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CN118686690B - 一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统和控制方法 - Google Patents

一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统和控制方法 Download PDF

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CN118686690B CN202411157055.3A CN202411157055A CN118686690B CN 118686690 B CN118686690 B CN 118686690B CN 202411157055 A CN202411157055 A CN 202411157055A CN 118686690 B CN118686690 B CN 118686690B
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Abstract

本发明涉及一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统和控制方法。本发明包括瓦斯气进气通道，安装有瓦斯气体流量传感器、瓦斯进气温度传感器以及甲烷浓度传感器；空气进气通道，安装有空气气体流量传感器、空气进气温度传感器；混合器，将瓦斯气和空气混合；瓦斯发电机组，与混合器相连；排气处理系统，与瓦斯发电机组的排气管相连，包括依次布置的氧化催化器、SCR催化段和ASC催化器，瓦斯发电机组的排气管处布置有用于获取排气中NOX浓度的氮氧传感器；尿素供给系统，包括尿素喷嘴；控制系统，包括控制器。本发明能够通过控制尿素喷射量来实现瓦斯发电机组超低排放。

Description

一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统和控制方法
技术领域
本发明涉及瓦斯发电技术领域，尤其是指一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统和控制方法。
背景技术
瓦斯发电技术是一种利用煤矿或油田等地下瓦斯资源进行发电的技术。瓦斯是一种主要由甲烷组成的可燃性气体，同时也是一种温室气体。如果瓦斯未能充分收集和利用，不仅会浪费资源，还会对环境造成严重污染，并带来安全隐患。瓦斯发电技术能够有效利用瓦斯资源，减少温室气体排放，实现节能减排的目的。我国拥有丰富的煤层气资源，瓦斯气资源量约35万亿立方米，与天然气资源量相当，具有广阔的市场开发前景。
瓦斯发电技术主要包括两个环节：瓦斯捕集和瓦斯发电。在矿井或油田等地下瓦斯资源通过钻井系统采集到地面后，需要进行除水、除尘和除油等预处理，以确保瓦斯的纯度和稳定性。然后，瓦斯通过管道输送到瓦斯发电厂，进入燃气轮机或内燃机中进行燃烧。燃烧产生的高温高压气体推动轮盘转动，驱动发电机发电。燃烧产生的废气通过烟囱排放到大气中。瓦斯发电厂还可以利用烟囱废热进行余热发电，提高发电效率。
瓦斯发电技术具有以下优点：
资源利用高效：瓦斯是一种可再生资源，通过瓦斯发电技术能够有效利用煤矿和油田等地下瓦斯资源，减少资源浪费。
减少温室气体排放：瓦斯的主要成分为甲烷，而甲烷是一种温室气体，对全球气候变暖有很大影响。通过瓦斯发电技术能够将瓦斯燃烧转化为电能，减少甲烷的排放。
安全环保：瓦斯排放到大气中不仅会造成环境污染，还会形成爆炸性混合物，对周围环境和工人安全造成威胁。通过瓦斯发电技术能够将瓦斯固定收集，减少瓦斯泄露和安全隐患。
尽管瓦斯发电技术具有显著优点，但也面临一些挑战和问题。首先，瓦斯发电技术需要庞大的投资和良好的技术支持，对开发国家和技术能力有一定要求。其次，瓦斯发电技术在矿井和油田等地下环境中进行，工况复杂，对设备的可靠性和安全性要求较高。此外，瓦斯在管道输送过程中容易泄露，需要进行有效的监测和维修。最后，瓦斯发电技术在燃烧过程中会产生废气排放，其主要成分为HC、CO和NOX，对环境有较大污染。
