生物质沼气资源化利用工程规范

《生物质沼气资源化利用工程技术标准》Engineeringtechnicalstandardforbiogasresource1 1 2 2 4 64沼气资源化利用系统 8 84.2沼气净化 94.3沼气用于锅炉燃料 124.4沼气用于城镇/民用燃气或汽车燃料 154.5沼气用于发电 204.6火炬燃烧系统 28 30 305.2仪表与控制 31 33 33 33 34 34 35 38 38 38 40 41 41 44 44 44 48 512 1 2 2 4 64BiogasResourceUtilization 8 8 9 5ElectricalandProce 6.1.3Layoutrequirementsforprocess 7.2Airpollutionprevention 7.4Environmentalnoisepollutionprevention 7.5Solidwastepollut 11.0.1为贯彻国家有关沼气资源化利用的法规和技术政策，保证沼气资利用工程的质量，确保沼气资源化利用工程的安全运行，使沼气资源化利用22术语和缩略语一切直接或间接利用绿色植物光合作用形成的有机物质，包含除化石燃质等。可分为农业生物质、林业生物质、城市固体生物质在一定温度、湿度、酸碱度和厌氧条件下，经厌氧沼气微生物发2.1.3沼气净化biogaspurific指采用工艺将沼气中甲烷之外其他气体如水分和硫化氢以及二氧化碳、2.1.4湿法脱硫wetdesulfuri32.1.4湿法脱硫是利用特定的溶剂与气体逆流接触而脱除其中的硫化氢和其分为化学吸收法、物理吸收法、物理化学吸收法和湿式氧化法。湿法脱硫流2.1.5干法脱硫drydesulfuri指利用固体吸收剂、吸附剂或催化剂，脱除气体中硫化氢和其它硫化物2.1.5干法脱硫设备的基本原理是通过氧气将硫化氢和其他硫化物氧化成硫2.1.6生物脱硫bio-desulfur指利用特定微生物，将气体中的硫化氢转化为单质硫、硫酸或硫酸盐的脱硫菌群经培养后在微氧条件下将沼气中的硫化氢脱除的方法。本标准在此2.1.7沼气锅炉biogasboi42.1.8沼气提纯biogasupgr将二氧化碳从沼气中分离，从而得到一种高纯度的甲烷气即生物天然气含量高、热值和杂质气体含量符合天然气标准要求的高品质气体。实现沼气2.1.9生物天然气bio-natural2.1.10沼气发电biogaspowergener5VOCs—volatileorgan63基本规定3.0.1本条规定了生物质沼气资源化利用工程的设计原则。生物质沼气资源3.0.2沼气资源化利用工程的设计应在不断总结生产、建设和科学实验的基3.0.2本条规定了生物质沼气资源化利用工程的设计原则。沼气资源化利用7噪声及固体废物的污染防治工作，严格遵守国家现行环境保护标准的有关规关规定；固体废物排放的相关标准包括《一般工业固体废物贮存、处置场污84沼气资源化利用系统4.1.1对生物质厌氧消化产生的沼气资源化利用时，应根据沼气用户需求进行脱硫、脱水、脱碳、脱氮等净化系统处理。净化工艺的选择应根据沼气的4.1.3沼气净化系统包括沼气脱硫设备、沼气脱水设备、沼气脱氮设备、沼94.1.4在厌氧消化器与气柜凝液井之间应设置过滤器，防止厌氧消化器输出沼气中含有的杂质影响气柜进气系统中的管道、阀门、阻火器等器件产生异道、阀门、阻火器等正常运行，需要设置过滤器。沼气中的水分与硫化氢共4.1.5沼气利用系统应设置火炬燃烧系统，沼气净化系统和火炬系统应统筹有效解决沼气燃烧对空排放方面存在的问题。沼气利用系统需设有应急燃烧4.2沼气净化氨气、氮气、氧气、氢气和卤化烃等杂质净化后，再进入沼气资源化利用系的正常运行。并且，从环境保护角度，硫化氢随沼4.2.2沼气脱水工艺设计应符合（1）沼气粗脱水宜采用重力沉降和丝网分离结构，沼气除湿宜采用冷干4.2.2本条规定了沼气粗脱水和除湿方法。冷干法是指通过降低温度使沼气备的初投资和运行成本，因为冷干法脱水在运行过程中，需要消耗较多的电4.2.3沼气脱硫采用生物脱硫、湿法脱硫或干法脱硫方法。沼气脱硫应符合化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌等，在微氧条件下将硫化氢氧化成单质硫，如液吸收硫化氢，通过自吸空气氧化再生析硫方法，脱硫4.2.6本条明确了干法脱硫工艺设计要求。