DB13T 1305-2010 秸秆沼气集中供气系统工程设计、施工及验收规范

ICS01.140.30B01DB13河北省地方标准DB13/T1305—2010秸秆沼气集中供气系统工程设计、施工及验收规范2010-09-22发布2010-10-10实施河北省质量技术监督局发布DB13/T1305—20100前言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由青县新能源办公室、河北耿忠生物质能源开发有限公司提出。本标准起草单位：青县新能源办公室、河北耿忠生物质能源开发有限公司提出、青县质量技术监督局。本标准主要起草人：李砚飞、李惠斌、陈立斌、赵凯、周凤红、潘炳忠、周勇、邓有政、姚旭华、李志发、吴宝华、高凤华、王彦正、周桂英、杨俊芬、藏清华、侯俊艳、王春国、白秀江、邓有智、邓立强、潘红战、藏海龙、李世涛、王建。ⅠDB13/T1305—20101秸秆沼气集中供气系统工程设计、施工及验收规范1范围本标准规定了秸秆沼气集中供气系统工程设计、施工及验收的内容、要求和方法。本标准适用于新建、扩建与改建的秸秆沼气工程，不适用于户用沼气及其他类型的沼气工程。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T8923—1988涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB50016—2006建筑设计防火规范GB50057—1994建筑防雷设计规范GB50141—2008给水排水构筑物工程施工及验收规范HG20583—1998钢制化工容器结构设计规定NY/T1220.1—2006沼气工程技术规范第1部分：工艺设计NY/T1220.2—2006沼气工程技术规范第2部分：供气设计NY/T1220.3—2006沼气工程技术规范第3部分：施工及验收3术语和定义按NY/T1220.1—2006、NY/T1220.2—2006、NY/T1220.3—2006规定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1秸秆中高温高浓度沼气发酵工艺技术将（玉米、小麦、水稻、高粱、豆类等）植物秸秆温度在30℃—57℃范围，上料浓度在7—10％，发酵浓度在15—20％，PH值在6.8—7.5的情况下进行厌氧发酵产生沼气的工艺技术，容积产气率≥1.0。3.2秸秆沼气集中供气系统工程利用（玉米、小麦、水稻、高粱、豆类等）植物秸秆采用厌氧发酵工艺技术处理并制取沼气，为农户或企业集中供气的成套设施。3.3消防水池满足秸秆沼气工程生产及消防要求的储水池。3.4建（构）筑物为保证秸秆沼气工程正常运行而建设的配套房屋及设施。3.5秸秆厌氧发酵罐DB13/T1305—20102秸秆沼气工程中用以厌氧发酵处理秸秆产生沼气的密闭装置。3.6沼气储气罐和储气柜相同的一种钢板焊接沼气储气装置。3.7搅拌器用于将发酵原料、沼液、沼渣等发酵物的搅拌混合均匀的装置。3.8上料观察管在发酵罐上料过程中，在上料管道中安装的用于观察上料情况的玻璃管。3.9空压上料罐一种上料装置，首先将上料罐内抽成负压，通过负压将料液吸入上料罐，然后加压，通过压力将料液输送到发酵罐内的装置。3.10沼液沼渣池存放发酵罐排出的沼液、沼渣的池子。4总则4.1为使秸秆沼气工程精心规划设计、加强施工管理、符合验收要求、确保安全供气、合理利用和保护环境的要求，保证工程质量、安全生产、节约材料、提高效率，特制定本标准。4.2按NY/T1220.3—2006中4.2、4.3、4.4规定执行。4.3按NY/T1220.1—2006中第4章规定执行。5设计5.1设计依据按NY/T1220.1—2006中5.1规定执行。5.2设计内容及寿命5.2.1按NY/T1220.1—2006中5.2规定执行。5.2.2主体工程设计包括建（构）筑物施工图，发酵罐体、储气罐体、输配、净化等装配图、施工图设计等。5.2.3工程设计使用寿命不低于25年。