发明内容
为此，本发明提供一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统和控制方法，能够通过控制尿素喷射量来实现瓦斯发电机组超低排放，具有显著的环保效益和经济效益。
为解决上述技术问题，本发明提供一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统，包括：
瓦斯气进气通道，用于通入瓦斯气，所述瓦斯气进气通道上安装有用于获取瓦斯气进气流量的瓦斯气体流量传感器、用于获取瓦斯气进气温度的瓦斯进气温度传感器以及用于获取瓦斯气的甲烷浓度的甲烷浓度传感器；
空气进气通道，用于通入空气，所述空气进气通道上安装有用于获取空气进气流量的空气气体流量传感器以及用于获取空气进气温度的空气进气温度传感器；
混合器，分别与所述瓦斯气进气通道和所述空气进气通道相连，以将瓦斯气和空气混合；
瓦斯发电机组，与所述混合器相连，所述瓦斯发电机组能够接收混合后的瓦斯气和空气以进行燃烧做功，并通过其排气管进行排气；
排气处理系统，与所述瓦斯发电机组的排气管相连，包括依次布置的氧化催化器、SCR催化段和ASC催化段，所述瓦斯发电机组的排气管处布置有用于获取排气中NOX浓度的氮氧传感器；
尿素供给系统，包括布置在所述氧化催化器的排出端处的尿素喷嘴，所述尿素喷嘴用于将尿素水溶液喷入所述氧化催化器的排出端处，使得尿素水溶液分解产生氨气，氨气与所述瓦斯发电机组的排气中的氮氧化物在所述SCR催化段的作用下反应生成氮气和水，反应后剩余的氨气通过所述ASC催化段氧化为氮气和水；
控制系统，包括控制器，所述控制器存储有在不同瓦斯气进气流量、空气进气流量、瓦斯气进气温度、空气进气温度和甲烷浓度条件下的NOX排放浓度数据；
其中，所述氮氧传感器处于非工作状态时，所述控制器根据瓦斯气进气流量、空气进气流量和NOX排放浓度数据，以控制所述尿素喷嘴的尿素喷射量；
所述氮氧传感器处于工作状态时，所述控制器能够根据瓦斯气进气流量、空气进气流量以及所述氮氧传感器获取的NOX浓度，以控制所述尿素喷嘴的尿素喷射量。
在本发明的一种实施方式中，所述尿素供给系统还包括与所述尿素喷嘴相连的尿素泵以及与所述尿素泵相连的尿素箱，所述尿素泵与所述控制器相连。
在本发明的一种实施方式中，所述SCR催化段包括SCR1催化段和SCR2催化段，所述SCR1催化段包括钒基SCR催化剂；所述SCR2催化段包括铜基SCR催化剂。
在本发明的一种实施方式中，所述ASC催化段包括Pt催化剂。
在本发明的一种实施方式中，所述氧化催化器中封装的催化剂包括Pt、Pd、Rh。
在本发明的一种实施方式中，所述氮氧传感器处于非工作状态时，所述尿素喷嘴的尿素喷射量计算如下：
；
其中，Q3为尿素喷射量，g/h；
Q1为瓦斯气进气流量，kg/h；
Q2为空气进气流量，kg/h；
N为NH3与NOX的摩尔质量之比，常设定N=1.0；
1000为排气流量从kg/h换算为g/h；
60为尿素的摩尔质量；
28.9为排气的摩尔质量；
2为1mol的尿素可以产生2mol的氨气，0.325为尿素水溶液的质量浓度；
A1由控制器的NOX排放浓度数据获得。
在本发明的一种实施方式中，所述氮氧传感器处于工作状态时，所述尿素喷嘴的尿素喷射量计算如下：
；
其中，Q3为尿素喷射量，g/h；
Q1为瓦斯气进气流量，kg/h；
Q2为空气进气流量，kg/h；
A为氮氧传感器获取的NOX浓度；
N为NH3与NOX的摩尔质量之比，设定N=1.0；
1000为排气流量从kg/h换算为g/h；
60为尿素的摩尔质量；
28.9为排气的摩尔质量；
2为1mol的尿素可以产生2mol的氨气，0.325为尿素水溶液的质量浓度。
