NY/T 2371-2013
基本信息
标准号:
NY/T 2371-2013
中文名称:农村沼气集中供气工程技术规范
标准类别:农业行业标准(NY)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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出版信息
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标准简介
NY/T 2371-2013 农村沼气集中供气工程技术规范
NY/T2371-2013
标准压缩包解压密码:www.bzxz.net
标准内容
ICS27.010
中华人民共和国农业行业标准
NY/T 2371—2013
农村沼气集中供气工程技术规范Technical code for rural centralized biogas supply plant2013-05-20发布
2013-08-01实施
中华人民共和国农业部发布
规范性引用文件
术语和定义
沼气生产
沼气净化
沼气贮存
沼气输配
沼气利用与计量
10发酵残余物处理与利用
监控与数据采集
12安全与消防.
附录A(资料性附录)常见原料十物质产气量.
附录B(资料性附录)不同原料压氧消化工艺选择次
NY/T: 2371—2013
NY/T2371—2013
本标准按照G1B/T1.1-2009给山的规则起肯本标滩出农业部科技教育司提山本标准油全闲沼气标准化技术委员会(SAC/TC515)归II。本标准起草单位:农业部规划设计研究院。本标准丰要起节人:赵立欣、董保成、罗娟、陈羚、宋成军、张旭东、崔光洪、万小夺、李小刚。1范围
农村沼气集中供气工程技术规范本标谁规定了农村沼气集中供气工程建设和管埋等方面的技术要求,NY/T 2371--2013
木标准适用于新建的农村沼气集中供气工程,不适用于农村户川沼气池,护建或改建的农村沼气集中供气工程参照执行。
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。凡是注月期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注几期的引用文件,其最新版木(包括所有的修改单)适用于本文件。GB50016建筑设计防火规范
GB50028-2006城镇燃气设计规范GB50057-2010建筑物防雷设计规范GB50058爆炸和火灾危险坏境电力装置设计规范(JJ33—2005城镇燃气输配.T程施T.及验收规范(JJ94一2009城镇燃气室内工程施工与质量验收规范NY/T1220.1—2006沼气上程技术规范第1部分:工艺设计NY/T1220.2—2006沼气上程技术规范第2部分:供气设计NY/F1220.4—2006沼气工程技术规范第4部分:逆行管理NY/71222—2006规模化育禽养殖场沼气丁程设计规范NY/T2065沼肥施用技术规范
NY/T2142—2012秸杆沼气工程工艺设计规范SY0007钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范SY/T0036埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范HJ4972009畜禽养殖业污染治理工程技术规范3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
农村沼气集中供气工程ruralcentralizedhiogassupplyplant采用集中供气方式,以供应农村居民生活和生产用气为主要目的的沼气工程。3.2
双膜气柜double-Tilm gas hulder主要由底膜,内膜、外膜和增压、压力保扩系统组成。底膜与内膜之间形成的一个容积可变的气牵空间月于些存沼气·外膜构戚些气柜的球冠状外型;增压系统用于调控内外膜之间的空气量,保持气密空间内沼气压力恒定和外形固定。3.3
发酵赔气一体化消化器intcgrated digester利用贮气柜替代厌氧消化器缝顶,将厌氧消化与沼气贮存结合在-起的庆氮消化装置。3.4
NY/T2371—2013
沼气增压器biogassuperchargingequipment能变换输入沼气的压力,并以较高压力输出的气压设备。主要川于沼气的远距离输送。4总则
4.1农村沼气集中供气下程的选址,应遵循合理地,节约用地的原则,根据工程地点的地质、水文、气象和周边环境等确定;应设置在村镇的下风向且与居民区保持一-定的安全距离,4.2农村沼气集中供气工程的建设,应根据当地原料资源及发酵剩余物消纳能力进行统筹规划,并成符合当地城乡村镇规划,做到近、远期结合,以近期为主,兼顾远期发展。4.3衣村沼气集中供气工程的建设,应在不断总结生产实践经验和吸收科研成果的基础上,积极采用行之有效的新汇艺、新技术,新材料和新设备,做到技术先进、经济合理。4.4农村沼气集中供气工程的建设和管理,除应遵守本规范外,还成遵循国家有关法律、法规,执行国家现行的资源利用、环境保护,安全与消防等机关规定。5沼汽生产