5.3沼气站址选择和总体布置5.3.1沼气站址的选择，应符合下列要求a)远离村庄和厂区的地方，一般距离不应低于60米；b)在村庄和厂区主导风向的下风侧；c)有较好的工程地质条件；d)尽量减少土方量的开挖与回填；DB13/T1305—20103e)有较好的供水、排水、供电的条件且交通方便；f)远离高压线，并按照电力部门要求进行布置相关设备。5.3.2总平面布置按NY/T1220.1—2006中6.2规定执行。5.3.3高程布置按NY/T1220.1—2006中6.3规定执行。5.4前处理系统5.4.1一般规定5.4.1.1前处理，只是做物理加工，不进行其他方式处理。前处理系统的工艺设计宜采取一次性设计，按近、远期规划分步实施的方案，但水、电等附属设施的设计必须按总体规模设计。5.4.1.2前处理系统包括发酵原料的收集、加工、青贮或封闭堆放、搅拌、上料。a)收集。根据年用气量决定秸秆收集存储量。每年秋季收获玉米后，集中收购鲜玉米秸秆，越新鲜越好，一般含水量在60％～70％为宜,密度不低于500kg/m3。其他季节收购干体秸秆，干体秸秆不适宜露天堆放，最好是随收集随加工，随使用。b）加工。新鲜秸秆收购后，用铡草机或粉碎机切割或粉碎，一般鲜体秸秆加工在20mm以下，干体秸秆小于8mm，加工越精细越好。c）存储。新鲜秸秆加工后进行青贮处理。干体秸秆进行粉碎加工后，直接堆放在密闭存料间内，粉碎加工车间应设有防止粉尘污染以及粉尘防爆措施。上料前对干料进行喷水预处理。d）搅拌。把所有的原料加入到搅拌器后，进行搅拌，使得各种物质均匀混合。e）上料。所有原料、热水、添加剂、沼液、沼渣等搅拌均匀后，通过泥浆泵或空压罐等上料装置进行上料，把料液打入发酵罐内。上料温度在45℃以上，上料浓度7％～10％。5.4.2泵5.4.2.1水泵、泥浆（渣浆）泵、空压泵、水环式真空泵等各种泵均需采用防爆类型。5.4.2.2根据料液或气体流量，选用同一规格、型号的泵，当水、沼液、沼渣、气体量变化大时。应考虑泵大、小搭配，功率适当加大或采用可调速电动机。5.4.2.3在两台或两台以上泵合用一条出管时，各泵的出管应设置闸阀，并在闸阀和泵之间要设置回阀；单独出管为自由出流时，一般可不设置回阀。5.4.2.4泵机组的布置和通道宽度，应符合GB50016—2006的规定。5.4.2.5泵房内应有排除积水、杂物和通风的设施。5.4.3热交换器5.4.3.1热能利用以利用太阳能热水器为主，冬季时以沼气锅炉加热补充热能，确保发酵罐内料液温度不低于30℃。5.4.3.2热交换面积要根据热平衡计算，计算结果应使结构设计面积和传热的计算面积相比预留有热系统20％以上容量。5.4.3.3热交换采用铜管或不锈钢管直接通入发酵罐内部进行加热，也可以在上料间内设置外置热交换器进行加热增温。5.4.3.4制作好热交换器要进行强度校核和工艺制造质量的检验。DB13/T1305—201045.5发酵罐5.5.1一般规定5.5.1.1秸秆沼气工程选择钢板焊接结构发酵罐，主体材质选用Q235-B，焊接采用对接、拼装焊接技术。5.5.1.2发酵罐的设计日产气量应按发酵原料最小日产气量计算。5.5.1.3发酵罐的个数以大于或等于2个为宜,按照并联设计。5.5.1.4发酵罐安装完毕后，做保温前要进行防腐处理，可采用双组份环氧树脂或其他防腐材料。5.5.1.5发酵罐上必须安装防止产生负压及超正压的安全设施。5.5.1.6发酵罐采用上进料，下出料方式。上料管采取在发酵罐拱顶部均匀布置，出料管采取在发酵罐底部封头上沿上翻1m处均匀布置，与底部最低点双层排出。出料管设计流量，按发酵原料最大小时流量计算。一般上料管直径不低于114mm，不少于4根，出料管直径不低于325mm，不少于5根。5.5.1.7在顶部设有观察孔、在下部设有人孔，并在适当的位置设有取样口、测温点、气体分析装置、料液测位装置等。