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沼气工程检测技术及装置

文献类型： 获奖成果

作者：

获奖名称： 科技进步奖

获奖等级： 二等奖

第一完成单位： 农业部沼气科学研究所

获奖时间： 2016

摘要： 　　本项目从我国沼气建设转型升级、沼气发展结构调整和沼气工程检测方法缺乏等角度出发，开展了沼气工程检测技术及装置的相关研究，项目属于农村能源与环境工程，检测技术领域。通过沼气工程检测技术相关的科研试验、获发明专利授权2项、获软件著作权1项、获实用新型专利授权12项、研发检测装置6套、标准制（修）订3个，论文11篇，项目主要有7个创新点： 　　1.创新方法和装置，实现商品化沼气池拱气密性与荷载偶联检测。模拟沼气池运行逆过程开展气密性检测，将“气排水”变成“水压气”，无需空压机打压即可检测池拱气密性，且在压强计算中代入大气压变化值，试验结果更可靠；气密性检测后，以清水为介质代替沙袋继续进行荷载试验，该方法比原有技术荷载更均匀、准确，可节省90%的劳动力。 　　2.创新方法和装置分析沼气中甲烷和氢气含量。采用基于氧化锆检测器的气相色谱仪，二位十通阀连接到氧化锆检测器上，利用流路切换阀切换分析流路和分流流路，可在单一检测器上对微量氢气和常量甲烷进行同机分析，该技术比现有方法节约40%的时间，节省35%的检测成本。 　　3.创新了两种方法快速、无损检测沼气工程产气量。一是通过沼气输气管道已预留的采样口或其它孔口，利用管道风速传感器测量沼气流速，通过公式计算产气量，避免了破管安装流量计的繁琐程序。二是通过预留的采样口或其它孔口连接10立方的软体沼气袋，通过PV=nRT的原理，计算产生沼气摩尔数，进而计算沼气产品量，结果准确可靠。上述两种方法比现有技术分别节约60%和35%的检测仪器安装时间。 　　4.精确计算沼气工程不规则物体的容积。采用Pro/Engineering建模，测量几组待测容器的几何尺寸，即可构建3D模型，再通过简单的计算机操作就能直接计算出容器体积。使沼气工程不规则物体容积的测量成为可能，且测量精确度高，相对误差可控制在1%以内。 　　5.优化厌氧发酵罐密闭空间容积测定的方法。改进现有仪器设备，不破坏发酵罐密闭空间，测得钢制罐壁或混凝土罐壁的厚度，进而通过公式计算容积，能精确测量发酵罐有效容积。 　　6.研制了硫化氢气体发生、收集和吸收成套检测装置，优化硫容检测方法。可从脱硫设备中导出硫化氢气体、通过脱硫剂，收集尾气并检测，优化硫容检测方法，脱硫剂首次硫容检测从1个月缩短为24小时，硫容检测方便、快捷、安全、高效。 　　7.研制了一种可折叠、防碎、嵌入水平仪的便携式U型压力计。携带前，将透明塑料软管拆卸，固定板折叠，长度即为现有U型压力计1/3，携带便利，防碎，满足出差需要，能完成沼气工程现场检测。 　　研究成果应用于农业部沼气产品及设备质量监督检验测试中心开展的委托检验，近两年受理商品化沼气池委托检验260次，受理沼气工程检测相关的技术服务35次，258座，创收915万元。企业采用本成果开展出厂检验商品化沼气池24.02万套，商品化小沼工程63座，企业节约检测成本962.06万元，企业销售收入4.93亿元。沼气工程检测技术与装置有效地保障了沼气工程建设质量和运行效果，应用前景广阔，社会经济效益和生态环境效益显著。 　　

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