寒区沼气发酵地源热泵增温系统的初步研究

以黑龙江省鸡西市兰岭乡大型沼气工程的增温系统为研究对象,通过对配料池、厌氧反应器加热量的计算,确定增温系统的供热负荷.并以此来选择合适的地下水源热泵机组.同时,对增温系统运行参数进行了周期为33h的测试,并进行了相关的分析.结果表明,地下水源热泵为沼气工程增温,不仅能保证沼气工程在北方冬季正常运行,还体现出了沼气增温系统的高效节能性.     

太阳能集热、空气源热泵和电加热并联式沼气发酵增温系统研究

为了解决南方地区阴雨天和广大北方地区冬季沼气发酵温度低、产气效率低等问题,本文尝试设计以太阳能集热、空气源热泵、电加热并联的沼气发酵增温系统.这三种加热技术互补使用可满足不同天气条件下沼气发酵的增温需求.太阳能集热器作为增温系统的主要加热装置.当太阳辐射不能满足温度需求时,使用空气能热泵加热.特殊情况下使用电加热装置增温.为满足恒温发酵,该系统配备了以单片机为核心的自动控制器,分别包括温度检测电路单元、温控电路单元、键盘输入单元、显示单元和报警单元.该增温系统实现了沼气池恒温发酵功能,能够在阴雨天和冬季稳定增温,有效的提高沼气池产气效率,减少能源消耗和人员参与.     

我国北方地区沼气工程冬季增温保温技术研究进展与展望

冬季增温保温技术对于保障寒冷地区沼气工程高效运行至关重要。我国沼气工程冬季增温保温技术研发和应用取得了大量成果,文章主要从加热方式、增温热源、工程运行措施3个方面,评述我国北方地区沼气工程增温技术的研究进展,从保温材料、太阳能温室大棚、其他保温技术3个方面,梳理了我国北方寒冷地区冬季保温技术的研究和应用进展。最后提出未来我国北方地区沼气工程在增温保温技术方面,应重点开展能源投入产出边际效率、低能耗型增温保温工艺、煤炭加热电加热等传统工艺、多能互补加热模式等方面的研发。     

沼气工程太阳能双效增温系统热平衡分析

根据我国北方冬季气温偏低、沼气池产气慢且少的特点,结合日照特点,设计了由太阳能温室和集热室两部分组成的太阳能双效增温沼气系统。利用传热学的基本理论,建立了沼气系统的热平衡方程,并通过理论计算,分析了太阳能双效增温沼气系统内各部分的热利用效率。     

用于沼气系统的热管式热水加热器设计

为了解决北方冬季沼气厌氧发酵温度不稳定的瓶颈问题,设计了一种用于沼气系统的燃气加热增温装置,即配套一种燃气加热的热管式热水加热器。选择热管加热端距离燃气灶孔的高度、燃气流量、平均水温作为影响因素,以热管式热水加热器热效率作为目标进行了试验分析,结果表明:当热管加热端距离燃气灶孔的高度为21.5 cm,液化石油气流量为1.01 kg/h,平均水温为35~45℃时,其热效率达到最高,最高值为63.47%。     

太阳能与生物质锅炉联合加热增温系统的试验研究

我国北方高寒地区气温较低,特别在冬季,温度是影响厌氧发酵微生物的活性、制约沼气发酵的重要因素,也是限制在高寒地区发展建设大型沼气工程的关键问题。为解决这一问题,提出了利用太阳能与生物质锅炉联合为厌氧发酵系统加热增温的新思路,并以依安县依龙镇丰林村大型沼气工程为研究对象,利用力控组态软件随时监测和采集反应器正常运行情况下加热系统的数据。同时,对当地最冷月份1月的运行数据进行了分析,结果表明:在正常工作条件下,该系统可以保证大型沼气反应器冬季的正常产气,对北方高寒地区发展大型沼气工程具有重要的指导意义。     

寒区沼气工程加热增温过程能耗监测系统的实现

随着我国经济建设和社会文明的高度发展,环境和资源问题日益突出,节能减排的压力越来越大。在我国社会总能耗中,新能源开发能耗占据了相当大的比例。在新能源开发能耗中,寒区沼气工程加热增温能耗的问题尤为突出。为此,以寒区沼气工程加热增温节能标准、能耗监测技术导则为依据,在分析研究能耗监测系统体系的基础上提出了寒区沼气工程加热增温能耗数据存储与处理系统的设计思路,并在生产现场搭建了能耗监测系统的基础平台。该系统能够对寒区沼气工程加热增温的能源利用率和消耗水平进行统计计算,为下一步建立基于寒区沼气工程加热增温节能的能源环境最优控制模型提供基本依据和基础资料。     

太阳能热管加热系统在沼气工程中的应用

针对西北地区生态校园沼气系统因冬季温度过低导致系统效率过低等问题,设计了太阳能热管加热系统.通过对加热系统工作热效率和沼气系统热负荷的计算分析、对比,得出太阳能热管加热系统能够保障沼气系统对热量的需求,该系统能使沼气系统冬季温度平均提高7.04℃,每年可供给沼气系统95919.9MJ热能,相当于节约6547kg标准煤,节约燃料费用3274元.     

高寒地区沼气工业化生产配套加热系统的初步设计

沼气在发酵过程中需要对温度进行严格的控制,将发酵料液维持在适宜的温度,以保证产气率.高寒地区冬季气温偏低,昼夜温差较大,要在高寒地区实现沼气工业化生产则需选择适宜的加热系统.为此,对现有的沼气加热形式进行了介绍,提出了适宜高寒地区沼气工业化生产的新型、高效节能、环保加热系统.     

