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—2010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。0Ⅰ DB13/T1305—2010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1 DB13/T1305—2010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；2 DB13/T1305—2010e)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3新鲜越好，一般含水量在60％～70％为宜,密度不低于500kg/m。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。3 DB13/T1305—20105.5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：3v——发酵罐有效容积，单位为立方米(m)：3q——料液设计流量，单位为立方米每天(m/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。4 DB13/T1305—20105.5.2.7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秸秆沼气集中供气系统工程监控5.11.1结合秸秆沼气集中供气系统工程规模、运行管理、所选设备及仪器，根据资金情况，因地制宜选择监控指标和自动化程度，采用自动控制时，应同时设置手动控制。资金允许的情况下可以设计远程5 DB13/T1305—2010在线监控系统，实现全国不同地区的沼气工程的信息联网和物业服务企业对所有沼气工程的实时在线自动监控。5.11.2秸秆沼气集中供气系统工程应对主要参数上料量、出料量、料液浓度、沼气产量、沼气成分、沼气压力、温度、液位、pH值等进行实际测量和记录。根据实际需要及工程资金安装必要的沼气流量、料位监测、温度监测、pH值监测的仪器、仪表等设施设备进行实时监控。5.11.3秸秆沼气集中供气系统工程需设置化验室并安装水、电、气和药品的计量仪器、仪表。5.11.4在上料车间、输配车间等安装必要的沼气漏气报警器和联锁排气换气装置。5.11.5在发酵罐、储气罐顶端最高处安装排气装置，并与工程监控装置连接，超压自动排气。5.12沼液、沼渣的处理与利用5.12.1沼液、沼渣进行固液分离后，沼液用于浸种、根际追肥或叶面喷施，沼渣用于底肥、追肥等直接性综合利用；也可进一步研究配方，深加工制成蔬菜、果树、花卉、大田等无公害有机肥。5.12.2沼液直接作为液体肥料在施用前应敞口储存3d以上或取出的沼液在容器中不断搅拌5h后即可直接使用。5.12.3沼液、沼渣储存池的容积应根据沼液、沼渣的数量、储存时间、利用方式、利用周期、当地降雨量与蒸发量确定。沼液、沼渣储存池的容积应不小于最大利用间隔期内发酵罐沼液、沼渣的排出量。6施工6.1建筑工程6.1.1按NY/T1220.3—2006中5.1、5.2、5.3规定执行。6.1.2基坑施工建（构）筑物基坑的施工排水、开挖及回填按GB50141—2008中有关规定执行。6.1.3发酵罐、储气罐基础6.1.3.1发酵罐、储气罐基础施工时，按照设计单位提供的施工图严格施工，并应根据进度进行分项工程质量检查，隐蔽工程经监理人员验收合格后，方可进行下道工序的施工。6.1.3.2发酵罐、储气罐的地脚螺应提前下到砼内指定位置并符合下列要求a)地脚螺栓必须垂直安装并与砼内钢筋紧密相连；b)拧紧螺母后，螺栓必须露出螺母3个～5个螺距；c)地脚螺栓上光杆部分应无油脂和污垢，螺纹部分要涂上油脂。6.1.3.3砼的配合比应通过试验确定，其抗渗等级应比设计要求提高0.25MPa。6.2设备安装6.2.1按NY/T1220.3—2006中6.1、6.2.1、6.2.2、6.2.3、6.2.4、6.2.7、6.2.9规定执行。6.2.2泵安装秸秆沼气集中供气系统工程中的潜污泵、泥浆（渣浆）泵、水环式真空泵、空气压缩机等的安装，应遵照GB50275-1998有关安装规定执行。6 DB13/T1305—20106.3非标设备安装6.3.1按NY/T1220.3—2006中7.1规定执行。6.3.2钢板结构发酵罐、储气罐的焊接安装6.3.2.1钢板结构发酵罐、储气罐除按照设计图纸进行焊接安装，还应符合下列要求a)安装用的吊装设备应根据罐体总重量进行配置，并满足30％以上的安全系数，不得利用安装好的其他部件吊装其他部件；b)对容易变形的钢构件进行强度和稳定性验算，必要时应采取加固措施；c)发酵罐、储气罐的壁板管件等主要构件安装就位后，应立即进行校正同时焊接固定；d)在安装、校正时，应考虑焊接变形等因素的影响并采取相应的调整措施；e)安装在罐体上的观察孔、检测管孔、人孔、进料管、出料管、导气管必须严格按施工图进行焊接安装。6.3.2.2罐体及部件安装的允许偏差按NY/T1220.3—2006中7.2.2的规定执行。6.3.2.3钢结构发酵罐、储气罐的焊接技术要求应符合本标准5.5.2。焊接完成后所有焊缝均应作煤油渗漏检查。6.3.2.4钢结构发酵罐、储气罐的施工应按施工图执行并与工艺、设备、管道、电气等相关专业协调配合。6.3.2.5钢结构发酵罐、储气罐在罐体焊接及内外连接管件及设备安装完毕后，应进行除锈、防腐处理以及密封性试验。6.3.2.6发酵罐保温层的施工应符合下列规定a)发酵罐做保温层前，应对发酵罐整体外壁表面进行除锈处理，并保持干燥；b)一般选择添加阻燃剂的聚氨酯发泡为宜，保温层厚度应根据沼气站所处纬度的不同确定保温层厚度，不得低于200mm。对发酵罐所有外壁进行发泡完毕后，在保温层外壁用彩钢板进行维护处理，同时对罐体保温层起到密封的作用，以保证保温效果；c)除锈及保温层的施工严禁在雨天进行，在低温环境下施工要采取相应增温措施。6.3.2.7发酵罐的试水应符合下列规定a)满水试验必须在发酵罐基础砼已达到设计强度并应在保温层施工前进行；b)满水试验的方法应符合GB50141—2008附录1的规定；c)检验方法：检查施工、实验、检验记录。6.3.2.8发酵罐、储气罐的气密性试验应符合下列规定a)试水合格后，除储气罐进行气密试验外，防爆脱水罐、脱硫罐、发酵罐等也必须进行气密性试验，发酵罐气密试验要在保温层施工前进行；b)发酵罐、储气罐的气密性试验压力按照发酵罐、储气罐设计工作气压的1.2倍进行，24h的气压降应小于试验压力的3％；c)气密性试验的方法应符合GB50141-2008附录2的规定；d)检验方法：检查气密性试验报告。7 DB13/T1305—20106.3.3脱水罐、脱硫罐的安装按NY/T1220.3—2006中7.5规定执行。6.4管道安装按NY/T1220.3—2006中第8章规定执行。6.5电器设备及仪表安装按NY/T1220.3—2006中第9章规定执行。6.6试运转按NY/T1220.3—2006中6.3.1、6.3.2、6.3.3、6.3.4、6.3.5、6.3.8、6.3.9规定执行。7工程验收按NY/T1220.3—2006中第10章规定执行。_________________________________8'