5.1一般规定
5.1.1供气.1程的建设规模,应根拼供气农户的月均用气总量、原料可利用量及其产气量来综合确定,5.1.2生产:1艺流程、建(构)筑物、设备以及设施等应最人限度满足生产和使用的需要,同时成避免各种设备和设施生产能力的浪费,确保合理的性能价格比。5.1.3农村沼气集中供气工程应与周边的给水,排水,供电等设施协调,并成充分考虑发酵残余物的处理与综合利用,防止对环境造成二次污染,5.2原料贮存
5.2.1畜禽养殖粪污忙存设施及其容积按粪污最人口产牛量进行设计,即至少能购存24h的粪污量;供气F程与养殖场分离的.应保证能存2d以上的粪污量。5.2.2农作物秸处存设施及其容积应根据秸秆特性,收获次数、消耗量、贮存方式等因素确定:宜根秸秆收获周期内露要消耗的原料量设让。5.2.3其他惊料的贮存设施及其容积成根据其物料特性、收集周期、消耗量等因素确定5.2.4供气1程的原料贮存量应与.工程的消耗能力相匹配,同时为保证不间断供气,其周边应其有充足的备用原料和相应的忙存,透输茶件,5.2.5原料贮存场所应防火、防雨.并应保持消防车道的畅通和消防1具完备有效。5.3原料预处理
5.3.1奋粪污奖原料的预处理设施按照NY/T1222—2006中第7条的规定执行5.3.2农作物秸秆原料的预处理主要有物理,化学和牛物等方法,预处理建(构)筑物上要仙括粉碎车间、堆这设施、集料池、匀浆池等,官按照NY/T2112--2012中第4.4条的规定执行,5.3.3其他原料的预处埋方式及设施应根据原料特性等选择和确定。5.4沼气发酵
5.4.1应根据原料特性及.1.艺特点,经技术经济分析比较后确定适宜的厌氧消化工艺。厌氧消化工艺特点及适应性参现附录B。
5.4.2厌氧消化器的有效容积与供气农户的户数、用作其他用途的沼气量以及厌氧消化器的容积产气率等有关,宜按式(1)计算。
武中:
V。一一厌氧消化器的有效容积,单位为立方米(m);供气农户的户数,单位为户(户):NY/T 2371—2013
农户每天的用气量,单位为立方米每天「m/(d·户),与供气工程所在地区的气习惯有关,无实测值时宜取1单位为立方米每天户/(d·户);V。-一衔天用作锅炉燃料及其他用途的沼气量,单位为立方米每大(m/d)::\设计容积产气率,单位为文方米方米天m/(m·d)。5.4.3厌氧消化器不宜少十2座。当设置多于2座消化器时,总有效容积应比计算值大10必5.4.4应根据厌氧消化器类型和原料特点设置取样口及测温点位置和数量;每魔厌氧消化器版设胃2个以上取样口和测温点。
5.4.5厌氧消化器须达到抗渗、防腐和气密性要求。5.4.6厌氢消化器应具有增湿,保溢施:供热锅炉或其他热源需满足厌氙消化器在极端条件下的热量需求、
6沼气净化
6.1般规定
6.1.1沼气在进人集中供气输配系统之前须经脱水、脱硫处理。6.1.2沿气净化设备的处理能力,应按小玻大沼气处理量和其相应的杂质含最确定。6.1.3供气工程的沼气净化后质量指标,应符合以下要求:a)沼气巾甲烷含量大十50%;
沼气中 H,S含量小于20 mg/m:
c)气温度低于35%:
d)沼气中应添加膜觉正常的人能感知的且对人体无告的警示性吴;e)沼气水露点应比当地最低气瀛低5%。6.2沼气脱水、脱硫
6.2.1化学脱硫下艺的脱硫剂更换时间应根据脱硫效率和沼气处理量确定。在脱硫装置的出口管道上宜设置H2S度检测仪,定期检测脱硫效果。6.2.2氧化铁干法脱硫的脱硫剂采用空再4时温度为30%~70℃,再牛次数为2次~3次;再生店沼气中H2S高于2011g/tn时应更换脱硫剂。硫容量较小的脱硫剂宜采用空气白然再生,硫容量较高时,带采用强制通气再生。
6.2.3沼气脱硫间应安装沼气泄露报警装罩。6.2.4其他它按照NY/T1220.2—2006中第5条的规定执行,7沼气购存
7.1般规定
7.1.1沼气的贮存可使而湿式贮气柜、十式始气柜或采用发酵忙气…体化消化器进行些存。7.1.2沼气的贮存方式及贮气柜形式应根据供气规模、输配管网压力等因素,经技术经济比较后确症,7.1.3剂气供气距离大于5km时,宜采用高压贮气柜。7.2购气柜选用
7.2.1寒冷地区它选用下式贮凯柜,当采用湿式贮气柜时应设置在温空内或水讨池其有防冻措施:当采用发酵贮一休化消化器时,顶部应有保温措施。3
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7.2.2湿式贮气柜的设计官按照NY/T1220.22006第6.2条的规定执行。7.2.3低压下式贮气相(.L作压力小于10ka)可来用双膜气框和活寒式贮气柜,其密封系统垃能保证可靠连续运行。
7.2.4高压下式贮气柜(L.作压力大于0.4MPa)须设置安全阀、放散管、排污管以及压力检测装置,有效:气量工按照NY/T1220.2-2006第6.3条的规定计算。7.3购气柜容积确定
7.3.1采用低压湿式贮气柜或低压1式泌气拒时、贮气柜有效容积,按式(2)计算,VL =mX(1 --8) X±XX60X ...
