带有回热回质的恒温沼气生产系统节能分析

李金平， 胡莹莹， 韩敬一， 冯 荣

(1.兰州理工大学 西部能源与环境研究中心， 兰州 730050； 2.西北低碳城镇支撑技术协同创新中心， 兰州 730050； 3.甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室， 兰州 730050)

带有回热回质的恒温沼气生产系统节能分析

李金平1, 2, 3， 胡莹莹1, 2, 3， 韩敬一1, 2, 3， 冯 荣1, 2, 3

(1.兰州理工大学 西部能源与环境研究中心， 兰州 730050； 2.西北低碳城镇支撑技术协同创新中心， 兰州 730050； 3.甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室， 兰州 730050)

为改变寒冷月份恒温沼气生产系统能耗大以及系统排料中热量得不到有效利用的现状，文章设计了带有回热回质的恒温沼气生产系统，将部分沼液回流以及设计沼液回热器对沼液热量进行回收，并为其增添了合理的保温措施，同时结合兰州地区典型气象年数据对系统进行了节能性分析，结果表明: 带有回热回质的沼气系统日温降在0.5℃以下，每月可节约水资源85吨，30℃，37℃和52℃发酵时，节能率分别达到48.24%，49.43%，50.92%，有效降低了外部能源加热的成本消耗，节能效果良好。

恒温沼气生产系统； 寒冷月份； 沼液回热器； 热损失； 节能性

沼气系统恒温发酵可获得较好产气效果[1]，而环境温度会造成发酵温度的波动。众多学者对环境温度对沼气系统产能的影响做了大量研究[2-4]。Alvarez[5]等人曾研究过高纬度寒冷地区的厌氧发酵效果，发现不同的发酵温度下产气量和环境温度成正比； 温度是厌氧发酵过程中最重要的影响因素，控制着厌氧发酵过程中顶级群落的形成； 30℃发酵可获得最优的产氢菌活性，所产沼气中CH4含量相对较高，37℃发酵时可达到中温发酵产气峰值，52℃发酵则可达到高温发酵的产气高峰[6]。维持恒温产气可从保证热量输入和减少热耗散这两方面入手，大量的工程实践也证明，要在寒冷地区获得良好的厌氧发酵效果, 须对发酵装置采取一定的保温和增温措施以保证沼气发酵高效运行[4]：1)对发酵罐外壁添加保温层以减少罐体与外部环境温差较大而引起的热耗散； 2)利用外部热源对沼气工程加热以补充发酵过程所需的热量，其中，化石能源锅炉及沼气锅炉的加热方式，经济效益及能源利用率都较低[7-10]； 太阳能加热的方式具有良好的能源、经济及环境效益[11-13]，但易受天气因素影响，热能供应的连续稳定性方面有待提高； 余热利用的方式目前多为沼气发电余热利用，但这种余热利用方式多适用于大型沼气发电工程[14-16]。

沼气工程的排料携带大量热能，通常处理方式为直接排放，不仅要消耗大面积场地容纳排料，造成了热浪费和热污染，沼液中未分解的有机物也无法再利用[17-18]。如果对排料中热能加以回收利用，可有效降低沼气工程的外部能源输入，降低成本[17-18]。已有学者尝试将沼液回流代替水稀释发酵物料，但由于沼液自身粘度较高，回流过多会影响发酵物之间的传热传质过程，以及厌氧反应的产气性能，所以沼液回流量有限[19]，大部分的沼液热量仍无法得到有效利用； 有学者尝试设计沼液—水换热器进行换热，但由于沼液自身物性，所设计换热器存在体积大，换热效率低，换热时腔体易堵塞，实用性差等问题[17]。

故针对上述单一方式进行沼液回流或沼液换热所产生的缺陷，笔者将沼液回流与沼液-水换热相结合，设计了一套带有回热回质的恒温沼气生产系统以实现对排料中热能的充分回收，并对寒冷月份(12月，1月，2月)3种发酵温度下(30℃，37℃，52℃)系统的节能性进行分析。

1 带有回热回质的恒温沼气生产系统

1.1 系统结构及运行流程

如图1所示，在兰州地区设计构建一套带有回热回质的恒温沼气生产系统，采用两相厌氧发酵工艺，系统主要由调节池，酸化罐，厌氧发酵罐，外部热源，储热水箱，沼液回热器组成。牛粪等发酵原料经过预处理后进入调节池进行调节，然后进入酸化池酸化并以水浴加热的方式将物料加热至发酵所需温度，该部分热水由外部热源加热，之后物料进入厌氧发酵罐发酵。

