基于Fluent的厌氧反应器加热保温装置参数优化与经济分析.pdfVIP

72中国沼气ChinaBiogas2023,41(6)

基于Fluent的厌氧反应器加热保温装置

参数优化与经济分析

段鹏，罗子成，刘煜超，苏钊，胡署根，房彦山²，陈诚3

（1.中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司，湖南长沙410007；2.中国能源建设集团新疆电力设计院有

限公司，新疆乌鲁木齐830002；3.广东永葆生机环保科技有限公司，广东广州510620）

摘要：提升厌氧反应器温度可提高其在低温环境条件下的反应效率。为了优化厌氧反应器加热保温装置工艺

参数,降低加温系统投资，以永州市某科研项目现场已有的小型仿生肠道式厌氧反应器为对象，利用计算流体力学

的数值模拟方法对装置内部的温度场展开研究。重点考察加热温度和保温材料的选用对反应器加热保温效果的

影响，同时以温度场模拟结果为基础计算装置的热能损耗量，并对不同加热方式进行经济性评价。综合分析后得

出：当热风送风温度为35℃、选择发泡水泥作为保温材料时，热风加热保温工艺在满足中温厌氧发酵条件下加热

保温效果最优，该条件下装置的总热能损耗量为428.24MJ·d-；采用沼气发电余热利用的加热方式最为经济，其

电能出售收入为20281元，费用年值为4047元。此优化方案可为仿生肠道式厌氧反应器热风加热保温装置的设计

改进提供理论指导。

关键词：厌氧反应器；温度场模拟；加热；保温；经济分析

中图分类号：S216.4文献标志码：A文章编号:1000－1166(2023)06-0072-09

D0I:10.20022/j.cnki.1000-1166.2023060072

ParameterOptimizationandEconomicAnalysisofanAnaerobicReactorHeatingandInsulationDeviceBasedon

Fluent/DUANPeng,LUOZicheng,LIUYuchao,SUZhao,HUShugen*,FANGYanshan?,CHEN

Cheng/(1.ChinaEnergyEngineeringGroupHunanElectricPowerDesignInstituteCoLtd,Changsha410007,

China;2.ChinaEnergyEngineeringGroupXinjiangElectricPowerDesignInstituteCoLtd,Urumqi830002,

China;3.GuangdongYongbaoShengJiEnvironmentalProtectionTechnologyCoLtd,Guangzhou510620,China)

Abstract:Raisingthetemperatureoftheanaerobicreactorcanimproveitsreactionefficiencyunderlowtemperatureenvi-

ronmentalconditions.Inordertooptimizetheprocessparametersoftheanaerobicreactorheatingandinsulationdeviceand

reducetheinvestmentoftheheatingsystem,thispapertakestheexistingsmall-scalebionicintestinalanaerobicreactorina

scientificresearchprojectinYongzhouCityastheobject,andusesthenumericalsimulationmethodofcomputationalfluid

dynamicstoinvestigatethetemperaturefiel