论文部分内容阅读
随着我国城镇化进程的加快,天然气的用户和用量也日益增加。另一方面,随着大中规模养殖场的兴起,禽畜粪便、工业废水等难以处理。如果能利用人畜粪便、工业废水等制取沼气,与管网天然气、LNG等进行掺混,作为调峰气源使用,不但能增加一种城镇气源,还实现了废物利用,响应了国家可持续发展战略的国策。相比于其他燃气,沼气资源原料来源丰富,发展潜力巨大,可以循环利用,规模可大可小。根据这些特点和优势,将其与其他燃气掺混利用,可以弥补天然气的消费缺口,作为燃气调峰的手段和实现城乡统筹的抓手。用华白数法、燃烧势法、A.G.A法和韦弗指数法等互换性判定方法研究了沼气掺混重庆天然气、沼气掺混澳洲LNG两种情况下的互换性问题。将沼气组分简化为60%CH4+40%CO2,分别将不同掺混比例的沼气+重庆天然气,沼气+澳洲LNG作为置换气,与12T天然气(基准气)进行理论计算。当某一掺混比例下的互换性判定指数超出其允许的范围,即认为沼气的掺混比例已达到允许的掺混上限。研究结果表明:华白数法、燃烧势法、A.G.A法和韦弗指数法允许的沼气掺混上限分别为21.6%,12.8%,6.68%,6%。在理论计算的基础上,编制了燃气互换性计算软件,解决其他燃气之间的互换性计算问题。以理论计算为基础,对沼气与重庆天然气的混合气在天然气灶具上进行燃烧特性实验,研究沼气以不同的比例混入重庆天然气后的燃烧火焰特性,热效率,热负荷和烟气成份等。研究结果表明:当沼气的掺混比例不超过16%时,各项指标都在国家标准允许的范围内。在本生灯上进行掺混沼气对层流火焰传播速度的影响实验,研究混入沼气后火焰高度、火焰传播速度等的具体变化情况。研究结果表明:当一次空气系数相同时,混合气(84%重庆天然气+16%沼气)比100%重庆天然气的火焰传播速度降低9%左右。以某存栏量1200头的奶牛养殖场沼气综合利用工程为例,分析了其将所产沼气并网利用的经济效益、环境效益和社会效益。结果表明:该工程每年可盈利41.33万元,经济效益非常可观。其沼渣、沼液是优质农作物肥料,绿色环保。