我國(guó)北方地區(qū)冬季寒冷漫長(zhǎng),環(huán)境溫度低,甚至?xí)霈F(xiàn)凍裂沼氣池的問(wèn)題,夏季環(huán)境溫度升高反而產(chǎn)生熱量富余浪費(fèi)的問(wèn)題,使得沼氣產(chǎn)氣率低,工程綜合效益差,而且目前大多數(shù)沼氣池增溫方法主要用于戶用沼氣池,針對(duì)寒冷地區(qū)大中型沼氣工程的沼氣池增溫保溫方法的研究較少且效果不理想。同時(shí)考慮到禽畜糞便作為沼氣發(fā)酵原料,其發(fā)酵后產(chǎn)物沼肥可用于農(nóng)田肥料,種植業(yè)以及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè),使養(yǎng)殖業(yè)形成良性循環(huán),實(shí)現(xiàn)污染零排放,這將有望解決大量禽畜糞便無(wú)效處理帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題,本文建立了太陽(yáng)能-發(fā)電余熱加熱沼氣池系統(tǒng),并以禽畜糞便沼氣工程為背景,以太陽(yáng)能-發(fā)電余熱加熱沼氣池系統(tǒng)作為研究對(duì)象,以數(shù)值模擬計(jì)算分析為主,在對(duì)系統(tǒng)理論分析研究的基礎(chǔ)上,利用TRNSYS平臺(tái)建立了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真模型,提出了一種新的系統(tǒng)運(yùn)行方案,然后模擬分析了在北方地區(qū)系統(tǒng)的運(yùn)行情況等,并進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行熱力學(xué)、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境效益評(píng)價(jià),結(jié)果表明系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)熱能的高效利用,并且環(huán)境效益顯著。首先,對(duì)太陽(yáng)能集熱器性能及影響因素、沼氣產(chǎn)生的基本原理及影響因素和我國(guó)生物質(zhì)禽畜糞尿資源條件等進(jìn)行分析研究,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ);建立系統(tǒng)物理模型和...

【文章頁(yè)數(shù)】：96 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 沼氣工程熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)狀
        1.2.1 熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)概述
        1.2.2 熱電聯(lián)產(chǎn)在沼氣工程中的應(yīng)用
        1.2.3 養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的前景
    1.3 沼氣工程增溫保溫的研究現(xiàn)狀
    1.4 太陽(yáng)能-發(fā)電余熱加熱沼氣池系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
    1.5 本課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 太陽(yáng)能-發(fā)電余熱加熱沼氣池系統(tǒng)的基本理論分析
    2.1 太陽(yáng)能輻射及影響因素
        2.1.1 太陽(yáng)能集熱器性能概述
        2.1.2 與太陽(yáng)能集熱器集熱性能有關(guān)的概念
        2.1.3 太陽(yáng)能集熱器集熱性能的影響因素
    2.2 沼氣產(chǎn)生的基本原理及影響因素
        2.2.1 生物質(zhì)利用概述
        2.2.2 厭氧發(fā)酵基本原理
        2.2.3 厭氧發(fā)酵的影響因素
    2.3 我國(guó)生物質(zhì)禽畜糞尿資源條件分析
        2.3.1 我國(guó)生物質(zhì)資源量概述
        2.3.2 我國(guó)禽畜糞尿資源量的分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 太陽(yáng)能-發(fā)電余熱加熱沼氣池系統(tǒng)的構(gòu)建及數(shù)學(xué)模型
    3.1 系統(tǒng)描述
    3.2 系統(tǒng)設(shè)備計(jì)算模型
        3.2.1 太陽(yáng)能集熱器瞬態(tài)計(jì)算模型
        3.2.2 沼氣內(nèi)燃機(jī)瞬態(tài)計(jì)算模型
        3.2.3 集熱水箱瞬態(tài)計(jì)算模型
        3.2.4 沼氣池瞬態(tài)計(jì)算模型
        3.2.5 煙氣熱回收裝置瞬態(tài)計(jì)算模型
        3.2.6 板換換熱器瞬態(tài)計(jì)算模型
        3.2.7 內(nèi)部盤管換熱器瞬態(tài)計(jì)算模型
    3.3 系統(tǒng)構(gòu)建參數(shù)
        3.3.1 太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.3.2 發(fā)電余熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.3.3 沼氣池進(jìn)出料系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 太陽(yáng)能-發(fā)電余熱加熱沼氣池系統(tǒng)仿真平臺(tái)的建立
    4.1 TRNSYS仿真軟件簡(jiǎn)介
    4.2 系統(tǒng)TRNSYS模塊簡(jiǎn)介
    4.3 系統(tǒng)TRNSYS仿真平臺(tái)的建立
    4.4 本章小結(jié)
第5章 太陽(yáng)能-發(fā)電余熱加熱沼氣池系統(tǒng)模擬分析及評(píng)價(jià)
    5.1 系統(tǒng)運(yùn)行方案設(shè)計(jì)
        5.1.1 運(yùn)行方案設(shè)計(jì)思路
        5.1.2 參數(shù)設(shè)置
    5.2 單獨(dú)發(fā)電余熱加熱沼氣池系統(tǒng)模擬結(jié)果與分析
        5.2.1 全年中溫發(fā)酵(電輔熱)
        5.2.2 二月份某典型日中溫發(fā)酵(無(wú)輔熱源)
        5.2.3 二月份某典型日中溫發(fā)酵(有輔熱源)
    5.3 太陽(yáng)能-發(fā)電余熱加熱沼氣池系統(tǒng)模擬結(jié)果與分析
        5.3.1 系統(tǒng)全運(yùn)行階段的運(yùn)行情況
        5.3.2 系統(tǒng)各運(yùn)行階段的熱量情況
        5.3.3 系統(tǒng)全運(yùn)行階段的熱量情況
    5.4 沼氣池規(guī)模和容積產(chǎn)氣率對(duì)沼氣工程供熱的影響
        5.4.1 沼氣池規(guī)模對(duì)沼氣工程供熱的影響
        5.4.2 容積產(chǎn)氣率對(duì)沼氣工程供熱的影響
    5.5 系統(tǒng)的綜合效益評(píng)價(jià)
        5.5.1 系統(tǒng)的熱力學(xué)評(píng)價(jià)
        5.5.2 系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)
        5.5.3 系統(tǒng)的環(huán)境效益評(píng)價(jià)
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研工作
致謝



本文編號(hào)：3852968