本发明还提供一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统的控制方法，利用所述的瓦斯发电机组超低排放后处理系统，所述控制方法包括：
通过瓦斯气进气通道通入瓦斯气，通过空气进气通道通入空气；
瓦斯气和空气在混合器里进行充分混合，混合后的瓦斯气和空气进入瓦斯发电机组进行燃烧做功，通过发电机转化成电能，并通过其排气管进行排气，瓦斯发电机组的排气中包括HC、CO和NOX；
通过氧化催化器消除排气中的HC和CO；
所述氮氧传感器处于非工作状态即处于预热时间时，所述控制器根据瓦斯气进气流量、空气进气流量和NOX排放浓度数据，以控制所述尿素喷嘴的尿素喷射量；
所述氮氧传感器处于工作状态时，所述控制器根据瓦斯气进气流量、空气进气流量以及所述氮氧传感器获取的NOX浓度，以控制所述尿素喷嘴的尿素喷射量；
根据实际瓦斯发电机组排气中瓦斯气进气流量、空气进气流量，并结合对应的NOX排放浓度数据，控制所述尿素喷嘴的尿素喷射量；
尿素喷嘴将尿素水溶液喷入排气管中，尿素水溶液分解产生氨气，氨气与排气中的NOX在SCR催化段的作用下反应生成氮气和水，反应后剩余的氨气通过ASC催化段氧化为氮气和水。
在本发明的一种实施方式中，通过NOX排放浓度数据测量与标定，获得NOX浓度数据表MAP1，NOX排放浓度数据测量与标定的过程包括：
针对瓦斯气进气流量、空气进气流量、瓦斯气进气温度、空气进气温度和甲烷浓度中的每个参数，分别确定测试范围，并在对应的测试范围内选择若干个工况点；
对所有选定的工况点进行组合，采用笛卡尔积的方法生成所有组合；
使用排放分析仪在每个工况组合条件下，进行NOX排放浓度的测量并记录，得到NOX浓度数据表MAP1，并输入至控制器。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统和控制方法，基于瓦斯气进气流量、瓦斯气进气温度、瓦斯中甲烷浓度、空气进气流量、空气进气温度来计算瓦斯发电机组排气中的NOX污染物浓度和尿素喷射量，实现了氮氧传感器在正常工作之前的NOX排放控制，精准控制尿素喷射量实现NOX的超低排放。
本发明通过设置多个传感器，包括瓦斯气体流量传感器、温度传感器、甲烷浓度传感器、空气气体流量传感器、空气温度传感器以及氮氧传感器，能够实时监测瓦斯气和空气的进气流量、温度及排气中的NOX浓度，从而实现对尿素喷射量的精确控制。
本发明通过采用氧化催化器、SCR催化段和ASC催化段的组合处理系统，有效降低了排气中的HC、CO和NOX等有害物质的排放，转化效率高达99%以上，使瓦斯发电机组尾气中的污染物排放降低至5ppm以下，达到了超低排放的标准。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明瓦斯发电机组超低排放后处理系统的结构示意图。
说明书附图标记说明：
1、瓦斯气进气通道；11、瓦斯气体流量传感器；12、瓦斯进气温度传感器；13、甲烷浓度传感器；
2、空气进气通道；21、空气气体流量传感器；22、空气进气温度传感器；
3、混合器；
4、瓦斯发电机组；41、氮氧传感器；
5、排气处理系统；51、氧化催化器；52、SCR1催化段；53、SCR2催化段；54、ASC催化段；
6、尿素供给系统；61、尿素喷嘴；62、尿素泵；63、尿素箱；
7、控制器；
8、出口氮氧传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1所示，本发明的一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统，包括：
瓦斯气进气通道1，用于通入瓦斯气，所述瓦斯气进气通道1上安装有用于获取瓦斯气进气流量的瓦斯气体流量传感器11、用于获取瓦斯气进气温度的瓦斯进气温度传感器12以及用于获取瓦斯气的甲烷浓度的甲烷浓度传感器13；
空气进气通道2，用于通入空气，所述空气进气通道2上安装有用于获取空气进气流量的空气气体流量传感器21以及用于获取空气进气温度的空气进气温度传感器22；
