发布时间：2021-07-07 12:05

　　近年来我国沼气工程量大面广,形成了一定规模,但也存在一些问题:系统缺乏精确设计和科学配比,沼气启动缺乏合理配料和指导,日常管理缺乏长效的服务机制等,制约了沼气工程的发展。基于工业4.0提出的智能工厂,本系统重点研究沼气智能化生产控制系统,使沼气工程持续发展和长效运行。使用了三菱FX系列PLC为控制器,三菱GS系列触摸屏为监控设备,结合以太网通讯,实现APP通讯与用户端联系,实现利用秸秆、水葫芦和各种粪便等原料的科学配比,采用太阳能加热保温提高效率,通过液搅拌等实现动态发酵,产生清洁高效的沼气。 

【文章来源】：自动化博览. 2018,35(S1)

【文章页数】：2 页

【部分图文】：

整体流程国

121智青春·创未来第十一届“三菱电机杯”全国大学生电气与自动化大赛论文集图2系统实物图2.2智能控制系统各模块 2.2.1原料的收集和预处理为保证沼气池启动和发酵有充足而稳定的发酵原料，使池内发酵原料不结壳，易进易出，达到管理方便，产气率高的目的，需要认真选择好发酵启动的第一池原料。因此本系统的进料选择有两种模式：初启动模式和连续进料模式。通过APP从用户端收集每月沼气订购总量，沼气站根据相关数据储备一定量的原料。比如动物粪便可从养殖场收购，各种秸秆可从农户手中收购。沼气工程的长效运行不能依赖于政府的长期补助，因此可研究制定优惠政策，对使用APP购买沼气时可提供原料的用户，给予优惠，实现低价收购原料。系统会对各种秸秆和水葫芦等进行预处理，包括粉碎、打浆和堆沤。本系统模拟湿式发酵，由于实际工业过程中，优化的肥水比是，接种物：原料干物质含量﹕水﹕产气量=1﹕2﹕5﹕1，本系统发酵罐总体积为45000cm3，则至少需要10000cm3接种物，可估算得到产气量约占5000cm3。当预处理箱温度恒定，进料间原料无动力自流进入调节池，进行PH的调控。 2.2.2太阳能增温系统温度变化对沼气产气量的影响显著, 温度波动往对产气量造成严重的影响, 甚至于停止产气。冬季气候条件下维持发酵罐内料液温度在25℃～38℃左右，即可保证装置发酵正常。常用配料种类配比及温度选择如表1所示。表1户用常用配料种类配比2.2.3沼气发酵装置的设计由于本系统属于连续发酵，发酵罐中排出的原料量可以和重新连续进料量相等，避免了大规模的换料带来的问题。2.2.4沼气处理及应用发酵罐生产的沼气可用于粮食贮藏，供电等。但需要在出口处设计净化的相关结构，比如水封罐和储水罐。当罐?

【参考文献】：
期刊论文
[1]接种物对秸秆猪粪混合干式厌氧发酵产沼气的影响[J]. 井良霄,邱凌,李自林,刘芳,周彦峰.  农机化研究. 2013(07)
[2]变温条件下牲畜粪便与秸秆混合发酵研究[J]. 张振华,呼世斌,景岳龙,黄晓华.  农机化研究. 2010(07)



本文编号：3269599