式中:
V一低压些气柜的有效购气量,单位为立方米(m);m一供气工程每大消耗的原料质量,单位为干克(kg);(2)
3:一原料含水率,单位为白分率(%):一-每下克下物质原料的产气量,单位为立方来每千克下物质原料[m/(kg·Ts)],部分原料的产气量参见附录A:
一~气系数,与原料发酵条件有关,取值宜为0.75~-0.9。7.3.2采用高压贮气相时,贮气柜容积的确定按照NY/T1220,2-2006中第6.3.2条的规定执行。7.4贮气柜防火与防雷
7.4.1则气柜的安全防火问距按照NY/T1220.2-2006第6.4条的规定执行,同时满足GB50016的规定。
7.4.2贮气柜进气11和比气H处须设置阻火器和切断装置。7.4.3忙气柜的金属支架应逛行防火保护,其耐火极限应不小于2. h,7.4.4高乐贮气柜周围应设置国墙(围栏).且围墙(围栏)的高度不宜低于2.5m7.4.5则:气柜应设置防雷措施,防雷设计成符合(B50057的规定。7.5贴气柜防腐
7.5.1此气柜的钢结构部件和金属支架必须进行防处理,其防腐设计应符合国家现行标准SY0007的规定。
7.5.2对需做防腐的钢结构部件和金属支架,还应根据防涂层的要求对金漏表面进行处理,8沼气输配
8.1—般规定
8.1.1农村沼集中供*工程的输配管网必须优先考虑沼气供应的安全性、可靠性以及稳定性。8.1.2输配管网的压力宜为低压。来用中高压供气时,沼气输配管网进入村落后宜转换为低压供气,
8.1.3沼气输配管网的使命应不小丁集中供气程的设计使用寿命。8.2设施和管道
8.2.1招(设施、管道以放附件的材质和连接形式应符合沼特性、压力、溉度等条件,其压行级别不成小于系统设计压力。
8.2.2沼气设施和臂道的设置应满足压力和流量的要求,并应满是操作、检查.维修的要求。8.2.3沼气设施和输配管道应按1坐和安全的要求设置散管和切断装置8.2.4浒气出凹管道应采取措施防止低温对装置和管道的不利影响。4
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8.2.5钢质沼气管道必须进行外防腐,其防腐处理应符合SY0007及CJI33—2005第4条的规定,采用涂层保护埋地数设的钢质气十管,宫同时采用阴极保护.并应符合SY/T0036的规定。8.2.6沼气输配管道的设计宜按照NY/T1220.2—2006第7.2.4条至7.2.11条的规定执行。8.2.7沼气输配管道应采用斜坡铺设,月.管道的最低点须设置凝水器。8.3沼气干管
8.3.1室外输配管网的干管和支管材质宜选用PF管以及防腐镀锌钢管、焊接钢管等。8.3.2输配管网十管、支管的计算流景,按计算月的小时最人旧气量计算,该小时最大用气量垃根据所有农户沼气用气量的变化叠加后确定,按照NY/T1220.2一2006第7.2.2条的规定执行。8.3.3沼气千管的敷设宜按照NY/T1220.2-2006第7.4条的规定执行,并应设置分段阀门8.3.4地下沼气管道不得从建筑物和大型构筑物(不包拆架空的建筑物和人型构筑物)下面穿越,8.3.5钢质沼气干管应有可靠的防需接地装置,采而阴极保护防腐的钢质沼气干管迹人建筑物前应设罩绝缘连接!
