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第4卷第3期辽宁师专学报
2 Vol. 4 No. 3
2 0 0 2 年 9 月 Journal of Liaoning Teachers College Sep 2 0 0 2
文章编号: 1008 - 5688 (2002) 03 - 0084 - 04
沼气发酵能量转换效率的研究
王志红, 刘守华
(朝阳师专, 朝阳 122000)
摘要: 文章以五种常用的发酵原料为研究对象, 对其沼气发酵能量转换的理论效率, 实际效
率以及沼气发酵和沼气燃烧两次能量转换的总效率进行研究, 同时对其直接燃烧和制取沼气两种不
同利用方式中获得的有效热值进行比较, 提出提高沼气发酵技术及其能量转换效率, 综合利用生物
物质再生资源, 是推广和普及沼气发酵技术的关键.
关键词: 生物物质; 沼气发酵; 能量转换效率
中图分类号: S 216 文献标识码: A
1 生物物质的热值
生物物质中生物质能的数量可以用它的热值来表示. 要了解生物物质能量转换效率, 首
先要知道它的热值. 玉米秸、麦秸、稻草、猪粪和牛粪五种生物物质的热值见表 1.
表 1 五种生物物质的热值( KJ/ kg 干料)
生物物质高位热值低位热值
玉米秸 18 796 76 17 401 34
麦秸 17 882 04 16 527 72
稻草 16 820 32 15 637 38
猪粪 16 594 60 15 424 20
牛粪 15 846 38 14 738 68
生物物质既可以作为沼气发酵原料, 也可直接燃烧. 当它在空气中燃烧时, 由于所含的
水分和由氢形成的水分的蒸发作用, 要吸收一定的热量, 致使可以利用的净热量(即低位热
值) 要低于高位热值. 因此, 评价生物物质直接燃烧时的能量转换效率采用低位热值. 生物
物质转变成沼气则是一种不直接燃烧的中间转换过程. 故在评价它的能量转换效率时, 采用
高位热值.
2 沼气发酵能量转换的理论效率
沼气发酵能量转换的理论效率是指发酵原料中可转变成沼气的有机物全部转变成沼气时
收稿日期: 1999 —11 —02
作者简介: 王志红(1953 ) , 女, 实验师, 主要从事生物实验教学研究, 发表论文 4 篇.
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王志红, 等沼气发酵能量转换效率的研究 85
能量转换的效率即最大效率. 根据理论效率可以了解到发酵原料中生物质能可转变成沼气能
的最大限度.
计算公式: T = Wc· Tc + Wp· Tp + W1· T1
T: 发酵原料的理论沼气转换率; Wc 、Wp 和 W1 : 分别为 1kg 干发酵原料中碳水化合
物、蛋白质和类脂化合物的含量(kg) ; Tc 、