一種太陽(yáng)能沼氣工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)與增溫效果的研究

【摘要】：針對(duì)北方地區(qū)冬季氣溫低,沼氣工程產(chǎn)氣率低甚至不產(chǎn)氣,需要依靠燃煤等不可再生能源給沼氣發(fā)酵料液增溫這種現(xiàn)狀,本著沼氣工程應(yīng)朝著投資少、利用可再生能源增溫、管理簡(jiǎn)單、產(chǎn)氣率高、產(chǎn)氣穩(wěn)定、能正常越冬、沒(méi)有二次污染、節(jié)約土地、使用年限長(zhǎng)等方向發(fā)展的思路,本文優(yōu)化設(shè)計(jì)和建設(shè)了一種小型太陽(yáng)能沼氣工程,并對(duì)其通過(guò)太陽(yáng)能熱水設(shè)施、日光溫室和悶熱池—三效利用太陽(yáng)能給發(fā)酵料液增溫的效果進(jìn)行了研究,研究結(jié)果表明: (1)冬季日光溫室+太陽(yáng)能熱水設(shè)施這種處理方式的料液平均發(fā)酵溫度為13.21℃,高出只利用日光溫室增溫2.23℃,高于對(duì)照3.56℃。且日均產(chǎn)氣量可達(dá)16.16m3/d,高出對(duì)照77.58%,只利用日光溫室的日均產(chǎn)氣量為12.14m3/d,僅高出對(duì)照33.41%;夏季仍是以日光溫室+太陽(yáng)能熱水設(shè)施這種處理方式的料液平均發(fā)酵溫度為最高,達(dá)29.63℃,高出只利用日光溫室的3.30℃,高于對(duì)照4.78℃。日均產(chǎn)氣量為39.24m3/d,高出對(duì)照46.69%,而只利用日光溫室的日產(chǎn)氣量為32.32m3/d,僅高出對(duì)照20.82%。由此可見(jiàn),采用日光溫室+太陽(yáng)能熱水設(shè)施這種處理方式的增溫和產(chǎn)氣效果均明顯高于其他兩種處理方式。 (2)太陽(yáng)能悶熱池內(nèi)部料液日均溫度基本上都高于日光溫室內(nèi)日均溫度,且受氣溫影響較小,溫度波動(dòng)也相對(duì)較小。冬季悶熱池內(nèi)料液平均溫度為18.40℃,最高可達(dá)21.90℃,最低15.20℃;夏季平均溫度為45.13℃,最高可達(dá)48.10℃,最低41.80℃。如果將厭氧發(fā)酵池內(nèi)正在發(fā)酵的料液提升至悶熱池,進(jìn)行循環(huán)增溫,冬季可以將發(fā)酵料液溫度提升至常溫發(fā)酵范圍內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵,保證冬季產(chǎn)氣正常;夏季可以將發(fā)酵料液提升至34.24℃,進(jìn)行中溫發(fā)酵,大大提高了原料利用率和產(chǎn)氣率。 (3)由于太陽(yáng)輻射強(qiáng)度等因素的影響,夏季各效對(duì)沼氣池內(nèi)部料液的增溫效果均極顯著高于冬季。且每增加一效,效果就會(huì)明顯一層,三效共同作用大大提高了太陽(yáng)輻射能的利用率,很好地證明了該增溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理性和高效性。 【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能 沼氣工程 優(yōu)化設(shè)計(jì) 發(fā)酵溫度 產(chǎn)氣效果
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：S216.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-23
• 1.1 農(nóng)村能源概論10-12
• 1.1.1 農(nóng)村能源的概念10
• 1.1.2 我國(guó)農(nóng)村能源發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.1.3 農(nóng)村能源建設(shè)的重大意義11-12
• 1.2 沼氣概述12-16
• 1.2.1 沼氣的涵義及性質(zhì)13
• 1.2.2 沼氣發(fā)酵學(xué)原理13
• 1.2.3 沼氣發(fā)酵的工藝條件13-16
• 1.3 養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程建設(shè)16-19
• 1.3.1 養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程建設(shè)的必然性16-17
• 1.3.2 國(guó)外發(fā)展概況17
• 1.3.3 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況17-19
• 1.4 沼氣工程太陽(yáng)能增溫技術(shù)19-20
• 1.4.1 太陽(yáng)能資源概述19
• 1.4.2 現(xiàn)有沼氣工程增溫技術(shù)19-20
• 1.5 課題研究的意義、內(nèi)容與方法20-23
• 1.5.1 選題背景20-21
• 1.5.2 選題目的及意義21-22
• 1.5.3 研究思路與內(nèi)容22
• 1.5.4 研究方法與技術(shù)路線22-23
• 第二章 太陽(yáng)能沼氣工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)23-33
• 2.1 總體優(yōu)化設(shè)計(jì)23-28
• 2.1.1 工藝流程23
• 2.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)23-24
• 2.1.3 系統(tǒng)構(gòu)成24-28
• 2.1.4 沼氣池增保溫技術(shù)28
• 2.2 太陽(yáng)能三效增溫系統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及原理28-33
• 2.2.1 太陽(yáng)能三效增溫系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)28-31
• 2.2.2 太陽(yáng)能沼氣工程增溫原理31-33
• 第三章 太陽(yáng)能沼氣工程增溫效果研究33-44
• 3.1 試驗(yàn)材料及方法33-34
• 3.1.1 試驗(yàn)時(shí)間33
• 3.1.2 試驗(yàn)對(duì)象33
• 3.1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)33
• 3.1.4 發(fā)酵條件控制33-34
• 3.1.5 測(cè)量?jī)x器34
• 3.1.6 測(cè)點(diǎn)布置34
• 3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析34-41
• 3.2.1 冬季增溫產(chǎn)氣效果分析34-38
• 3.2.2 夏季增溫產(chǎn)氣效果分析38-41
• 3.3 試驗(yàn)小結(jié)41-44
• 3.3.1 不同季節(jié)升溫效果比較41-43
• 3.3.2 原因分析43-44
• 第四章 結(jié)論與討論44-47
• 4.1 結(jié)論44-46
• 4.1.1 試驗(yàn)結(jié)論44-45
• 4.1.2 效益分析45-46
• 4.2 討論46-47
• 參考文獻(xiàn)47-51
• 附錄51-56
• 致謝56-57
• 作者簡(jiǎn)介57