图1 带有回热回质的恒温沼气生产系统

沼气系统设计采用30℃，37℃，52℃进行恒温发酵，发酵物TS取8%，连续进出料，日排料9.5 m3。每日排料中，30%料液排出后直接进入调节池稀释并加热发酵原料，剩余70%进入沼液回热器中与水进行换热，换热后的水进入调节池用于调节物料TS并对其升温。

酸化罐和厌氧发酵罐为发酵主体部分，其中，酸化罐总容积为75 m3，内池半径2 m，高取6 m； 厌氧发酵罐总容积为318 m3，内池半径4.5 m，高为5 m，两种罐体采取的保温材料和厚度相同，则各部分材料，厚度及导热系数[20]如表1所示。

表1 发酵罐各部分材料、厚度及导热系数

1.2 沼液回热器的结构及运行流程

设计沼液回热器是实现系统节能的重要环节，图2为沼液回热器示意图。内水箱、筛网均固定在支架上，沼液贮存箱由升降装置控制可上下活动。沼液贮存箱直径3 m，高 1.41 m，容积10 m3，内水箱直径2.06 m，高1 m，容积3.3 m3，装置每日将6.65 m3的沼液与6.65 m3的水进行换热，水分两次加入。沼液回热器外壁包有150 mm厚的保温层，沼液贮存箱、顶盖板和内水箱选用304不锈钢。沼液沼渣进入沼液回热器进行换热前，上升沼液贮存箱至支架顶端，沼液沼渣进入后与内水箱换热，回热结束，下降沼液贮存箱，使筛网与液体界面分离，筛网中的沼液不断滴入沼液箱，实现固液分离。

2 3种发酵温度下系统相关热损失和节能量计算

2.1 系统热损失和温降计算方法

甘肃兰州位于中国西北地区，冬季寒冷气温偏低[21]。极端低温的环境会影响沼气系统产气量，为保证产能，必须在原有程度上增大外部热量的输入； 而低温环境会增强发酵罐内部与环境间的传热，使热耗散加大，需对系统的保温措施进行合理设计并计算[3, 22]。

图2 沼液回热器示意图

发酵系统实际运行过程中，通过搅拌、温控系统的调控，罐体内液体、气体的温度基本稳定在所需的发酵温度。若不对发酵罐加热，其保温措施应使罐内料液日均温度变化控制在1℃以下[22]。以此为设计依据，对发酵罐进行保温设计，并对每日热损失和温降进行计算。发酵罐散热损失为酸化罐散热损失与厌氧发酵罐散热损失之和，考虑到酸化罐内物料由外部热源加热，罐内温度恒定，且酸化罐内物料会进入厌氧发酵罐，故不计算酸化罐排料热损失和日温降[22]。

系统热损失主要由发酵罐散热损失和排料损失组成[23]，故系统每日热损失QL可由下式计算：

QL=Qp+QT

(1)

式中：QP为沼气生产系统排料中热量，MJ；QT为发酵罐散热损失，MJ。

沼气生产系统排料中热量QP的计算方法为[20]：

Qp=cpmpΔt

(2)

式中：cp为排料的比热，通过查阅相关文献[24]可知，TS为8%时，排料比热取4.164 kJ·kg-1K-1；mp为排料质量，系统日排料量为9.5 m3，密度取995 kg·m-3，故排料质量取9452.5 kg； △t为排料温度与环境温度的温差，℃。

发酵罐热损失[20]QT的计算方法为：

QT=Qs+Qw+Qg

(3)

式中：Qs为发酵罐罐体总散热损失，MJ；Qw为罐内水分蒸发热损失，MJ；Qg为沼气带走的显热损失，MJ。实际中，酸化罐产气量非常少，故沼气排出带走的显热损失可忽略不计。

发酵罐罐体总散热损失Qs主要由罐壁散热损失Qb，罐顶散热损失Qt和罐底散热Qd组成[20]，计算方法如下：

Qs=Qb+Qt+Qd

(4)

其中，罐壁热损失Qb计算：

(5)

罐顶热损失Qt计算：

(6)

罐底热损失Qd计算：

(7)

