寒冷地區(qū)炕連灶戶用沼氣系統(tǒng)設(shè)計及其技術(shù)經(jīng)濟評價.pdf

1、能源和環(huán)境問題的雙重壓力已經(jīng)開始制約人類社會的發(fā)展，人類迫切需要尋求一種解決能源危機和環(huán)境污染的方法。“低碳經(jīng)濟”理念逐漸深入人心，生物質(zhì)能源受到世界各國的重視。沼氣是生物質(zhì)能的一種，人類對沼氣的利用已有悠久的歷史。發(fā)展沼氣事業(yè)是解決能源危機和環(huán)境壓力的有效途徑，不僅可以為人類的生產(chǎn)生活提供清潔能源，而且能夠充分利用工農(nóng)業(yè)各種廢棄物，改善生態(tài)環(huán)境，利于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
　　沼氣技術(shù)已趨向成熟。我國有豐富的沼氣發(fā)酵原料。農(nóng)村戶用沼氣

2、建設(shè)發(fā)展迅速，但仍存在一系列問題。對于寒冷地區(qū)農(nóng)村戶用沼氣系統(tǒng)，溫度是影響其正常運行的重要因素。要在寒冷地區(qū)大力推廣農(nóng)村戶用沼氣，必須解決加熱保溫問題，并應(yīng)保證加熱保溫措施的實用性和經(jīng)濟性。本文將寒冷地區(qū)在低溫季節(jié)普遍使用的炕連灶系統(tǒng)與戶用沼氣系統(tǒng)相結(jié)合，設(shè)計了一種炕連灶沼氣系統(tǒng)。池體內(nèi)部建造U形熱煙通道、池體外部建雙膜加熱保溫層，利用炕連灶產(chǎn)生的煙氣余熱對沼氣池進行加熱保溫，同時提高了煙氣余熱的利用效率。
　　本文以寒冷地區(qū)一1

3、0 m3沼氣池為例，對炕連灶沼氣系統(tǒng)進行了熱平衡計算，保證發(fā)酵料液溫度在25℃以上。結(jié)果表明，炕連灶系統(tǒng)每天提供的煙氣余熱量可以使發(fā)酵料液的溫度平均提高17℃，即能夠保證寒冷地區(qū)戶用沼氣系統(tǒng)的正常運行。
　　對炕連灶沼氣系統(tǒng)進行加熱保溫效果評價。固定池容的沼氣池對煙氣余熱的利用率越高，則增溫保溫效果越好。不同池型選取相同熱量利用率時將取得不同的增溫效果。發(fā)酵料液的溫度仍有提升空間。而在熱量利用率相同的情況下，池容越小，增溫效果越好

4、，且均可保證寒冷地區(qū)戶用沼氣的正常運行。
　　對炕連灶沼氣系統(tǒng)進行技術(shù)評價。選擇相同池容的沼氣池，在其發(fā)酵料液提升相同溫度的前提下，對煙氣余熱利用率較低者，其加熱保溫潛力更大。結(jié)果表明，U形熱煙通道的加熱保溫潛力比雙膜加熱保溫層的加熱保溫潛力更大，具有更好的技術(shù)推廣價值。
　　對炕連灶沼氣系統(tǒng)進行經(jīng)濟評價。選擇太陽能輔助加熱戶用沼氣池系統(tǒng)與炕連灶系統(tǒng)進行對比，以系統(tǒng)的加熱保溫設(shè)施的成本回收期作為評價指標(biāo)。計算表明，U形熱煙通