沼气工程热量计算书

目录

1.锅炉耗煤量的计算 (2)

1.1 厌氧罐所需热量 (2)

1.1.1 热损失Q1的计算 (2)

1.1.2原料升温所需热量Q2的计算 (4)

1.1.3反应罐内水分蒸发带走的热量Q3和厌氧发酵产生的热量Q4 (4)

1.1.4厌氧罐所需热量Q (4)

1.2锅炉烧煤量与烧煤时间 (5)

1.2.1 锅炉烧煤量 (5)

1.2.2 锅炉烧煤时间 (6)

1.3热损失校正因子a1和锅炉总效率校正因子a2的测定 (6)

1.3.1 热损失校正因子a1 (6)

1.3.2 锅炉总效率校正因子a2 (8)

1.3.3 因子a1和a2的计算 (9)

2. 产能和耗能拐点的计算 (10)

2.1产能计算 (10)

2.2耗能计算 (11)

2.2.1 北方地区全年耗能计算 (11)

2.2.2 燃煤锅炉的“耗能/产能”比 (12)

2.2.3 沼气锅炉的“耗能/产能”比 (12)

2.2.4 沼气发电机的余热满足率和经济效率 (13)

2.2.5 燃煤锅炉、燃气锅炉和沼气发电机组经济性对比分析 (15)

2.2.6 “拐点”结论 (16)

3. 解决夏天烧煤问题分析 (17)

3.1沼气发电余热回收 (17)

3.2太阳能加热 (17)

热量计算书

1.锅炉耗煤量的计算

1.1 厌氧罐所需热量

厌氧罐所需热量Q T＝Q1+Q2+Q3-Q4

Q1——反应罐总热损失；

Q2——原料升温所需热量；

Q3——反应罐内水分蒸发带走的热量；

Q4——厌氧反应放出的热量。

1.1.1 热损失Q1的计算

（1）保温设计标准列于表1：

（2）以北方地区的保温标准为例，不同规模的沼气工程在0℃时热损失列于表2：

（3）不同温度（t1）下的热损失采用系数σ计算

公式Q t1=σ×Qo

由于热损失与温差呈线形关系，所以σ=（35-t1）/35 Qo：北方地区0℃时的热损失

Q t1：北方地区t1时的热损失

采用该方法求得其他温度条件下的热损失列于表3：

一天24h内热损失量列于表4：

（4）热损失校正

计算热损失与实际热损失的误差采用因子a1校正。a1= Q1(real)/ Q1

实际热损失的测量、计算方法：

锅炉停止加热后，罐体温度T1；经过时间t后，罐体温度T2；则

Q1(real)=CM（T1- T2）/t

1.1.2原料升温所需热量Q2的计算

公式：Q=C M△t

式中：C=4.2KJ/kg*℃

不同进料温度，不同规模的沼气工程，原料升温至35℃，每天所需热量列于表5：

1.1.3反应罐内水分蒸发带走的热量Q3和厌氧发酵产生的热量Q4

两者都很小，并且相互抵消，可忽略不计

1.1.4厌氧罐所需热量Q

3

说明：进料温度根据1、2月份为0℃，3、4、12月份为10℃，5、6、7、8、9、10、11月份为15℃计算。

1.2锅炉烧煤量与烧煤时间

1.2.1 锅炉烧煤量

以青岛地区，1000m3的沼气工程为例，不同月份每天烧煤量列于表7：

1.2.2 锅炉烧煤时间

根据最冷月1月份的供热量来确定锅炉的输出功率，锅炉工作8小时，每天所需锅炉的供热量为9014077/0.8=11267596KJ，锅炉供热效率为11267596/（8*3600）=391KW

选用CLCS-0.46常压燃煤热水锅炉。耗煤量取规定92kg/h，不同月份的烧煤时间列于表9：

1.3热损失校正因子a1和锅炉总效率校正因子a2的测定

为了使计算值与实际值相吻合，并为今后的工程提供可靠的计算方法，通过热损失校正因子a1和锅炉总效率因子a2使理论值与实际值相结合。

1.3.1 热损失校正因子a1

在实际工程中，实际条件与理论设定的条件之间存在以下差异：

（1）岩棉易吸水，苯板易破碎，造成热损失变大；

（2）在施工过程中保温层之间、保温层与罐体之间结合不紧密；

（3）保温材料的质量存在问题。

以上都会造成计算热损失与实际热损失之间存在误差，这种误差可以看作导热系数（或传热系数）的实际值与理论值之间的误差造成的，而热损失与导热系数之间为线性关系，因此采用因子a1校正。

a1= Q1(real)/ Q1

为了测定a1，需要现场测量Q1(real)，通过理论计算Q1

①实际热损失Q1(real)的测量、计算方法：

罐体温度升至要求温度，锅炉停止加热，此时罐内温度T1；经过时间t后，罐体温度T2；则

Q1(real)=CM（T1- T2）/t

实际热损失的测定需现场记录数据，表格如下：

表10

②理论热损失Q1的计算方法

Q1的计算需核实保温材料数据，列于表11：

1.3.2 锅炉总效率校正因子a2

锅炉的额定热效率是在煤完全燃烧，司炉工完全按照规程操作，管路采用规定保温措施的条件下测定的，实际过程中，锅炉在以下几方面与理想工作状态有偏差：

（1）煤燃烧的程度；

（2）煤放出的热量被锅炉中的水吸收的效率；

（3）锅炉热水在循环过程中的热损失。

这就需要通过校正因子来确定锅炉的实际热效率。

a2=K(real)/Ke

锅炉实际热效率测定方法：

K(real)=Q吸/Q放

其中，Q吸=CM（t1-t2），

M——罐体内物料质量；

t2——锅炉加热前反应罐内物料的温度；

t1——锅炉加热后反应罐内物料的温度。

Q放=EMc

E——煤完全燃烧放出的热量；

Mc——每天烧煤量。

实际热效率需要通过现场记录数据，列于表12：