公式(5)，(6)，(7)中：L为发酵罐高度，m； tw为罐体内壁温度，取发酵温度，℃； t∞为环境温度，℃； di为由内到外发酵罐外壁材料直径，m； h∞为空气自然对流换热系数，寒冷地区冬季取8.5W·m-2K-1； δti为罐体顶部对应各种材料的厚度，δdi为底部对应各种材料的厚度，m； λwi，λti，λdi为发酵罐外壁、罐顶以及罐底各种材料的导热系数，W·m-1K-1； τ∞为换热时间； At为罐顶面积，Ad为罐底面积，m2； td为地下1米深度处土壤温度，取-10℃。

罐内水分蒸发热损失Qw是蒸汽显热和水的汽化潜热的总和，可由下式计算[25-26]：

(8)

式中：Ww为沼气流中水蒸气的质量流率，kg·d-1；Hw为水的汽化潜热，取2415 kJ·kg-1；cw为水蒸气的比热，取1.882 kJ·kg-1K-1；t为发酵温度，℃。

沼气中水蒸气质量流率可由下式求得[25-26]：

(9)

式中：v为发酵罐有效容积，取252 m2； γ为甲烷的体积产率，按沼气中甲烷含量平均值65%记，甲烷的体积产率为1.381 m3·m-3d-1；f为沼气中甲烷的体积分数，即65%；

Xw为沼气中水的分子分数，可由下式计算[25-26]：

(10)

综上可求得发酵罐的水分蒸发热损失Qw。

由于沼气的主要成分为CH4和CO2，所以沼气排出带走的显热损失主要为CH4和CO2二者的显热之和，则沼气带走的显热损失Qg计算式如下[25-26]：

由发酵罐参数计算可知，发酵罐中料液每下降1℃损失的热量Qf为1045.585 MJ，则发酵罐日下降温度Td可由下式计算：

Td=QT/Qf

(12)

2.2 沼液回热器回热量计算方法

沼气系统每日排料中有70%，即6.65 m3排料进入沼液回热器，不考虑管路损失等因素，沼液与内水箱外壁面、水与内水箱内壁面之间均为自然对流换热[20]。由热量计算公式，自然对流微分方程组、傅里叶导热定律和牛顿冷却定律得到公式(13)～(15)，式中C和n值根据Gr数确定[20]。对公式(15)分段积分计算出Ф2。再根据公式(13)计算出换热后的水温，进一步求得沼液回热器回收热量：

(14)

(15)

公式(13)～(15)中：Qh为沼液回热器中沼液的热量，τ∞为换热时间，24 h，Ф1为外壁与外环境间的热流量，Ф2为沼液与水换热的热流量，t1为开始换热时壁温，t2为结束换热时壁温，t∞为外环境温度，h1为外壁与环境对流换热系数，A1为外壁表面积，Δt1为外壁与环境温差，tf为发酵温度，h2为沼液与内水箱对流换热系数，A2为内水箱表面积，Δt2为沼液与内水箱中水的温差； 沼液初始温度为30℃，37℃和52℃，初始水温5℃。

计算时，沼液回热器内特征长度取内水箱高1 m，特征温度选取内水箱内外温度和的平均值； 沼液回热器与外界环境换热特征值取沼液储存箱高1.41 m，特征温度取外壁与环境温度和的平均值。式中C，n的选取可参照表2选取[20]。

2.3 系统节能效果计算方法

排料中的70%进入沼液回热器与水完成换热，剩余30%的沼液代替水进入调节池与发酵原料混合，实现对料液中热量的回收，则回热回质后，系统的每日热损失QLr应为：

表2 常数C和n值选择

QLr=QL-Qr

(16)

式中：Qr为沼液回热器回收热量与沼液液回流部分所含热量之和，即总节能量。

系统节能量用于提升进料温度，则提升后温度[20]可用公式(17)求得：

(17)

兰州地区冬季寒冷，日照时间短，强度弱，取兰州寒冷月份平均日辐照13.4 MJ·m-2计，由公式(18)求得以太阳能作为外部热源的沼气系统所节约太阳能集热器面积[27]：

(18)

式中：As为节省的太阳能集热面积，m2；Qra为寒冷月份平均日节能量，MJ；HT为单位集热面积日平均太阳辐照量；ηs为太阳能集热器集热效率，取0.5；ηg为管路及热水箱热损失，取0.2。

