沼氣發電站主要由厭氧---裝置、發電裝置和扶助加熱裝置組成,生物質原料在厭氧---池中發酵時,需要一個恒溫的環境,以保障沼氣的均勻、連續生產,在較佳---溫度范圍內,沼氣產量和產氣率達到較大。
因此,厭氧---池的溫度平衡對電廠的運行起著重要的作用,本文對沼氣發電廠厭氧罐的熱平衡進行了計算,并對熱平衡的調整方法進行了分析。
從水箱到周圍空氣的對流換熱將損失部分熱量,為了保持發酵溫度穩定,需要對厭氧---池進行加熱。為了簡化罐內物料對空氣的散熱計算,假設罐內物料攪拌,每次進料及時與物料混合,罐內物料溫度分布均勻。
由于儲罐的直徑比壁厚大得多,可以將其簡化為沒有限度長的平壁,平壁兩側分別攪拌原料和流動空氣,從內到外的熱傳遞是原材料與罐內壁之間的對流換熱,罐內的熱傳導與保溫材料之間的對流換熱,以及保溫材料外壁與空氣之間的對流換熱。
厭氧罐周圍環境空氣的計算溫度和風速取自采暖、通風和空調的室外氣象參數,其他物理參數取自nist數據庫,罐內原料的物理性質隨鴨糞含量和---工序的不同而變化,便于用水計算,攪拌速度為0.1m/s,而不是物理參數。
來自發動機廢熱交換器的高溫熱水通過加熱帶將熱量釋放到油箱中的原材料。原材料與罐內壁之間的傳熱繼續被視為大平板的對流傳熱,計算公式與散熱方程相同。熱水側的換熱被認為是管內的強制對流換熱。
通過對一年中不同季節的計算,發現由于夏季環境溫度較高,熱水沒有對水箱進行加熱,即qh=0,所獲得的熱量全由蒸汽加熱供給。
沼氣工程設備是我們用來發酵沼氣氣體的設備,而它的發酵原料就是產生沼氣的物質基礎,沼氣工程設備發酵時各類微生物從發酵原料中吸取水分、碳源、氮源、無機鹽和某些礦物元素從而滿足我們的生產需要,那么沼氣工程設備的發酵原料有哪些呢?
1、可作為沼氣發酵原料的很多,常用的是:人、畜糞便,各種農作物秸稈,以及大型酒廠、味精廠,檸檬酸廠、屠宰場排出的有機廢水,前者是戶用沼氣池使用的原料,后者是大型沼氣工程使用的原料。
2、為了---沼氣工程設備啟動和發酵有充足而穩定的發酵原料,在投料前,需要選擇有機營養適合的牛糞、豬糞、羊糞做啟動的發酵原料。因為這些糞便原料顆粒較細,含有較多的低分子化合物,氮素含量高,其碳氮比都小于25:1,都在適合發酵的碳氮經之內。所以選擇以上糞便作發酵原料啟動快、產氣好。
沼氣工程設備的發酵流程:
1.適宜的發酵溫度
沼氣池的溫度條件分為:常溫發酵、中溫發酵和高溫發酵。一般沼氣發酵經濟的溫度條件是35℃ ,即中溫發酵。
2.適宜的發酵液濃度
發酵液的濃度范圍是2~30% 。濃度愈高產氣愈多。發酵液濃度在20%以上稱為干發酵。農村戶用沼氣池的發酵液濃度可根據原料多少和用氣需要以及季節變化來調整。
3.發酵原料中適宜的碳、氮比例
沼氣發酵微生物對碳素需要量多,其次是氮素。目---般采用c:n=25:1,但并不十 分嚴格,20:1、25:1、30:1都可正常發酵。