沼氣與常規(guī)燃氣摻混供應(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)濟效益。但沼氣的推廣利用仍未能達到規(guī)模化及產(chǎn)業(yè)化，是因為我國各地區(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氣互換性的前提下，將安全可靠并易于獲取的常規(guī)燃氣作為補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)計和驗證的混氣裝置為摻混供應(yīng)技術(shù)提供實現(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：
　?、贋楸ＷC沼氣持續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng)，故選取空氣與天然氣摻混補足6T天然氣供應(yīng)這一技術(shù)方案。并運用華白數(shù)、燃燒勢、A.G.A指數(shù)和韋弗指數(shù)進行互換性判定，輔以爆炸極限的安全性驗算。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。
　?、诶糜嬎愕幕炜毡壬舷藓徒?jīng)驗數(shù)據(jù)完成引射混合器各部位結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計，并通過ANSYS軟件對引射混合器的運行工況進行數(shù)值模擬。結(jié)果顯示理論計算與數(shù)值計算得出的速度場和壓力場分布情況相一致，引射比基本達到設(shè)定值。
　?、鄞罱ㄒ浠旌掀鬟\行特性實驗平臺，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，實驗

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；為滿足互換性計算得出的混空比及足夠的灶前壓力，引射混合器的進口壓力至少應(yīng)達到0.25MPa。然后比較實驗數(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)計的引射混合器可以實現(xiàn)空氣與天然氣的有效摻混。
　?、芡ㄟ^灶具燃燒工況的穩(wěn)定性實驗，得出不同燃氣成分的灶具穩(wěn)定工作曲線圖，驗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。