混合器3，分别与所述瓦斯气进气通道1和所述空气进气通道2相连，以将瓦斯气和空气混合；
瓦斯发电机组4，与所述混合器3相连，所述瓦斯发电机组4能够接收混合后的瓦斯气和空气以进行燃烧做功，并通过其排气管进行排气；
排气处理系统5，与所述瓦斯发电机组4的排气管相连，包括依次布置的氧化催化器51、SCR催化段和ASC催化段54，所述瓦斯发电机组4的排气管处布置有用于获取排气中NOX浓度的氮氧传感器41；
尿素供给系统6，包括布置在所述氧化催化器51的排出端处的尿素喷嘴61，所述尿素喷嘴61用于将尿素水溶液喷入所述氧化催化器51的排出端处，使得尿素水溶液（在高温下）分解产生氨气，氨气与所述瓦斯发电机组4的排气中的氮氧化物在所述SCR催化段的作用下反应生成氮气和水，反应后剩余的氨气通过所述ASC催化段54氧化为氮气和水；
控制系统，包括控制器7，所述控制器7存储有在不同瓦斯气进气流量、空气进气流量、瓦斯气进气温度、空气进气温度和甲烷浓度条件下的NOX排放浓度数据；
其中，所述氮氧传感器41处于非工作状态时，所述控制器7根据瓦斯气进气流量、空气进气流量和NOX排放浓度数据，以控制所述尿素喷嘴61的尿素喷射量；
所述氮氧传感器41处于工作状态时，所述控制器7能够根据瓦斯气进气流量、空气进气流量以及所述氮氧传感器41获取的NOX浓度，以控制所述尿素喷嘴61的尿素喷射量。
需要说明的是，由于每次启动时，氮氧传感器41有10分钟左右的预热时间。在此期间，氮氧传感器41无法工作，为了控制这段时间内的NOX排放，基于瓦斯气进气流量、瓦斯气进气温度、瓦斯中甲烷浓度、空气进气流量、空气进气温度来计算瓦斯发电机组4排气中的NOX污染物浓度和尿素喷射量，实现了氮氧传感器41在正常工作之前的NOX排放控制，当瓦斯气中的甲烷浓度发生变化时，该控制方式同样适用，可以精准控制尿素喷射量实现NOX的超低排放。
在一个实施例中，所述尿素供给系统6还包括与所述尿素喷嘴61相连的尿素泵62以及与所述尿素泵62相连的尿素箱63，所述尿素泵62与所述控制器7相连。尿素泵62从尿素箱63里将尿素水溶液抽到尿素喷嘴61处并建立起一定的压力来帮助尿素水溶液进行雾化。所述控制器7采用ECU单元。
此外，在ASC催化段54的出口还布置有出口氮氧传感器8，可以理解的是，控制器7还分别和瓦斯气体流量传感器11、瓦斯进气温度传感器12、甲烷浓度传感器13、空气气体流量传感器21、空气进气温度传感器22、氮氧传感器41、出口氮氧传感器8和尿素喷嘴61电连接。出口氮氧传感器8用于检测最终排出的NOX含量，以判断是否符合排放标准。
在一个实施例中，所述SCR催化段包括SCR1催化段52和SCR2催化段53，所述SCR1催化段52包括钒基SCR催化剂；所述SCR2催化段53包括铜基SCR催化剂。
所述ASC催化段54包括Pt贵金属催化剂。
需要说明的是，所述SCR1催化剂、SCR2催化剂、铜基SCR催化剂可集成于一个催化器内并进行分段设置，也可以分别设置对应的催化器并进行串联。
经过氧化催化器51、SCR1催化器、SCR2催化器、ASC催化段54的处理，瓦斯发电机组4尾气中的HC、CO和NOX排放均降低至5ppm以下，转化效率在99%以上。
需要说明的是，氧化催化器51（Oxidation Catalyst）：是指安装在发动机排气系统中，通过氧化催化剂降低排气中污染物排放量的装置。
SCR（Selective Catalytic Reduction）：即选择性催化还原技术，是一种消除发动机尾气中NOX污染物的技术手段，在催化剂的作用下，向排气管中喷入还原剂（通常为尿素水溶液），把尾气中的NOX还原成N2和H2O。
钒基SCR催化剂：钒基SCR催化剂是SCR系统中最常用的催化剂之一，它主要由氧化钒（V2O5）和一些辅助氧化物组成，钒基催化剂具有较高的催化活性和良好的热稳定性，能够在较宽的温度范围内有效降低排放物，此外，钒基SCR催化剂还具有较低的硫化物敏感性，能够减少硫化物对催化剂的毒化作用。