8.4农户院内管道
8.4.1农村院内沼气管道的运行压力应不人于5kPa,8.4.2农户院内管道它选用防腐镀锌钢管、不锈钢管、PE管等,8.4.3农1室内沼气管道的计算流量,宜按照VY/T1220.2—2006第7.2.3条的规定计算。8.4.4农户院内管道数设在地下率、半地下室及通风不良的场所时.应具有通风,燃气泄漏报警等安全防护设游。
8.4.5农户室内管道立管,调压器和燃气表前、燃具前、测压点前和放散管起点等部位,应设置于动快速式切断阔。
8.4.6农户室内管道与电器设备,相邻管道保持一定距离,并应符合(JI94--2009第4条的规定。8.4.7沼气热水器等燃烧器及其供气管道不得安装在浴室内。8.5沼气调压
8.5.1供气工程采用高压供气时,须设置沼气调压装置;低压供气的沼气压力不能满足沼气用气设备额定压力时·应设置沼气增压器。8.5.2设置调压装置的建筑物或露大设置的调压装置与周围建(构)筑物之间的距离应符合(T50028—2006中第6.6条的规定。8.5.3安装谢压装置的建筑物和调压箱,应符合国家现行标准有关防爆的要求。8.5.4调压装置的沼气进口(或出口)处,应设置防止沼气出口床力过高的安金保护装置。9沼气利用与计量
9.1沼气利用
9.1.1农广生活用气应采用低压用气设备·用气设备前的沼气压力应在燃具额定压力的0.75倍+1.75倍范围。
9.1.2农户生活川气设备的安装场所须设置排气扇和招气报警器.严禁安装在卧率内。9.1.3农广生活用气设备与可燃或易燃的墙整、地板家具之间,除应有一定的防火间距外,还应采取有效地防火隔热措施。
9.1.4安装直接排气式燃具的场所.应其有对外的案户.并设置机械排烟设施9.2沼气计量
9.2.1供气工程应可实时监按气流量,并设置供气总燃气;每广农应单独设置燃气表,采用-·户5
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~表计最,出现异常附可随时关停,9.2.2燃气表应根据沼气的最人流量、最小流量、1作压力和温度等内素选用,宜选用卡式计量表。9.2.3燃气表的安装位置,应满足抄表、检修、保养利安全使用的要求。9.2.4严禁将燃气表安装在卧室、11生间以及危险品和易燃易爆品堆放的场所。10发酵残余物处理与利用
10.1发酵残余物从厌氧消化器排1H后须先经固液分离为沼渣和沼液,固液分离应符合HJ497-2009第13.2.2条的规定。
10.2沼液沼湾处理技术的选择,成以提商沼液沼渣综合利用效益、避免对环境造成二次污染为基本原则。
10.3沼液沼渣的处理与利用技术应根据发酵原料特性,沼液沼渣的用途,经技术经济分析比较后确定处埋后应尽量回用,实现资源化利用。10.4供气T程须建沼液沼泄览存池,贮存池的设计按照NY/T1220.1第10.3条和第11.2条的规定执行。
10.5消液沼渣贮存设施应采取底部防渗狗顶部防雨措施,Ⅱ底部应设置监测防泄露设施。10.6其他按照NY/T1222—2006第9条和VY/T2065的规定执行。11监控与数据采集
11.1结合供气工程规模、运行管理的要求、工程投资情况、所选用的设备及仪器的先进程度,维扩和管现水平,选择实用的监控仪幕,其白动化程度视上述情况确定。11.2应定期对供气工程的沼气产量、沼气巾甲烷含量、罐内沼气压力、料液温度、液位、H等主要参数进行检测、并建立运行工作档案。测周期及方法按照NY/T1220.4--2006第18.1.2条的规定,11.3监控及数据采集系统所选用的设备、器件、材料和仪表,应选用通用性产品,H成配备至少一台手持式甲烷检测仪。
11.4监控与数据采集系统,应其备非正常工作状况的报警和自动停机功能、仪器、仪表应定期进行检定和校。
12安全与消防
12.1一般规定
12.1.1厌氧消化器和气柜,应具有正负压保护器、防火防需等安全防护措施,供气工程周边以及场区内燃烧装置等设施和设备周围,应设置安全防护设施和警示标志。12.1.2供气工程应根据沼气特性御工艺要求制定运行操作规程和事故成急颜案,并指派专人对供气乙程和输配管网逊行管理与维护12.1.3供气工程应根据供气规模.沼气气质、运行条件和火灾危险性等因素按照国家和行业规范设置消防系统,贝彻\预防为主,防消结合\的方针,防止和减少灾害的发牛,12.1.4供气工程舒伴至少安排次沼气程操作管理培训,上作人员必须熟悉本岗位设施、设备的运行操作要求和技术指标,并须厂解供工程的1艺流程。12.2安全操作与维护
