寒冷地區(qū)炕連灶戶用沼氣系統(tǒng)設計及其技術經濟評價.pdf

1、能源和環(huán)境問題的雙重壓力已經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。“低碳經濟”理念逐漸深入人心，生物質能源受到世界各國的重視。沼氣是生物質能的一種，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生活提供清潔能源，而且能夠充分利用工農業(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。
　　沼氣技術已趨向成熟。我國有豐富的沼氣發(fā)酵原料。農村戶用沼氣

2、建設發(fā)展迅速，但仍存在一系列問題。對于寒冷地區(qū)農村戶用沼氣系統(tǒng)，溫度是影響其正常運行的重要因素。要在寒冷地區(qū)大力推廣農村戶用沼氣，必須解決加熱保溫問題，并應保證加熱保溫措施的實用性和經濟性。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)相結合，設計了一種炕連灶沼氣系統(tǒng)。池體內部建造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，具有更好的技術推廣價值。
　　對炕連灶沼氣系統(tǒng)進行經濟評價。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)的加熱保溫設施的成本回收期作為評價指標。計算表明，U形熱煙通