【摘 要】
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我国人畜粪便、秸秆、垃圾等低劣生物质排放世界第一，已成为最主要的污染源，形势严峻，亟需治理。而沼气工程的建设既可以治理污染，又可以变废为宝，兼具了节能、减排和资源化的三种
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我国人畜粪便、秸秆、垃圾等低劣生物质排放世界第一，已成为最主要的污染源，形势严峻，亟需治理。而沼气工程的建设既可以治理污染，又可以变废为宝，兼具了节能、减排和资源化的三种战略意义。 沼气工程在发展的过程中，已经从简单的体积仅为8m3左右的户用型沼气池发展至单罐体积超过2000m3的大型或超大型沼气工程。随着技术进一步的发展，越来越多的关于沼气发酵的最新机理或先进工艺正逐步得到应用。 但是沼气工程在发展过程中，也存在一些困扰着行业发展的难题:冬季产气骤降、产气效率低下、发电上网难、集中供气费用高和设备易损坏等。为了解决其中冬季产气骤降和产气效率低下的问题，本论文先以化工三传一反的角度重新审视了沼气工程从户用型沼气池发展至大中型沼气工程的过程，后针对目前国内沼气工程普遍采用的内部盘管加热为研究对象，详细地讨论内部加热缺陷和注意事项，最后采用模型计算分析环境温度和发酵温度对加热需求的影响。主要研究内容与结论如下: 1.沼气工程最为常用的内部不锈钢管盘管加热存在的主要问题为温度场不均匀;若停止搅拌，盘管加热的传热性能会大幅下降;与外部加热相比，内部加热传热较差的原因为发酵罐内料液的对流系数较低。 2.加热原料消耗的热量占总加热需求的绝大部分，又沼气工程采用优异的保温措施只能减缓罐体散失部分，因此地区或季节的差异对沼气工程加热需求影响巨大，减少沼气加热系统能耗的关键在于降低加热原料的能耗。 3.高温发酵的产气率关系着“沼气增产量是否大于增温能耗”，与调节原料或改善工艺等提高产气率的方法相比，余热回收是提高沼气工程中沼气净产率的更为有效的手段之一。
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