沼气工程生物质能-太阳能互补供热系统优化设计

摘要

为实现沼气工程生物质能-太阳能互补供热系统经济效益最大化,文章以华北地区5000 m3 CSTR厌氧消化罐为实例,采用线性规划方法对该系统的关键参数进行优化.结果表明:该厌氧消化罐的散热量1月份最高,7月份最低,分别为330.02 kW和139.18 kW.笔者使用生物质能-太阳能互补供热系统为该CSTR发酵罐供热,当成型燃料锅炉功率为509.3 kW,太阳能集热器面积为1775.6 m2,蓄热水箱容积为10.48 m3时,折合年费用最低.此时,初投资为1871696元,年运行成本为169736元,折合年费用294515元.初始投资中,太阳能集热器的投资比例最大,占94.9％;生物质颗粒燃烧器占4.08％.运行成本中,生物质颗粒燃烧占75.26％.相比沼气热水锅炉、生物质锅炉与太阳能加热系统,生物质能-太阳能互补供热系统初始投资与年运行费用较低,更适合于中小规模的沼气工程,具有广泛的推广价值.