用锅炉余热加热沼液提高产气率

为解决北方地区由于冬季气温、地温低,沼气生产存在产气率低、综合效益差等问题,本文介绍了一种利用锅炉余热为主加热沼气系统的方法,考查了两套换热器进出口温差以及沼气池内部温度的变化情况,并给出了由实验测得的沼气池产气率。最后结合试验数据分析,认为在北方寒冷地区冬季利用锅炉余热加热沼气池制取沼气是可行的。     

北京市大中型沼气工程调研分析与建议

为详细了解北京市大中型沼气工程发展现状,2009年夏季抽选了北京市38座大中型沼气工程进行实地问卷调查,并于2010年冬季再次进行调查。调查内容包括工程投资、工程所有单位、工程设计施工单位、工程工艺、运行管理、沼气和沼液沼渣利用、夏季和冬季运行状态等方面的情况。同时,对调查所获数据进行了分析。调查结果表明:北京市大中型沼气工程以获得能源、服务农村和保护环境目的为主;市政府对工程投资力度较大,工程设计施工体系初具产业规模;工程工艺以能源生态型为主,冬季加热方式主要采用燃煤加温;沼气利用以农户炊事为主,沼液沼渣利用率差。由于沼肥经济效益低,产气量不高,冬季采用燃煤加热和购买原料等原因,工程经济效益不明显。最后,总结了目前北京市大中型沼气工程存在的主要问题,并提出了相关建议。     

低温区温室大棚滴灌系统设计的若干问题

基于低温区大棚滴灌系统设计、建设和管理的实践和研究,在揭示建设中所遇到的供水水源工程建设、灌溉水升温和灌溉水质保障等问题的基础上,研究提出了可行的解决方案。研究结果表明:敞口地下长方形升温水池升温快、成本低,风险小,应作为大棚升温设施的首选;采用更换棚顶保温材料、设置升温池封堵筛网和沉沙坑等综合措施保障滴灌系统的正常运行;温室大棚滴灌毛管布设间距取40cm更为适宜;温室大棚滴灌供水系统很有必要安装补水自动化控制系统和适当加大供水管网埋深。研究结果可为低温区温室大棚滴灌系统的设计、管理提供参考和技术支撑。     

用发动机余热加热沼液提高产气率研究

沼气作为以柴油引燃的双燃料发动机的主要燃料,发动机发电,为养猪场提供照明及加工电力,用双燃料发动机冷却系统的传热及发动机排气加热混合水箱的水,用热水加热沼气池内沼液,组成动力及供热复合装置CHP,可提高产气率4倍左右.     

我国北方农村沼气冬季使用技术研究

沼气利用作为一项实用技术对合理利用农村能源,改善农村生态环境,提高农民生活质量具有重要作用,但在北方地区受气候影响冬季无法正常使用。本项目进行了北方冬季沼气正常使用技术研究,研究结果表明,采用电热膜加保温层的技术与利用太阳能热水器技术为沼气池保温、增温能有效解决北方冬季沼气池使用难得问题。     

山东省沼气工程发展调研报告

调研小组于2009年底对山东省三个城市的大中型沼气工程的发展情况进行了抽样调研。此次调研内容囊括了沼气工程的建设基本概况;发酵过程相关工艺参数;"三沼"的生产和利用状况;工程运行管理及周边环境的调查。调查结果表明:工程投资与建设,政府在其中扮演了很重要的角色,部分工程政府起主导地位;单体容积大多在100 m3到500 m3之间,实际日产气量小于设计产气量,冬季产气率低;沼气工程类型单一,大部分依托畜禽养殖生产建设,处理畜禽废弃物依然是建设沼气工程的主要目的;冬季加热方式多采用燃煤加热,增加了工程的运行成本而且污染了环境;厌氧消化工艺以技术较成熟的CSTR和USR工艺为主;"三沼"没有充分利用,沼气主要是集中供气,沼渣、沼液多是免费供农户取用。工程整体技术含量低、经济效益差。     

农村沼气综合利用工程专家系统设计

应用专家系统的基本原理,设计、构建了Web环境下农村沼气综合利用工程专家系统。该系统包含沼气发酵资源概述、沼气设备安装与使用、沼气综合利用工程、沼肥综合利用工程和知识库管理5个主要模块。对系统的总体结构、知识库和推理机进行了设计,并给出了系统运行示例。系统通过ASP发布在网上,以期代替高级沼气工程专家实现远程故障诊断、信息咨询、决策支持和技术服务等功能。     

高效稳定沼液营养液对冬小麦产量及土壤养分的影响

在大田栽培条件下,研究了冬小麦返青期施用稳定沼液营养液对冬小麦产量、品质以及土壤营养成分的影响。结果表明,与传统施用尿素相比,稳定沼液营养液可以明显促进冬小麦株高的增长和干物质的积累,并显著提高产量,增产可达23.3%;与施用原沼液相比,施加稳定沼液营养液对冬小麦增产可达10.3%。施用稳定沼液营养液与施用尿素及原沼液相比,冬小麦籽粒中粗纤维含量分别下降20.9%和1.4%,淀粉含量分别上升4.8%和4.0%。同时对土壤养分的测定结果表明,施加稳定沼液营养液可以显著增加土壤速效磷,速效钾和有机质的含量,增加幅度分别为49.1%,24.5%和18.7%。因此,稳定沼液营养液的使用可以更为有效的促进冬小麦产量的增加,同时改变土壤养分状况。     

可移动式沼气罐的设计与研究

沼气作为一种可再生的清洁能源一直受到人们的重视,但沼气池存在发酵受温度影响较为严重、发酵不充分及废料不易清理等问题。为此,设计了一种可移动的罐体进行发酵,运用Solid Works软件对该机构进行建模并通过样机试制和试验验证该机构的可行性。试验表明:该沼气罐在温度提升及发酵的充分性方面均取得不错的效果,沼气的产量有明显的提升。