若以燃料(沼气，煤炭)作为沼气系统外部热源，则带有回热回质的恒温沼气系统寒冷月份节省燃料量可由下式计算[7]。

寒冷月份节省煤炭量计算公式：

Qrt=mqcηc

(19)

式中：Qrt为寒冷月份总节能量，MJ；m为沼液余热回收年节省标煤质量，kg；qc为标煤热值，29.3 MJ·kg-1；ηc为燃煤加热系统效率，取0.7。

寒冷月份节省沼气计算公式：

Qrt=Vqmηm

(20)

式中：V为寒冷月份燃气锅炉消耗沼气体积；qm为沼气低位热值，取22.1 MJ·m-3(按甲烷含量为65%计算)；ηm为沼气锅炉加热系统效率，取0.75。

3 结果与分析

3.1 系统相关热量计算结果

兰州地区典型气象年数据[21]如图3所示：

图3 兰州地区寒冷月份(12月，1月，2月)日环境温度

由图3可知，兰州地区12月，1月，2月这3个月份气候寒冷，日平均环境温度在-11.8℃～3.8℃之间，以此为计算数据，可对本文构建的带有回热回质的恒温沼气生产系统相关热损失及节能量进行计算, 并对节能性进行评价分析。

为评价回热回质后系统的节能性，对未采取节能措施前，寒冷月份不同发酵温度下沼气系统热损失进行计算，结果如图4所示：

图4 寒冷月份不同发酵温度未节能时系统每日热损失

由图4可以看出，寒冷月份发酵温度为30℃，37℃，52℃时，沼气系统未采取相应节能措施时，每日热损失分别为1541.72～1622.93 MJ，1879.55～1960.78 MJ和2607.33～2688.61 MJ，52℃发酵时的系统热损失相比于30℃发酵时增加了66.09%，相比于37℃发酵时增加了37.26%，热损失的增大意味着外部热源投入的加大，52℃发酵虽有利于提高沼气产量，但为了维持高温恒温发酵所投入的外部能源成本也会增大许多。

发酵罐采取保温措施后，对寒冷月份不同发酵温度下发酵罐内部日温降进行计算，以评价其保温性能，结果如图5所示：

图5 寒冷月份不同发酵温度系统发酵罐每日温降

由图5可知，在寒冷月份，30℃，37℃和52℃这3种发酵温度下，环境温度低至-11.8℃，发酵罐的保温设计仍可以保证罐内料液日温降在0.5℃以下，即发酵罐日温降不会影响罐内发酵过程。

通过计算，寒冷月份不同发酵温度下沼液回热器回收热量结果如图6所示：

图6 寒冷月份不同发酵温度沼液回热器日回收热量

由图6可知，寒冷月份30℃，37℃，52℃发酵时，沼液回热器日回热量分别为326.96～332.63 MJ，420.12 ～425.82 MJ和619.73～625.47 MJ，从发酵温度来看，沼液回热器回热量与发酵温度成正比，温度越高，回收热量越多； 从整体来看，沼液回热器回热相对稳定，日回热量波动小，即回热量受环境温度影响小，装置可靠。

将回热回质后的沼气系统的相关节能量计算结果进行汇总，如图7所示：

图7 寒冷月份不同发酵温度下沼气系统节能量

由图7可以看出，寒冷月份30℃，37℃，52℃发酵时，带有回热回质的恒温沼气系统的整体节能情况。30℃，37℃，52℃发酵时，进入沼液回热器的70%的料液，其总热能分别为74.40 GJ，91.76 GJ和128.96 GJ，沼液回热器可分别从中回收热量29.66 GJ，37.49 GJ和56.01 GJ，回热率分别为39.87%，40.86%和43.43%； 将30%沼液回流，相当于将其热量直接回收，回收总热量分别为31.88 GJ，39.32 GJ和55.27 GJ； 则寒冷月份以回热回质的形式对沼气系统进行节能，总节能量分别为61.54 GJ，76.81 GJ和111.28 GJ，节能率分别为42.50%，43.84%，46.27%。

3.2 系统的节能性分析

3.2.1 沼液回热回质节能效果分析

沼液自身粘性和其中部分难降解物质会影响沼气发酵系统的产气性能，故在寒冷季节30℃，37℃和52℃发酵时，将每日沼液回流量控制在30% 左右，以保证沼气系统产气不受影响的同时每月可节约水资源85吨； 沼液回流热量结合沼液回热器回热量，在沼气系统外部热量输入不变的情况下，可将料液初温从5℃分别提升至22.37℃，26.68℃，30.41℃。