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沼氣工程惠澤于民    薛彥棠;

沁水縣戶用沼氣低使用率的分析與建議    閆沁陽(yáng);王光;

中國(guó)農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會(huì)沼氣專業(yè)委員會(huì)籌建“北京沼氣產(chǎn)業(yè)化展示廳”    

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臺(tái)州市沼氣工程安全問(wèn)題分析及對(duì)策    李建偉;李飛;胡金舜;

中國(guó)“產(chǎn)業(yè)沼氣”的開(kāi)發(fā)前景看好    

發(fā)展沼氣是助推新農(nóng)村建設(shè)的重要途徑    薛立兵;

德國(guó)沼氣工程技術(shù)及其在中國(guó)的應(yīng)用前景    Markus Dicke;

我國(guó)沼氣工程標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展現(xiàn)狀    董保成;趙凱;賈照良;

關(guān)于加快農(nóng)村沼氣服務(wù)體系建設(shè)的建議    

沼氣研究和利用的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)    趙新波;祝詩(shī)平;

淺談生物質(zhì)能——沼氣    王威;羅清威;樊占國(guó);

價(jià)值鏈管理視角下的沼氣工程系統(tǒng)控制戰(zhàn)略研究    劉英;

評(píng)價(jià)生態(tài)型沼氣工程的“四項(xiàng)指標(biāo)”    李長(zhǎng)生;

沼氣工程技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)    吳兆流;

沼氣工程固液分離機(jī)和發(fā)電機(jī)及經(jīng)濟(jì)分析    賈治中;

沼氣產(chǎn)業(yè)新論    曹曼;

沼氣的綜合利用技術(shù)和發(fā)展前景    王濱杰;賀立三;賈兵;

牛場(chǎng)沼氣工程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題初探    田寧寧;錢靖華;余杰;

真抓實(shí)干扎實(shí)推進(jìn) 做好沼氣建設(shè)工作    趙天清

大同縣沼氣建設(shè)進(jìn)度快    李喜鄭文君

鄂前旗1150多戶農(nóng)牧民用上了沼氣    尉光明

讓沼氣點(diǎn)燃新農(nóng)村文明之火    本報(bào)記者 游銀華

加快沼氣建設(shè)一舉多得    本報(bào)記者　江東洲

又好又快地發(fā)展農(nóng)村沼氣    高俊才

節(jié)能減排環(huán)保 農(nóng)村沼氣魅力無(wú)限    師曉京

三方算賬,沼氣建設(shè)最劃算    川文

發(fā)展農(nóng)村沼氣 助推社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)    李曉云

元古村：小沼氣產(chǎn)生大效益    高彧

中國(guó)農(nóng)村戶用沼氣區(qū)域適宜性與可持續(xù)性研究    陳豫

沼氣產(chǎn)業(yè)化基本理論與大中型沼氣工程資源配置優(yōu)化研究    王麗麗

餐廚垃圾制沼及膜法沼氣提純一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及理論研究    尼姝麗

農(nóng)村沼氣生態(tài)校園模式及其綜合效益評(píng)價(jià)研究    王蘭英

規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)沼氣工程發(fā)展的影響因素研究    林斌

農(nóng)戶沼氣使用及生態(tài)環(huán)境效益評(píng)價(jià)：來(lái)自恩施州的證據(jù)    張嘉強(qiáng)

沼氣制備車用燃料的實(shí)驗(yàn)研究    黃黎

沼液農(nóng)田施用氮素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究    張笑千

基于智能雞舍的太陽(yáng)能沼氣工程的技術(shù)研究    趙梅娟

隨州市農(nóng)村戶用沼氣發(fā)展制約因素及潛力研究    馮大功

江蘇省農(nóng)村戶用沼氣物業(yè)化管理模式研究    李莉莉

輔熱集箱式沼氣工程標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)研究    王淮東

車用沼氣純化裝置試驗(yàn)研究    周磊

晉北農(nóng)村沼氣推廣影響因素及發(fā)展?jié)搫?shì)研究    侯向娟

太陽(yáng)能沼氣工程無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)    薄軍

農(nóng)村校園沼氣管理專家系統(tǒng)研究    周曼

沼氣化學(xué)能快速高效儲(chǔ)存太陽(yáng)熱能的初步研究    馬濤

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