发电余热利用系统示意图及沼气发电机组的能 量收支平衡图如下所示。 图发电余热利用系统示意图 沼气 轴出力 发电机损失 内燃 理论烟气量 火焰传播速 二沼气发电系统组成 沼气的发电系统流程图如下图所示 图沼气发电系统流程图 三发电 序号特性参数 密度 比重 热值 理论空气量 爆炸极限 上限 下限 的燃烧特性 化学反应式高热值低热值 沼气混合气体 表沼气主要性能参数 况下沼气的主要成分是甲烷和二氧化碳， 此外还有少量的氢气氧化碳硫化氢及水 蒸气等。 沼气的燃烧特性和主要性能参数如表表所示 表沼气除低浓度有毒物质。 沼气发电生产工艺流程 沼气的动力燃烧特性 沼气是种无色的混合可燃气体，其成分不仅取决于发酵原料的 种类及其相对含量，而且随着发酵条件及阶段的不同而变化。正常情 产生沼气，可以回收污染物中储存的能量，其回收率可达以 上 产生的污泥量较少，可减低污泥处置费用 厌氧消化对些难降解物质和有毒的有机物具有独特的降解能 力，因此厌氧消化处理技术可转化去污染，又能够开发新能源，为农户提供优质的有机肥 合考虑各种因素后选择工艺路线 沼气工程的工艺技术方案设计应做好前期工作，实地考察和 收集必要的资料。要与客观实际紧密结合，能够正确处理集 中与分散处理与利用近期与远期的关系 沼气工程的工艺技术方案设计应在不断总结生产实践经验和 吸收科研成果的基础上，积极采用经过鉴定的新技术新工 艺新材料新设备，以提高自动化水平，降低劳动强度， 减少投结构计算传热管外单位润湿周边上冷凝的质量流量为计算冷凝液膜的为η计算管外冷凝表面传热系数为η.式中，.为校正系数，是对双组分冷凝按单组分计算的校正。污垢热阻及管壁热阻沸腾侧.，冷凝侧.,管壁热阻.。计算显热段传热系数为.蒸发段传热系数计算传热管内釜液的质量流量为.于壳体壁厚小于等于且壳程设计压力不大于故管板选择兼做法兰式。壳体与管板的连接结构选择不可拆式，采用焊接的方法连接参照表选取附图换热管与管板连接形式换热管与管板具有较好的可焊性，且没有较大的振动及有间隙腐蚀的场合，故采用强度焊加贴胀。如图.不胀贴胀换热管规格外径壁厚换热管最小伸出长度固定管板式换热器管板尺寸查得外径板厚个重量管板形式如图所示..壳体高度换热管长度管板厚度换热管伸出长度换热器封头采用标准椭圆形封头其厚度取。根据标准，取上下封头均为,直边高度。材料选择不锈钢。.容器法兰查标准.选用型号为.具体尺寸如图所示管箱结构管箱结构对于单管程换热器管箱且内直径为的可以选用常见的型封头管箱如图所示的结构管箱与管板的连接结构选用如图所示平焊法兰.凸面密封就可以满足工艺要求。垫片的选择再沸器属于中低压容器且介质为蒸汽，根据工作压力.和工作温度查得密封垫圈采用宽的石棉橡胶板平形，尺寸。管箱长度的确定管箱最小长度单程管箱采用轴向接管时，接管中心线上的管箱最小长度应大于或等于接管内径的即管箱最大长度对于单程管箱来说，管箱长度应考虑流通面积各相邻焊缝间的距离外，还应考虑管箱中内件的焊接和清理综合考虑管箱应有足够的空间来均匀输送流体且，现取管箱筒节长。.换热管与壳体在温差作用下的应力计算.管子拉脱力和稳定性校核该换热器在可能出现的最危险工况下管子的应力为管子壳体材质钢尺寸管子数根管间距管壳壁温差管子与管板连接方式强度焊加贴胀胀接长度在操作压力下，每平方米胀接周边所产生的力为式中..而温差应力导致的每平方胀接周边上的拉脱力式中.因为再沸器的壳程介质为蒸汽，所以可采用如图所示结构排气排液排气管.支座的选择再沸器设备般选择立式虹吸式，故选用耳式支座，设备上无偏心载荷，且设备安装在室内，无需计算风载荷，为此选用支座时仅考虑设备的质量，根据计算设备本身的质量为，考虑到设备内的介质其最大质量为，按四个支座计算则每个支座所应支撑的质量为，查标准选用型材质不锈钢碳钢，结构尺寸如图所示通气孔排污管对于直径的立式换热器，采用四个支座。.设计结果汇总再沸器的主要结构如图所示，详细结构尺寸见表主要管口尺寸管口代号公称尺寸用途排气口酒精出口冷凝水出口酒精进口排水口排污口蒸汽进口壳程管程进口水蒸汽度的酒精溶液出口凝液酒精蒸汽水水蒸汽进口出口进口出口进口出口不锈钢不锈钢再沸器设计结果汇总表设备名称物料名称阻力传热温度差质量流量操作温度气体物性参数定压比热容管子规格液体物性参数定压比热容热导率密度黏度汽化潜热表面张力材料折流板数壳体内径折流板间距热导率密度黏度冷凝热流速污垢热阻设备主要尺寸排列方式管中心距管长面积裕度乙醇摩尔分数热流量操作压力绝压定性温度计算传热系数接管尺寸传热面积管数程数则.由于管子和管板的连接采用胀焊结合，管子的许用拉脱力远小于.材料的许用应力，因此拉脱力再许用范围内。.判断是否需要膨胀节膨胀节是装在固定管板式换热器壳体上的挠性构件，依靠这样易变形的挠性构件对管子与壳体的热膨胀差进行补偿，以此来缓和或降低壳体与管子因温差而引起的温差应力。管壳壁温所产生的轴向力••.压力作用于壳体上的轴向力式中.压力作用在管子上的轴向力则根据的设计规定，在考虑热应力的情况下管子和壳体上的应力均小于倍的许用应力，实际求得的应力均较小，满足设计要求，故本换热器不必设置膨胀节。.接管接管法兰及开孔补强设计接管按提供的工艺参数壳程流体进出口接管取接管内气体流速为，则内径为取管程流体进出口接管取管内液体流速为.，则内径为.取按合理的速度选取的管径后，同时考虑外形结构的均匀合理协调以及强度的要求后，应使管径限制在内，综合考虑选取各管径即蒸汽进管冷凝水出管酒精出管酒精进管排水口开孔补强因为管径相对较小可以不采用开孔补强。接管法兰选用板式平焊钢制管法兰凸面形式，因为密封面向下。具体法兰标准如下蒸汽进口法兰.冷凝水出管法兰.酒精出管法兰.酒精进管法兰.排水口法兰.接管高度的确定般最短应符合下式计算值式中为接管法兰厚度为接管法兰的螺母厚度为保温层厚度为接管安装高度。所以取蒸汽进管长度为冷凝水出管酒精出管酒精进管排水口接管安装位置最小尺寸确定壳程接管安装位置最小尺寸见图管板密封面.为考虑焊缝影响，般取倍壳体壁厚且不小于。取蒸汽进口定位尺寸为冷凝水出口定位尺寸排气排液接管为提高传热效率，排除工作残液，凡不能借助其他接管排气排液的换热器应在其壳程和管程的最高最低点，分别设置排气排液接管，排气排液接管的端部必须与壳体或管箱壳体内壁平齐。立式换热设备中，壳程的排气排液口采用管板上开设不小于的孔，孔端采用螺塞式。选用排气口车制外丝头排污口法兰