铜基SCR催化剂：铜基SCR催化剂是一种SCR系统中常用的催化剂，它主要由氧化铜（CUO）作为主要活性组分，铜基SCR催化剂具有良好的催化活性和较高的选择性，能够在较宽的温度范围内实现高效的NOX反应，另外铜基SCR催化剂还具有较高的耐高温性能，能够在高温条件下保持催化活性。
ASC（Ammonia Slip Catalyst）催化剂：即氨气氧化催化剂，主要是消除发动机排气系统中过量或逃逸的NH3，将NH3氧化为N2。
在一个实施例中，所述氧化催化器51中封装的催化剂包括Pt、Pd、Rh。
在一个实施例中，所述氮氧传感器41处于非工作状态时，所述尿素喷嘴61的尿素喷射量计算如下：
；
其中，Q3为尿素喷射量，g/h；
Q1为瓦斯气进气流量，kg/h；
Q2为空气进气流量，kg/h；
N为NH3与NOX的摩尔质量之比，根据排放需求N可以在ECU中进行标定，通常设定N=1.0；
1000为排气流量从kg/h换算为g/h；
60为尿素的摩尔质量；
28.9为排气的摩尔质量；
2为1mol的尿素可以产生2mol的氨气，0.325为尿素水溶液的质量浓度；
A1由控制器7的NOX排放浓度数据获得。
在一个实施例中，通过NOX排放浓度数据测量与标定，获得NOX浓度数据表MAP1；在获取NOX排放浓度数据时，根据瓦斯气甲烷浓度、进气流量、进气温度、空气进气流量、进气温度在ECU控制器7中查询NOX浓度数据表MAP1获得；
当瓦斯气甲烷浓度、进气流量、进气温度、空气进气流量、进气温度以及发动机的工作工况固定时，瓦斯发电机组4排气中的NOX浓度是基本固定的，利用排放分析仪对瓦斯发电机组4在不同瓦斯气甲烷浓度、进气流量、进气温度、空气进气流量、进气温度条件下的NOX排放浓度进行测量，并写入ECU中，标定为MAP1（NOX浓度数据表），当瓦斯发电机组4启动后，氮氧传感器41未工作之前就采用MAP1输出的NOX排放浓度A1。
具体地，NOX排放浓度数据测量与标定的过程包括：
针对瓦斯气进气流量、空气进气流量、瓦斯气进气温度、空气进气温度和甲烷浓度中的每个参数，分别确定测试范围，并在对应的测试范围内选择若干个工况点；
对所有选定的工况点进行组合，采用笛卡尔积的方法生成所有组合。例如，对于每一个瓦斯气进气流量工况点，遍历所有的空气进气流量，再遍历所有的瓦斯气进气温度，依此类推，直到遍历所有的参数，以覆盖所有可能的运行工况；
使用排放分析仪在每个工况组合条件下，进行NOX排放浓度的测量并记录，得到NOX浓度数据表MAP1，并输入至控制器7（ECU）。
在一个实施例中，瓦斯气进气流量Q1范围为50-500kg/h，每50kg/h选取一个工况点进行测试标定，包括50kg/h、100kg/h、150kg/h、200kg/h、250kg/h、300kg/h、350kg/h、400kg/h、450kg/h、500kg/h共10个工况点；
空气进气流量Q2范围为500-6000kg/h，每500kg/h选取一个工况点进行测试标定，包括500kg/h、1000kg/h、1500kg/h、2000kg/h、2500kg/h、3000kg/h、3500kg/h、4000kg/h、4500kg/h、5000kg/h、5500kg/h、6000kg/h共12个工况点；
瓦斯气进气温度T1和空气进气温度T2范围为-30℃-100℃，每10℃选取一个工况点进行测试标定，包括-30℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃共14个工况点；
甲烷浓度M的范围为5%-100%，每5%选取一个工况点进行测试标定，包括5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%共20个工况点；
上述组合共计测量33600个工况点的NOX排放，将数据标定至控制器7中，当发动机运行时可以根据Q1、Q2、T1、T2和M读取控制器7中存储的NOX浓度作为尿素喷射量的计算依据。
在一个实施例中，所述氮氧传感器41处于工作状态时，所述尿素喷嘴61的尿素喷射量计算如下：