5.5.1.8发酵罐容积根据料液滞留时间按下列公式确定：v=qt……………………………………………………(1)式中：v——发酵罐有效容积，单位为立方米(m3)：q——料液设计流量，单位为立方米每天(m3/d)：t——料液滞留时间，单位为天(d)。5.5.1.9根据发酵条件的不同，一般经济运行料液滞留时间为（20～50）天。5.5.1.10发酵罐一般采用立式圆柱形，有效高度一般不大于20m。顶盖宜采用削球形球壳；中部采用圆柱形，底部宜采用倒圆锥壳或削球形球壳。D/H比为1：1.2～1.8，钢板厚度为不低于8mm。5.5.1.11料液加热可采用发酵罐外热交换也可采用内热交换，一般采用内热交换为宜，热交换面积要根据热平衡进行计算，热交换器面积要比理论需热面积大于20％的容量。5.5.1.12发酵罐支撑采用裙座也可以采用支腿和混凝土联合支撑。5.5.1.13发酵罐保温可采用岩棉、聚苯板或聚氨脂发泡，以聚氨脂发泡为最好，根据地理纬度的不同厚度存在一定差异，但厚度不能低于200mm。5.5.2发酵罐（储气罐、脱水器、脱硫器、热交换器及常压锅炉）焊接技术要求5.5.2.1焊接采用电弧焊，焊条牌号：碳钢之间为J422，不锈钢与碳钢之间为A302。焊丝为H08A，焊剂J431。5.5.2.2除注明外，焊接接头形式及尺寸按HG20583—1998中规定，对接接头采用DU4，接管与壳体焊接接头采用G2、带补强圈的接管与壳体的焊接接头为G29，角焊缝的焊角尺寸按较薄板的厚度；法兰的焊接按相应法兰标准中的规定。5.5.2.3发酵罐的所有焊缝必须做煤油渗漏检查。5.5.2.4本设备内表面应平齐，焊缝表面应平整，不得保留有焊渣、焊瘤和毛刺。法兰接管内缘转角处及内件尖角处必须修磨成圆滑过渡，圆角半径R≥5mm。5.5.2.5衬里钢壳的一切加工及检验均应在衬里施工前完成，喷涂施工后不得施焊。5.5.2.6设备内表面及与介质接触的零部件表面在喷涂前应进行除锈处理，达到GB/T8923—1988ST3级为合格。DB13/T1305—201055.5.2.7喷涂材料宜采用双相环氧树脂漆，层数2层，涂膜厚度0.5mm。喷涂施工方法按照产品的有关规定和要求进行。5.5.2.8设备喷涂施工完毕须进行质量检查1）外观检查：涂膜应光滑完整，颜色一致，无气泡、剥落、漏刷、反锈、透底和起皱等缺陷。一般要求用5-10倍放大镜检查，无微孔为合格。2)膜厚度检查：利用测厚仪测定，要求涂层膜厚度均匀并符合设计要求，膜厚公差为0.1mm。3)涂膜致密检查：利用兆欧表对涂层进行质量检查。5.5.2.9设备外表面应进行除锈处理，达到GB/T8923—1988中规定的Sa1.0级合格，然后涂铁红醇酸底漆两道，每道干膜厚度35ｕｍ。5.5.2.10本设备只允许置换，不允许抽真空。5.5.2.11设备必须进行防雷、防静电接地处理并达到气象部门的防静电和避雷要求。5.5.2.12裙座内外侧应敷设防火层，厚度约50mm，材料为石棉水泥。5.5.2.13安全装置由工艺在系统中统一考虑。5.6发酵产气发酵料液通过上料装置打入发酵罐后，料液温度在30℃～57℃范围，浓度在15％～20％，PH值为6.8～7.5，进行厌氧发酵产生沼气，容积产气率≥1.0。5.7沼气净化按NY/T1220.2—2006中第5章的规定执行。5.8沼气储存5.8.1按NY/T1220.2—2006中第6章的规定执行。秸秆沼气储气以低压干式储气罐为主，储气设计压力位0.02MPa～0.08MPa。同时符合本标准中5.5.2.10的要求。5.8.2储气罐焊接及管理5.8.2.1储气罐焊接技术要求应符合本标准5.5.2的要求。5.8.2.2储气罐及输气管内积水要定期或自动排放，避免冬季积水结冰，甚至胀坏管路。5.9沼气输配及利用5.9.1沼气输配按NY/T1220.2—2006中第7章的规定执行。5.9.2沼气利用按NY/T1220.2—2006中第8章的规定执行。5.10安全用气5.10.1按NY/T1220.2—2006中第9章的规定执行。5.10.2发酵罐、储气罐的防雷设计应符合GB50057—1994的相关规定。防雷接地装置的冲击接地电阻应小于6Ω。5.11秸秆沼