西北地區(qū)規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)性能優(yōu)化研究.pdf

1、畜禽養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)?；瘞?lái)了不可忽略的環(huán)境污染問題。沼氣工程將養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的糞污進(jìn)行厭氧發(fā)酵，既解決了環(huán)境污染問題，又得到了可利用能源，具有重要的推廣意義。但是，西北地區(qū)冬季寒冷漫長(zhǎng)，導(dǎo)致大多沼氣工程在實(shí)際運(yùn)行中普遍存在產(chǎn)氣率低和產(chǎn)氣量不穩(wěn)定的現(xiàn)象。本文基于對(duì)蘭州花莊大型沼氣發(fā)電工程的實(shí)地調(diào)研，對(duì)該工程運(yùn)行9年以來(lái)的整體性能進(jìn)行了分析，并總結(jié)了沼氣發(fā)電工程實(shí)際運(yùn)行所遇到的問題。為了解決花莊沼氣工程發(fā)酵溫度不穩(wěn)定、系統(tǒng)運(yùn)行連續(xù)性差等問題，整合太

2、陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、恒溫厭氧發(fā)酵系統(tǒng)、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)和沼氣鍋爐熱利用系統(tǒng)，構(gòu)建了一套多種可再生能源耦合的新型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，并從經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性、環(huán)保性等方面對(duì)新系統(tǒng)進(jìn)行了全面的評(píng)價(jià)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴系統(tǒng)的初始工藝符合實(shí)際工程，9年運(yùn)行期內(nèi)系統(tǒng)基本能夠穩(wěn)定運(yùn)行，具有可推廣性；累計(jì)收益239.1萬(wàn)元，節(jié)省標(biāo)煤1724噸，減少CO2排放4211噸；政策扶持力度不夠、工程配套裝備質(zhì)量差和運(yùn)行管理不規(guī)范等因素是造成工程后期運(yùn)行效果差、綜

3、合效益沒有最大化以及企業(yè)主體缺乏積極性的關(guān)鍵原因。⑵針對(duì)現(xiàn)在沼氣工程存在的問題，整合太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、恒溫厭氧發(fā)酵系統(tǒng)、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)和沼氣鍋爐熱利用系統(tǒng)，構(gòu)建了多能互補(bǔ)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。以蘭州花莊奶牛場(chǎng)的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，構(gòu)建一套太陽(yáng)能—沼氣鍋爐—發(fā)電余熱耦合的新型熱電聯(lián)供系統(tǒng)，并對(duì)新系統(tǒng)的關(guān)鍵部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選型。⑶優(yōu)化后的系統(tǒng)年產(chǎn)氣量達(dá)到51.9萬(wàn)m3，增幅比達(dá)到400%；優(yōu)化后系統(tǒng)年發(fā)電量達(dá)到71.3萬(wàn) kWh，增

4、幅比達(dá)到390%，占全年養(yǎng)殖場(chǎng)用電量的70.2%；系統(tǒng)年增益為24.9萬(wàn)元，靜態(tài)投資回收期為1.1年；改進(jìn)后的系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。⑷優(yōu)化后的各個(gè)子系統(tǒng)的成本差均不大，整個(gè)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率比較高，經(jīng)過(guò)熱電聯(lián)產(chǎn)優(yōu)化后系統(tǒng)具有較優(yōu)的熱經(jīng)濟(jì)性；優(yōu)化后系統(tǒng)總效率在20%~33%之間，冬季較小，夏季最大，春秋季位于其間；優(yōu)化后的系統(tǒng)全年產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)系數(shù)為0.417元/kWh，大大低于市場(chǎng)電價(jià)，說(shuō)明該養(yǎng)殖場(chǎng)采取這種模式運(yùn)行的熱