發(fā)布時(shí)間：2021-06-13 16:51

　　沼氣發(fā)酵是目前最常用的有機(jī)廢棄物處理方法。為研究發(fā)酵溫度、進(jìn)料揮發(fā)性固體濃度（volatile solid,VS）、沼液余熱回收等對沼氣工程系統(tǒng)凈產(chǎn)能的影響,該文基于系統(tǒng)能量平衡模型,以能效比和凈產(chǎn)能為評價(jià)指標(biāo),探討了以豬糞尿?yàn)樵系男⌒驼託夤こ滔到y(tǒng)的凈產(chǎn)能特性。研究表明:針對基準(zhǔn)指標(biāo),進(jìn)料VS濃度與發(fā)酵溫度都存在一定的對應(yīng)關(guān)系,且隨系統(tǒng)運(yùn)行模式的不同而不同。進(jìn)料VS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%時(shí),若保證系統(tǒng)達(dá)到基準(zhǔn)能效比,沼氣鍋爐加熱模式下,發(fā)酵溫度最大為28.9℃;實(shí)施沼液余熱回收后,最大發(fā)酵溫度增大為36.5℃。當(dāng)系統(tǒng)取得最大凈產(chǎn)能時(shí),上述2種模式下對應(yīng)的發(fā)酵溫度分別為30和35℃。此外,同一進(jìn)料濃度下,沼液余熱回收前后最大凈產(chǎn)能的增幅可達(dá)11.5%,其對應(yīng)的能效比增幅為53.1%。因此,需綜合考慮進(jìn)料濃度、發(fā)酵溫度、運(yùn)行方式、凈產(chǎn)能和能效比等因素確定合理的運(yùn)行參數(shù),確保沼氣工程系統(tǒng)良好有序運(yùn)行。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018,34(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

沼氣工程系統(tǒng)示意圖1.厭氧反應(yīng)器2.沼氣鍋爐3.換熱器1.Anaerobicreactor2.Biogasboiler3.Heatexchanger

第10期王淑霞等：基于沼液余熱回收的沼氣工程系統(tǒng)凈產(chǎn)能特性205最大誤差約14%，且隨著發(fā)酵溫度的增大逐漸減小，高溫發(fā)酵段均保持在5%以內(nèi)。圖4系統(tǒng)年總熱負(fù)荷組成及其變化Fig.4Componentandvariationoftotalheatloadsatdifferenttemperatures3.2系統(tǒng)產(chǎn)能特性3.2.1能效比1）不同系統(tǒng)配置下的能效比圖5表示了不同配置下系統(tǒng)能效比的變化情況。模式1下，能效比隨進(jìn)料濃度的增大呈增大趨勢，增幅因發(fā)酵溫度而不同。當(dāng)VS為4%時(shí)，能效比最校增至VS為6%的過程中，能效比大幅增長，且低溫增量大，高溫增量校當(dāng)進(jìn)一步增至VS為8%時(shí)，能效比增量整體有所降低，20℃時(shí)最小，其他溫度下，基本一致。當(dāng)VS從8%向10%變化時(shí)，能效比增量隨發(fā)酵溫度的變化與4%～8%的明顯不同。以40℃為界，當(dāng)溫度小于40℃時(shí)，能效比隨進(jìn)料濃度的增大而減小，且隨發(fā)酵溫度的增大降幅明顯減校當(dāng)溫度大于40℃時(shí)，能效比隨進(jìn)料濃度、發(fā)酵溫度的增大而小幅增大。隨著發(fā)酵溫度的增大，能效比均呈下降趨勢，其變化緩急又因進(jìn)料濃度而稍有不同。VS為4%～8%時(shí)，能效比變化程度基本一致，隨發(fā)酵溫度增大先大幅下降，后趨于平緩，能效比降幅最大為12.8，由15.8降至3.0。VS為10%時(shí)，能效比的變化分2個(gè)階段：當(dāng)溫度小于40℃時(shí)，能效比在VS為4%、8%分別對應(yīng)的能效比間呈均勻下降趨勢；當(dāng)溫度大于40℃時(shí)，能效比繼續(xù)平穩(wěn)下降，但稍高于VS為8%時(shí)對應(yīng)的能效比。圖5不同配置下系統(tǒng)能效比變化Fig.5Variationofenergyefficiencyratiosatdifferentconfigurations此外，因沼液余熱的回收利用，當(dāng)進(jìn)料濃度和發(fā)酵溫度均相同時(shí)，模式2下的能效比均優(yōu)于

第10期王淑霞等：基于沼液余熱回收的沼氣工程系統(tǒng)凈產(chǎn)能特性205最大誤差約14%，且隨著發(fā)酵溫度的增大逐漸減小，高溫發(fā)酵段均保持在5%以內(nèi)。圖4系統(tǒng)年總熱負(fù)荷組成及其變化Fig.4Componentandvariationoftotalheatloadsatdifferenttemperatures3.2系統(tǒng)產(chǎn)能特性3.2.1能效比1）不同系統(tǒng)配置下的能效比圖5表示了不同配置下系統(tǒng)能效比的變化情況。模式1下，能效比隨進(jìn)料濃度的增大呈增大趨勢，增幅因發(fā)酵溫度而不同。當(dāng)VS為4%時(shí)，能效比最校增至VS為6%的過程中，能效比大幅增長，且低溫增量大，高溫增量校當(dāng)進(jìn)一步增至VS為8%時(shí)，能效比增量整體有所降低，20℃時(shí)最小，其他溫度下，基本一致。當(dāng)VS從8%向10%變化時(shí)，能效比增量隨發(fā)酵溫度的變化與4%～8%的明顯不同。以40℃為界，當(dāng)溫度小于40℃時(shí)，能效比隨進(jìn)料濃度的增大而減小，且隨發(fā)酵溫度的增大降幅明顯減校當(dāng)溫度大于40℃時(shí)，能效比隨進(jìn)料濃度、發(fā)酵溫度的增大而小幅增大。隨著發(fā)酵溫度的增大，能效比均呈下降趨勢，其變化緩急又因進(jìn)料濃度而稍有不同。VS為4%～8%時(shí)，能效比變化程度基本一致，隨發(fā)酵溫度增大先大幅下降，后趨于平緩，能效比降幅最大為12.8，由15.8降至3.0。VS為10%時(shí)，能效比的變化分2個(gè)階段：當(dāng)溫度小于40℃時(shí)，能效比在VS為4%、8%分別對應(yīng)的能效比間呈均勻下降趨勢；當(dāng)溫度大于40℃時(shí)，能效比繼續(xù)平穩(wěn)下降，但稍高于VS為8%時(shí)對應(yīng)的能效比。圖5不同配置下系統(tǒng)能效比變化Fig.5Variationofenergyefficiencyratiosatdifferentconfigurations此外，因沼液余熱的回收利用，當(dāng)進(jìn)料濃度和發(fā)酵溫度均相同時(shí)，模式2下的能效比均優(yōu)于

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3227926