太阳能秸秆沼气系统的热性能分析及实验研究

发布时间：2023-11-23 21:10

　　发展沼气作为解决我国农村能源短缺问题的重要政策,需要在适宜地区积极推广废弃物综合利用技术和可再生能源开发利用技术。目前我国常用的户用沼气池大多靠自然温度发酵,发酵温度随环境而变化,故其发酵效率、产气量不稳定,且在冬季由于发酵温度低而不产气或产气量很小,这已成为制约沼气技术推广的瓶颈。针对这一问题,本文提出了适用于长江中下游农村地区的带相变蓄热装置的太阳能秸秆沼气系统,有效利用该地区丰富的秸秆资源,使得沼气可以高效稳定地产出。本文的主要研究工作如下：(1)介绍了两相式厌氧发酵的原理及影响因素,针对两相式厌氧发酵装置,提出了带有相变蓄热水箱的太阳能秸秆沼气系统,并构建了太阳能秸秆沼气系统实验台,通过Fluent软件建立相变蓄热水箱的物理与数学模型,阐述了相变蓄热水箱的设计依据。(2)对集热、蓄热、供热子系统分别进行热性能分析。结合项目示范基地安徽和县的冬季历史气象数据,得出采用太阳能集热器与光伏发电装置相结合的太阳能光热、光伏联合应用技术的必要性,以及相变蓄热水箱石蜡层冬季的补热量变化特性。分析了产气罐内加热盘管的传热系数变化,得到传热系数的浮动范围较小,说明供热子系统可以使进、出水温保持...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
第一章 绪论
    1.1 课题背景
        1.1.1 我国秸秆及沼气利用概况
        1.1.2 我国太阳能资源分布
    1.2 太阳能与沼气联合应用研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 国内外研究现状对本课题的启发
    1.4 本课题研究目的、内容及意义
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究意义
    1.5 论文组织结构
第二章 太阳能秸秆沼气系统发酵及工作原理
    2.1 两相式秸秆厌氧发酵技术的基本原理
    2.2 发酵温度对两相式秸秆厌氧发酵的影响
    2.3 其他因素对两相式秸秆厌氧发酵的影响
    2.4 太阳能秸秆沼气系统工作原理
    2.5 本章小结
第三章 太阳能秸秆沼气系统实验台构建与实验测量方案
    3.1 太阳能秸秆沼气系统实验台构建
        3.1.1 太阳能集热器
        3.1.2 相变蓄热水箱
        3.1.3 产酸罐及产气罐
        3.1.4 中温水箱及光伏发电装置
        3.1.5 实验控制子系统
    3.2 太阳能秸秆沼气系统实验测量方案
        3.2.1 测量参数及测量仪表
        3.2.2 测点布置
    3.3 本章小结
第四章 太阳能秸秆沼气系统热性能实验研究
    4.1 集热子系统热性能分析
        4.1.1 合理集热水温
        4.1.2 合理集热水量
    4.2 蓄热子系统热性能分析
        4.2.1 相变蓄热水箱蓄热性能
        4.2.2 中温水箱蓄热性能
    4.3 供热子系统热性能分析
    4.4 太阳能秸秆沼气系统运行实验数据分析
        4.4.1 实验操作模式
        4.4.2 系统产沼性能
        4.4.3 系统运行热性能分析
        4.4.4 产气罐热负荷分析
        4.4.5 系统耗电量
        4.4.6 太阳能秸秆沼气系统热利用分析
    4.5 本章小结
第五章 太阳能秸秆沼气系统综合效益评价
    5.1 能源工程常用效益评价方法
        5.1.1 定量分析法
        5.1.2 定性分析法
        5.1.3 定量与定性相结合的分析方法
    5.2 系统经济效益评价
        5.2.1 净现值收益法
        5.2.2 太阳能秸秆沼气系统经济效益计算
    5.3 太阳能秸秆沼气系统环境效益评价
    5.4 太阳能秸秆沼气系统社会效益评价
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的研究成果



本文编号：3866219