生物质加热系统在生态校园沼气工程中的应用研究

发布时间：2020-05-11 07:54

【摘要】： 沼气增温技术作为沼气科学领域的一个研究热点,也是一直以来未能有效解决的一个难点。沼气科技工作者在利用太阳能、煤炭等热源在沼气池加热增温方面做了大量的研究试验工作,并且取得了明显的增温效果,但因这些方法在经济效益、环境效益、社会效益等方面都难以让人们接受,由此,研究者逐渐把目光投向了价格低廉、可再生的生物质能源,生物质加热增温技术必将成为沼气工程领域的一个研究重点。 生态校园沼气工程是沼气技术在农村中小学中的应用新模式,由于起步晚,在实践中有一些工程技术还存在缺陷,相关理论还不成熟。其中,冬季增温问题是该系统的难点。针对这些问题,本文以农村中学生态校园为研究对象,重点设计了生物质加热增温系统,首先对沼气工程增温系统进行整体设计,然后分别沼气系统及生物质炉加热系统进行设计,预计沼气池料液温度可达到的理论值,在理论上保障系统的可行性,并为实验检验提供参照对比;然后采用先进的温度测量仪在洛川县旧县镇中学进行为期30天的生物质加热增温试验,并对试验结果进行分析,在实践中检验系统的增温效果;最后从经济学、环境学、社会学等角度对生物质加热增温技术进行评价,为农村生态校园的示范和推广提供科学依据。 研究工作和结论如下: (1)针对农村中小学传统沼气系统存在的问题,设计出适合北方农村中小学校的生物质加热增温系统。其中,着重设计了沼气工程发酵系统和生物质加热增温系统,选择了生物质加热设备、换热器等,确定了换热面积、加热管道布局及连接方式,并且设计了增温系统的辅助保温系统。 (2)选择陕西省洛川县旧县镇中学生态校园示范点作为研究对象,对生物质加热系统的增温效果进行了试验。试验过程中,采用温度自动记录仪,测试了集热器和沼气系统内外6个点的温度数据,绘制了相关温度变化曲线,该曲线表明生物质加热系统在冬半年能够完成其供热任务,系统设计合理。 (3)利用经济学、社会学、环境学等方法对生物质加热增温系统评价分析,并与热水锅炉增温系统比较,结果表明生物质加热增温系统具有良好的经济效益、环境效益及社会效益。
【图文】：

生态校园沼气系统构成图

图 2-4 厌氧发酵器结构简图Fig.2-4 The structure sketch of biogas digester′=0 即2 2V / R + 3.04π R=03R = V / 1 .2 5π2H = V / πR 0.36R根据沼气发酵工艺确定沼气容积后，，即可根据上述公式(2-10)和(2-11)等池的主要尺寸求出，而且满足该池容积下，池体表面积最小的要求。校园厌氧消化器的设计体积为 100m3，采用旋流布料装置组合方式实行级发酵罐的容积为 50m3，则消化器的结构尺寸如下图所示：发酵罐上削球体体积，1V =7.03m发酵罐圆柱体体积，2V =38.03m发酵罐上削球体体积，
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：S216.4

【引证文献】

相关硕士学位论文 前1条

1 罗涛;回流搅拌型混合物料厌氧消化器的设计与发酵工艺研究[D];西北农林科技大学;2011年

本文编号：2658139