摘 要 沼气燃烧发电是随着沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，本文介绍基于和利时公司HOLLiAS LK系列PLC的沼气发电自动化控制系统，该系统为冗余热备CPU配置，所有模块均支持带电插拔，大大提高了沼气发电工艺过程稳定性、安全性。
关键词 沼气；沼气发电；垃圾厌氧发酵；HOLLiAS LK PLC；
1 概述
沼气是一种具有较高热值的可燃气体，与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料，传统上大多利用沼气进行取暖、炊事和照。
沼气燃烧发电是随着沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，是集环保和节能于一体的能源综合利用新技术，它利用工业、农业或城镇生活中的大量有机废弃物（例如：酒糟液、禽畜粪、城市垃圾和污水等）经厌氧发酵处理产生的沼气，驱动沼气发电机组发电，并可充分利用发电机组的余热用于沼气生产，使综合热效率达80％左右，大大高于一般30~40%的发电效率，用户的经济效益显著。
2 工艺流程介绍
2.1 垃圾厌氧发酵
垃圾厌氧发酵技术是从城市污水处理厂对污泥的厌氧消化处理技术发展而来的，它是将垃圾放置在可加温和搅拌的密封反应器(消化池)内完成反应过程，从而有效缩短发酵周期，并保证垃圾渗沥液和产生的气体不泄漏于环境中。垃圾厌氧发酵产出的气体主要为生物气，可用于发电。
厌氧发酵工艺主要用来处理有机生活垃圾。厌氧发酵工艺一般由分选预处理、厌氧发酵、后处理(沼气利用、残渣堆肥等)3部分组成，其主要工艺流程见图l。处理的方法是：先将运来的垃圾进行机械和人工分检，以分离不可发酵部分。分检后的垃圾再进入精分检池内进行砂石和泥土分离，分检后的大量有机物经酸化发酵，多级厌氧，发酵产生沼气，沼气净化后用于发电，发电余热和浮飘物燃烧后给厌氧间加温，这样可实现中恒温厌氧发酵，大大提高降解速度，减短滞留期。沼渣可用于作高效有机肥或燃料，砂、石及泥土可作建筑原料等。
研究证明，消耗1kgCOD可产生甲烷0.35m3，粗略估算每千克垃圾可产生沼气0.35m3，根据垃圾总量可以粗略的算出产生沼气的总量。
2.2 沼气发电系统
垃圾沼气发电系统分为收集系统、抽气系统、净化系统、发电系统四大部分。
收集系统由井管、井头、管网及冷凝水收集器等组成。由于垃圾填埋区面积较大，设计成若干个集气系统，每个集气系统影响半径为30～40米，然后再将收集的填埋气再集中到集气总管中。
抽气系统采用罗茨鼓风机真空抽气将填埋气以负压状态由集气井中抽出。其抽气量可由阀门加以调控，抽气压力由罗茨鼓风机调节，以获得稳定的产气量。
净化系统包括冷凝水分离器及尘埃过滤器等，前者主要是去除沼气中的水份，后者则主要去除沼气中粒状污染物，以避免其进入发电系统中造成发电机的磨损。初步净化后的气体引至加压风机，压力提升后进入后冷却器，经过凝聚过滤器的进一步过滤，过滤后的气体再经过两个过滤器分两路进入燃气机输出电能。
发电系统即将发出的电能送至电网。
3 自动化控制系统设计
沼气发电自动化控制系统实现对垃圾厌氧发酵系统和沼气发电系统过程的工艺参数、电气参数和设备运行状态进行监测、控制、联锁和报警以及报表打印，通过使用一系列通讯链，完成整个工艺流程所必需的数据采集，数据通讯，顺序控制，时间控制，回路调节及上位监视和管理作用。
整个系统主干传输网采用100Mbps工业以太网，支持IEEE802.3规约和标准的TCP/IP协议；也可采用工业级专用控制局域网，该控制网具备确定性和可重复性及I/O共享，实现数据的高速传输和实时控制。
点通