；
其中，Q3为尿素喷射量，g/h；
Q1为瓦斯气进气流量，kg/h；
Q2为空气进气流量，kg/h；
A为氮氧传感器41获取的NOX浓度；
N为NH3与NOX的摩尔质量之比，根据排放需求N可以在ECU中进行标定，通常设定N=1.0；
1000为排气流量从kg/h换算为g/h；
60为尿素的摩尔质量；
28.9为排气的摩尔质量；
2为1mol的尿素可以产生2mol的氨气，0.325为尿素水溶液的质量浓度。
上述瓦斯发电机组4超低排放后处理系统的控制方法，包括：
S1、通过瓦斯气进气通道1通入瓦斯气，通过空气进气通道2通入空气；
S2、瓦斯气和空气在混合器3里进行充分混合，混合后的瓦斯气和空气进入瓦斯发电机组4进行燃烧做功，通过发电机转化成电能，并通过其排气管进行排气，瓦斯发电机组4的排气中包括HC、CO和NOX；
S3、通过氧化催化器51消除排气中的HC和CO；
S4、所述氮氧传感器41处于非工作状态即处于预热时间时，所述控制器7根据瓦斯气进气流量、空气进气流量和NOX排放浓度数据，以控制所述尿素喷嘴61的尿素喷射量；
所述氮氧传感器41处于工作状态时，所述控制器7根据瓦斯气进气流量、空气进气流量以及所述氮氧传感器41获取的NOX浓度，以控制所述尿素喷嘴61的尿素喷射量；
S5、尿素喷嘴61将尿素水溶液喷入排气管中，尿素水溶液分解产生氨气，氨气与排气中的NOX在SCR催化段的作用下反应生成氮气和水，反应后剩余的氨气通过ASC催化段54氧化为氮气和水。
通过采用本发明的瓦斯发电机组4超低排放后处理系统和控制方法，能够大幅降低瓦斯发电机组4的污染物排放，实现近零排放；可以实现在氮氧传感器41释放前（氮氧传感器41完成预热并开始正常工作之前的时间段）这段时间内瓦斯发电机组4的NOX排放控制。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统，其特征在于，包括：
瓦斯气进气通道（1），用于通入瓦斯气，所述瓦斯气进气通道（1）上安装有用于获取瓦斯气进气流量的瓦斯气体流量传感器（11）、用于获取瓦斯气进气温度的瓦斯进气温度传感器（12）以及用于获取瓦斯气的甲烷浓度的甲烷浓度传感器（13）；
空气进气通道（2），用于通入空气，所述空气进气通道（2）上安装有用于获取空气进气流量的空气气体流量传感器（21）以及用于获取空气进气温度的空气进气温度传感器（22）；
混合器（3），分别与所述瓦斯气进气通道（1）和所述空气进气通道（2）相连，以将瓦斯气和空气混合；
瓦斯发电机组（4），与所述混合器（3）相连，所述瓦斯发电机组（4）能够接收混合后的瓦斯气和空气以进行燃烧做功，并通过其排气管进行排气；
排气处理系统（5），与所述瓦斯发电机组（4）的排气管相连，包括依次布置的氧化催化器（51）、SCR催化段和ASC催化段（54），所述瓦斯发电机组（4）的排气管处布置有用于获取排气中NOX浓度的氮氧传感器（41）；
尿素供给系统（6），包括布置在所述氧化催化器（51）的排出端处的尿素喷嘴（61），所述尿素喷嘴（61）用于将尿素水溶液喷入所述氧化催化器（51）的排出端处，使得尿素水溶液分解产生氨气，氨气与所述瓦斯发电机组（4）的排气中的氮氧化物在所述SCR催化段的作用下反应生成氮气和水，反应后剩余的氨气通过所述ASC催化段（54）氧化为氮气和水；
控制系统，包括控制器（7），所述控制器（7）存储有在不同瓦斯气进气流量、空气进气流量、瓦斯气进气温度、空气进气温度和甲烷浓度条件下的NOX排放浓度数据；
其中，所述氮氧传感器（41）处于非工作状态时，所述控制器（7）根据瓦斯气进气流量、空气进气流量和NOX排放浓度数据，以控制所述尿素喷嘴（61）的尿素喷射量；
所述氮氧传感器（41）处于工作状态时，所述控制器（7）能够根据瓦斯气进气流量、空气进气流量以及所述氮氧传感器（41）获取的NOX浓度，以控制所述尿素喷嘴（61）的尿素喷射量；
所述氮氧传感器（41）处于非工作状态时，所述尿素喷嘴（61）的尿素喷射量计算如下：
；
其中，Q3为尿素喷射量，g/h；