12.2.1供气已程的工件人员必须持证上岗,12.2.2供气「程应建立口常保养、定期维和人修三级检修制度。12.2.3供气上程的各种设备、仪器仪表成严格进行维护保养NY/T 2371—2013
12.2.4沼气输配管网应由专人严格遵照运行管理规章制度进行月带维护,并做好记录;发生放障时,必领立即通知专职人员进行检修。12.2.5沼气户应遵守沼气安全使用规程,使前纳经过安全用气基本知识培训,户内应张贴安全用气的使用规定:
12.3防火、防爆及防雷
12.3.1供气工程站内厌消化器、气柜、设备等的设置和管道的敷设须满足消防的要求。12.3.2供气工程站内建(构)筑物的耐火等级和具有爆炸危险生产厂房的防爆要求须符国家现行标准的规定。
12.3.3供气工程具有爆炸危险和火灾危险的建(构)筑物内不应有沼气聚积和滞留.并须设置小型干粉灭火器或其他简易消防器材.严禁在厂房内直接放散沼气和其他有害气体,12.3.4供气工程站内具有沼气泄露和爆炸危险的场所,垃设置沼气浓度检测报警据,场区内应设置应急火炖。
12.3.5供气工程内应设置消防车道:并有可靠的供水设施,各建(构)筑物在同-时间内的火灾次数应按-次考虑.其消防用水量应按一次最大小时消防用水量确定。12.3.6供气T程具有爆炸危险和火灾危险的电气装置,应根据运行介质、上艺特征、运行和通风等条件确定的爆炸危险区域等级和范围采取相成的措施。12.3.7厌氧消化器和贮气柜的防雷设计,应符合GB50057--2010中“第二类防雷建筑物”的规定。12.3.8固液分离设备放置在贮液池顶部或附近时,应采用防爆电机;固液分离设备放置在固液分离车间内,车问内须设置沼气报警装置12.3.9供气工程的供电电源应满足正常生产和消防的要求,中力装置设计应符合GB50058的规定。12.3.10供气工程内所有建(构)筑物之间及与围墙的间距不宜小于5m.7
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常见原料干物质产气量见表A.1。附录A
【资料性附录】
常见原料干物质产气量
原料种类
农作物秸科
布高粪便
玉米秸
高粱粘
产气量
L/ k·TS
注:以上数据来自&沼气技术于册,发酵温度为 35℃,群类发酵周期为90 d,粪便类为 60 l.甲烧含
不同原料厌氧消化工艺选择见表B.1,附录B
(资料性附录)
表B.1不同原料厌氧消化工艺选择序号
典型T艺
全混合厌氧消化汇艺
(CSTR)
外流式厌氧固体友应:bZxz.net
器(ESR)
塞流式厌氧消化丁艺
一体化两相厌氧消化
I艺IP)
爱膜棺厌氧消化工艺
竖问推流式厌氧消化
T艺(VPF)
全混合自载体生物膜
法沃氧消化工艺
(MMSB)
原料适应性
工艺特点
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机械搅拌、完全混合;采用连续投料或-卡连续投料运行,反应器内物料温度均.发酵效率高IIKT.SRT和MRT究全畜窍粪便类
牛粪类
秸秆,或黏秆与
角粪便混合物
奇岛粪便和秸
混合物
秸秆为主
黏科为主
注:以上数据均指在中温发酵条件下进行厌氧消化。相等;反应器体积较人,能耗较高。进料浓度5%~12%,HRT-15 c~ 30 d
结构裔单;SKT和MKT大于HRT.因此所需EIIKT较短:易产生浮渣;沼液量较大:易酸化。进料浓度1%~6%HRI-8 d--15 d
池形结构简单,能耗低;适用1高SS料液处理:运行方便,做障少,稳证性商,固体物穿易沉证「池底,效率较低:诺要固休和微生物间流;反成器内温度雉以致;易结克。进料浓度 7%~-10%, HRT-20 d--30 d菜用连续进料方式;反应器内产酸相和产印烷相分开:顶部设置布料和消化液喷淋装置,底部设置诊滤收集设施,并设置存漆滤被循坏装置:精秆粒径约为10 tr1.温度宜为(40—2),消化时间的 d
采用原料好氧升温厌氧消化产气一好氧制肥发酵T序;采用批逆式投料发酵,宜采用装载机作为进(出)料1.具:枯杆粒径小大于100mm,进料浓度15%--40%,温度它为35℃~42℃,消化时间不小于20 l顶部设有布料和沼液喷淋装置;设置有沼液循环流:猪秆粒径约为 10 mm,进料浓度 3%~ 5%,温度宜为(40 +2)℃,HRT=90 d
采用卧式或守式厌复消化反应器,序批式进料,内设强化传质、传热搅拌装置;待杆粒径LU mtn--3l trtm,进料浓[8%,温度宜为 3:r: ~-38,HRT-40 d--15 d
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