ICS 01.140.30 B 01 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 1305—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 河北省质量技术监督局 2010 - 10 - 10 实施 发 布 DB13/T 1305—2010 前 言 本标准按照GB/T 1.1—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/T 1305—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/T 8923—1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 GB 50016—2006 建筑设计防火规范 GB 50057—1994 建筑防雷设计规范 GB 50141—2008 给水排水构筑物工程施工及验收规范 HG 20583—1998 钢制化工容器结构设计规定 NY/T 1220.1—2006 沼气工程技术规范 第 1 部分：工艺设计 NY/T 1220.2—2006 沼气工程技术规范 第 2 部分：供气设计 NY/T 1220.3—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/T 1220.1—2006、NY/T 1220.2—2006、NY/T 1220.3—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/T 1305—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/T 1220.3—2006 中 4.2、4.3、4.4 规定执行。 4.3 按 NY/T 1220.1—2006 中第 4 章规定执行。 5 设计 5.1 设计依据 按 NY/T 1220.1—2006 中 5.1 规定执行。 5.2 设计内容及寿命 5.2.1 按 NY/T 1220.1—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) b) c) d) 远离村庄和厂区的地方，一般距离不应低于 60 米； 在村庄和厂区主导风向的下风侧； 有较好的工程地质条件； 尽量减少土方量的开挖与回填； 2 DB13/T 1305—2010 e) f) 有较好的供水、排水、供电的条件且交通方便； 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/T 1220.1—2006 中 6.2 规定执行。 5.3.3 高程布置 按 NY/T 1220.1—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 500 kg/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 20 mm 以下， 干体秸秆小于 8 mm，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 GB 50016—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/T 1305—2010 5.5 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 1 m 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 114 mm，不少于 4 根，出料管直径不低于 325 mm，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： 3 v——发酵罐有效容积，单位为立方米(m )： 3 q——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 20 m。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 8 mm。 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 200 mm。 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 HG 20583—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≥5 mm。 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