沼氣與常規(guī)燃?xì)鈸交旃?yīng)技術(shù)研究.pdf

1、我國沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今，農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)的改善初見成效，并帶來了一定的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。但沼氣的推廣利用仍未能達(dá)到規(guī)模化及產(chǎn)業(yè)化，是因?yàn)槲覈鞯貐^(qū)氣候及資源分布的差異，造成產(chǎn)沼原料短缺、發(fā)酵效果不佳，最終導(dǎo)致沼氣供需失衡、工程運(yùn)行停滯。為此，本文建議除了采取增溫發(fā)酵等措施，一種新型且實(shí)際可行的解決方法更值得推廣，即在優(yōu)先利用沼氣及滿足燃?xì)饣Q性的前提下，將安全可靠并易于獲取的常規(guī)燃?xì)庾鳛檠a(bǔ)充氣源與沼氣摻混供應(yīng)，既能充分利用可再生能源，又能保

2、障用戶用氣的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
　　本文的互換性及安全性研究為摻混供應(yīng)技術(shù)提供制定混氣方案和控制混氣比例的理論基礎(chǔ)；設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的混氣裝置為摻混供應(yīng)技術(shù)提供實(shí)現(xiàn)混氣的工具；灶具燃燒工況的測定為摻混供應(yīng)技術(shù)提供應(yīng)用的終端平臺。主要內(nèi)容如下：
　　①為保證沼氣持續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng)，故選取空氣與天然氣摻混補(bǔ)足6T天然氣供應(yīng)這一技術(shù)方案。并運(yùn)用華白數(shù)、燃燒勢、A.G.A指數(shù)和韋弗指數(shù)進(jìn)行互換性判定，輔以爆炸極限的安全性驗(yàn)算。最終得出在任何沼氣

3、供氣比下，只要空氣和天然氣按照47:53~51:49的比例范圍混合均勻，混合氣就能與6T天然氣安全互換。
　　②利用計(jì)算的混空比上限和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)完成引射混合器各部位結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)，并通過ANSYS軟件對引射混合器的運(yùn)行工況進(jìn)行數(shù)值模擬。結(jié)果顯示理論計(jì)算與數(shù)值計(jì)算得出的速度場和壓力場分布情況相一致，引射比基本達(dá)到設(shè)定值。
　?、鄞罱ㄒ浠旌掀鬟\(yùn)行特性實(shí)驗(yàn)平臺，采用雙氣源供氣并配備引射混合器加工成品。首先研究引射比的影響因素，實(shí)驗(yàn)

4、表明：引射比隨引射壓力與出口壓力兩者差值的增大而上升，其中引射比受引射混合器出口壓力的影響更大；為滿足互換性計(jì)算得出的混空比及足夠的灶前壓力，引射混合器的進(jìn)口壓力至少應(yīng)達(dá)到0.25MPa。然后比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)，得出兩者相對誤差在10％以內(nèi)，說明設(shè)計(jì)的引射混合器可以實(shí)現(xiàn)空氣與天然氣的有效摻混。
　　④通過灶具燃燒工況的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，得出不同燃?xì)獬煞值脑罹叻€(wěn)定工作曲線圖，驗(yàn)證了符合互換性要求的混合氣可以在6T天然氣灶具上穩(wěn)定燃燒。