3.2.2 沼液回热回质-太阳能加热方式节能效果分析

由公式(18)计算得出，采用沼液回流、沼液回热器回热结合太阳能集热器加热的方式对沼气系统加热，在30℃，37℃和52℃这3种发酵温度下，可节省的太阳能集热器面积分别为127.58 m2，159.23 m2和230.68 m2。

3.2.3 沼液回热回质-燃料加热方式节能效果分析

由公式(19)，(20)计算出寒冷月份30℃，37℃和52℃发酵时，以煤炭作为外部能源加热时，采用沼液回流和沼液回热器回热的恒温沼气生产系统可减少燃煤量3.00吨，3.75吨和5.43吨； 以沼气作为外部能源加热的条件下，可减少沼气消耗3713.07 m3，4634.37 m3和6713.62 m3。

4 结论

(1)在寒冷月份(12月，1月，2月)30℃，37℃和52℃发酵时，沼气系统采用沼液回热器回热，回热率分别为39.87%，40.86%和43.43%，结合沼液回流的方式，节能效果明显，节能率分别达到42.50%，43.84%，46.27%。

(2)寒冷季节沼气系统在原有能量摄入的基础上需额外增加外部能源输入，带有回热回质的恒温沼气生产系统，以30℃，37℃和52℃发酵时，采用太阳能加热的方式，可节省太阳能集热器面积127.58 m2，1459.23 m2和230.68 m2； 采用燃煤加热的方式，可节省燃煤量3.00吨，3.75吨和5.43吨； 采用沼气燃烧加热的方式，可节省沼气3713.07 m3，4634.37 m3和6713.62 m3。

(3)将排料中30%的沼液直接回流，在直接回收热量的同时，避免了沼液回流量过大而影响沼气系统发酵物质间的传热传质； 用沼液回热器对剩余70%排料进行回热，避免了采用换热器而造成腔体堵塞等问题的发生。沼气系统采用回热回质的方式，回热效果良好，其回热方式与沼气系统的加热方式无关，故具有很好的适用性。

[1] Deublein D, SteinhauserA. Biogas from waster and renewable resources[M]. New York: Wiley-VCH, 2008: 35-42.

[2] 孙 静, 郑茂余, 吴 飞. 严寒地区利用太阳能加热制沼气的试验研究[J]. 可再生能源, 2008 (1): 46-49.

[3] 樊美婷, 刘 科, 刘建禹. 高寒地区沼气工业化生产配套加热系统的初步设计[J]. 农机化研究, 2008 (3): 105-107.

[4] Alvarez R, Liden G. The effect of temperature variation on biomethanation at high altitude[J]. Bioresource Technology, 2008, 99: 7278- 7284.

[5] Braun M, Mayer F, Gottschalk G. Clostridium aceticum (Wieringa), a microorganism producing acetic acid from molecular hydrogen and carbon dioxide[J]. Archives of Microbiology, 1981, 128(3): 288-293.

[6] 赵立欣, 董保成, 田宜水. 大中型沼气工程技术[M]. 北京：化学工业出版社, 2008.

[7] 蒲小东, 邓良伟, 尹勇, 等. 大中型沼气工程不同加热方式的经济效益分析[J]. 农业工程学报, 2010, 26(7): 281-284.

[8] 徐振军. 复合发电系统的沼气热泵供能特性研究[J]. 农业机械学报, 2011, 42(7): 144-147.

[9] 石惠娴, 王 韬, 朱洪光, 等. 地源热泵式沼气池加温系统[J]. 农业工程学报, 2010, 26(2): 268-273.

[10] 韩 捷, 向 欣, 李 想. 干法发酵沼气工程无热源中温运行及效果[J]. 农业工程学报, 2009, 5(9): 215-219.

[11] 赵梅娟. 基于智能鸡舍的太阳能沼气工程的技术研究[D]. 保定: 河北农业大学, 2011.

[12] 张 游. 太阳能增温/催化辅助农村户用沼气工艺研究[D]. 青岛: 中国海洋大学, 2013.

[13] Axaopoulos, Panagakis. Energy and economic analysis of biogas heated livestock buildings[J].Biomass and Bioenergy, 2003, 24: 239-248.