Q1为瓦斯气进气流量，kg/h；
Q2为空气进气流量，kg/h；
N为NH3与NOX的摩尔质量之比，设定N=1.0；
1000为排气流量从kg/h换算为g/h；
60为尿素的摩尔质量；
28.9为排气的摩尔质量；
2为1mol的尿素可以产生2mol的氨气，0.325为尿素水溶液的质量浓度；
A1由控制器（7）的NOX排放浓度数据获得；
所述氮氧传感器（41）处于工作状态时，所述尿素喷嘴（61）的尿素喷射量计算如下：
；
其中，Q3为尿素喷射量，g/h；
Q1为瓦斯气进气流量，kg/h；
Q2为空气进气流量，kg/h；
A为氮氧传感器（41）获取的NOX浓度；
N为NH3与NOX的摩尔质量之比，设定N=1.0；
1000为排气流量从kg/h换算为g/h；
60为尿素的摩尔质量；
28.9为排气的摩尔质量；
2为1mol的尿素可以产生2mol的氨气，0.325为尿素水溶液的质量浓度；
通过NOX排放浓度数据测量与标定，获得NOX浓度数据表MAP1，NOX排放浓度数据测量与标定的过程包括：
针对瓦斯气进气流量、空气进气流量、瓦斯气进气温度、空气进气温度和甲烷浓度中的每个参数，分别确定测试范围，并在对应的测试范围内选择若干个工况点；
对所有选定的工况点进行组合，采用笛卡尔积的方法生成所有组合；
使用排放分析仪在每个工况组合条件下，进行NOX排放浓度的测量并记录，得到NOX浓度数据表MAP1，并输入至控制器（7）。
2.根据权利要求1所述的一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统，其特征在于，所述尿素供给系统（6）还包括与所述尿素喷嘴（61）相连的尿素泵（62）以及与所述尿素泵（62）相连的尿素箱（63），所述尿素泵（62）与所述控制器（7）相连。
3.根据权利要求1所述的一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统，其特征在于，所述SCR催化段包括SCR1催化段（52）和SCR2催化段（53），所述SCR1催化段（52）包括钒基SCR催化剂；所述SCR2催化段（53）包括铜基SCR催化剂。
4.根据权利要求1所述的一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统，其特征在于，所述ASC催化段（54）包括Pt催化剂。
5.根据权利要求1所述的一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统，其特征在于，所述氧化催化器（51）中封装的催化剂包括Pt、Pd、Rh。
6.一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统的控制方法，其特征在于，利用权利要求1-5任一项所述的一种瓦斯发电机组超低排放后处理系统，所述控制方法包括：
通过瓦斯气进气通道（1）通入瓦斯气，通过空气进气通道（2）通入空气；
瓦斯气和空气在混合器（3）里进行充分混合，混合后的瓦斯气和空气进入瓦斯发电机组（4）进行燃烧做功，通过发电机转化成电能，并通过其排气管进行排气，瓦斯发电机组（4）的排气中包括HC、CO和NOX；
通过氧化催化器（51）消除排气中的HC和CO；
所述氮氧传感器（41）处于非工作状态时，所述控制器（7）根据瓦斯气进气流量、空气进气流量和NOX排放浓度数据，以控制所述尿素喷嘴（61）的尿素喷射量；
所述氮氧传感器（41）处于工作状态时，所述控制器（7）根据瓦斯气进气流量、空气进气流量以及所述氮氧传感器（41）获取的NOX浓度，以控制所述尿素喷嘴（61）的尿素喷射量；
尿素喷嘴（61）将尿素水溶液喷入排气管中，尿素水溶液分解产生氨气，氨气与排气中的NOX在SCR催化段的作用下反应生成氮气和水，反应后剩余的氨气通过ASC催化段（54）氧化为氮气和水。
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