[14] 寇 巍, 郑 磊, 曲静霞, 等. 太阳能与发电余热复合沼气增温系统设计[J]. 农业工程学报, 2013, 24: 211-217.

[15] Lubken M, Wicherna M, Schlattmann M, et al. Modelling the energy balance of an anaerobic digester fed with cattle manure and renewable energy crops[J]. Water Research, 2007, 41(48): 4085-4096.

[16] Niclas K, Westphal A, Schmidt S, et al. Anaerobic digestion of renewable governs methanogen population dynamics biomass: thermophilic temperature[J]. Applied and Environmental Microbiology, 2010, 76(6): 1842-1850.

[17] Brett Boissevain. Waste Heat Utilization in an Anaerobic Digestion System[D]. Salt Lake City：Utah State University, 2012.

[18] 裴晓梅, 石惠娴, 朱洪光, 等. 太阳能-沼液余热式热泵高温厌氧发酵加温系统[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2012, 40(02): 292-296.

[19] 王馨仪, 郭建斌, 吴树彪, 等. 发酵液回流对餐厨垃圾厌氧消化的影响[J]. 环境工程, 2012, 30(5): 77-81.

[20] 杨世铭, 陶文铨. 传热学[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006: 6-8, 230-276.

[21] 中国气象局气象信息中心气象资料室, 清华大学建筑技术科学系. 中国建筑热环境分析专用气象数据集[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2005.

[22] 王丽丽, 杨印生, 王忠江. 北方大型沼气工程加热保温系统优化[J]. 吉林大学学报: 工学版, 2011, 41(4): 1183-1188.

[23] 潘亚文. 带有沼液热回收的沼-电-热泵模式研究[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学, 2011.

[24] 刘 刈, 邓良伟, 王智勇. 几种厌氧消化原料的流变特性及其影响因素[J]. 农业工程学报, 2009, 25(8): 204-209.

[25] 古大田. 厌氧消化器热量需要及最佳几何尺寸确定[J]. 四川大学学报 (工程科学版), 1987, 3: 59-74.

[26] Rapport J L, Zhang R, Jenkins B M, et al. Modeling the performance of the anaerobic phased solids digester system for biogas energy production[J]. Biomass and Bioenergy, 2011, 35(3): 1263-1272.

[27] 裴晓梅, 张 迪, 石惠娴, 等. 太阳能-地源热泵沼气池加热系统集热面积优化[J]. 农业机械学报, 2011, 42(1): 122-128.

Energy Saving Analysis on Thermostatic Biogas Digester System with Heat and Mass Recycling /

LI Jin-ping1, 2, 3， HU Ying-ying1, 2, 3， HAN Jing-yi1, 2, 3， FENG Rong1, 2, 3/

(1.Western China Energy & Environment Research Center, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China； 2. China Northwestern Collaborative Innovation Center of Key Technology for Northwest Lowcarbon Urbanization, Lanzhou 730050, China； 3. Gansu Key Laboratory of Complementary Energy System of Biomass and Solar Energy, Lanzhou 730050, China)

In order to change the situation of high energy consumption during the operation of thermostatic biogas digesters and heat wasting during the discharging in cold months, a thermostatic biogas digester system with heat and mass recycling was designed, in which the heat from biogas slurry was recovered by reflowing part of slurry and a designed heat regenerator, and some additional heat insulation measures.Meanwhile, the systematic energy saving analysis was made adopting typical meteorological data in Lanzhou.. The results showed that the daily temperature drop for the heat and mass recycling system was less than 0.5℃, 85 tons of water could be saved every month. And under the fermentation temperature of 30℃, 37℃ and 52℃, the energy saving rate were 48.24%, 49.43% and 50.92% respectively, effectively reduced the cost of external heating energy consumption.

thermostat biogas digester system; cold months; biogas slurry heat generator; heat loss; energy saving

2015-11-02

2015-11-06

项目来源： 国家“863”计划课题(2014AA052801)； 甘肃省杰出青年基金(2012GS05601)； 兰州理工大学“红柳杰出人才计划”(Q201101)

李金平(1977-)，男，宁夏中宁人，教授，主要从事先进可再生能源系统方面的研究工作，E-mail:lijinping77@163.com

S216.4; TK115

B

1000-1166(2016)06-0058-07