干法脱硫是在常温下沼气通过脱4.2.7沼气脱水和脱硫工艺的其它设计应符合现行国家标准《大中型沼气工4.3沼气用于锅炉燃料4.3.1沼气用于锅炉燃料进行燃烧，应保证锅炉燃烧系统连续、稳定、安全炉吨位选择时首先应考虑热水锅炉和蒸汽锅炉的区别，再根据用户需求进行不同型号的沼气锅炉在结构、性能、用料、辅机和工作环境适应性方面4.3.3锅炉出力指锅炉所产生的热水或蒸汽携带的热量，是锅炉设计中需要锅炉出力的选择需要根据生物质所产沼气的热值4.3.4按照结构的不同，沼气锅炉燃按照雾化方式的不同，沼气锅炉燃烧器可分为转杯雾化、力式雾化以及介质体枪式机是将主机、风机、油泵组、控制元器件分成表4.3.5用于锅炉燃料的沼气质量指标mg/m3%μm4.3.5本条规定了用于锅炉燃料的沼气质量要求。沼气中的硫化氢和水蒸气会发生化学反应，离解出的氢根离子易腐蚀4.3.6沼气锅炉房的工艺布置应符合现行国家标准《锅炉房设计规范》GB4.3.6按照相关标准、规范的规定，对沼气锅炉房的工艺布置提出了要4.4沼气用于城镇/民用燃气或汽车燃料4.4.1沼气用于城镇燃气或汽车燃料，应对沼气进行净化处理，沼气净化的4.4.2沼气净化工艺的选择应根据用途、处理量、原料气类型、气体组分，4.4.2本条规定了沼气净化工艺的选择原则。脱除沼气中硫化氢的方法包括能力，在最大限度满足生产和使用需要时，还应4.4.3采用变压吸附提纯工艺，应对沼气进行脱硫脱水处理，对于垃圾填埋VOCsV/Vmg/m3V/VV/Vppmmg/m3mg/m3~50%4.4.3变压吸附是利用吸附剂对吸附质在不同分压下有不同的吸附容量、吸附速度和吸附力，并且在一定压力下对被分离的气体混合物各组附的特性，加压吸附去除原料气中的杂质组分，减压脱附这VOCsmg/m3ppmmg/m3mg/m34.4.4膜分离提纯法是利用不同气体组分在压力驱动下通过膜的渗透性作用4.4.5沼气压缩机宜选用螺杆压缩机4.4.5沼气压缩机是专门针对沼气而设计的压缩机，可以改善沼气压力不足进入压缩机的沼气不应含游离水，避免降温后产生的冷凝走，造成设备效率降低甚至损坏。冷凝水还会加速管路中统的甲烷回收率是指沼气在净化后所得的甲烷量与处理前沼气中甲烷量的比高高高高高高高低高低高高高4.4.7沼气净化系统的对空排放管路出口应设置甲烷、二氧化碳、氧气、硫4.4.7对空排放管路出口设置气体在线检测分析仪，可有效检测输出沼气中表4.4.8用于城镇燃气的生物天然气指标mg/m3mg/Nm3%%表4.4.9用于车用压缩天然气的生物天然气指标MJ/m3mg/m3mg/m3%%水点不应高于-13℃;当最低气温低于-8℃,水露点应比最4.4.10沼气净化用作CNG应进行加臭，加臭装置和加臭剂应符合现工业用户，可采取可靠且安全的泄漏报警和快速切断控制等措施时，可不进四氢噻吩（THT）是目前国内外使用最多的加臭剂，在空气中的浓度达到4.5沼气用于发电4.5.1生物质所产沼气可通过锅炉发电、内燃机发电，也可制成燃料电燃烧器位置宜设在辅助燃烧器附近；也可设置沼气回喷入炉焚烧装置，此时两个电极和电解质组成，氢气和氧化剂在两个电极上进行电化学反应，电解燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的燃气轮表4.5.3用于热电机组的沼气质量指标%mg/m3mg/m3mg/m3%℃化物沉淀。沼气在燃烧时，其中的硫化氢还能转化为腐蚀性很强的亚硫酸气沼气发电机组的进气管道、增压器、中冷器、火花塞、气缸套、排气管和消在进气端需实时监测甲烷含量，以保证甲烷进气量稳定充足，避免因进（5）低温冷凝法的冷却温度宜低于-25℃,烧则会被转化为微晶二氧化硅，微晶二氧化硅具有和玻璃相似的化学和物理如含硫化合物、卤代化合物的存在降低了活性炭对硅氧烷的本，低温冷凝法一般只有在高流量和较高硅氧烷负荷的情况下才具有经济可4.5.6沼气发电机是以沼气为基础原材料，将空气和沼气混合物在气缸内压4.5.8生物质沼气发电系统主要设备包括沼气发电机组和热回收装置。沼气发电机组的高温烟气和缸套水热量宜通过热回收装置进行回收，提高能源利利用烟气的余热可以产生饱和蒸汽或者过热蒸汽，但是沼气发电机组的容量（3）每台发电机排出的高温烟气可由对应的余热锅炉产生蒸汽压力为的部分蒸汽将该热水加热至85℃~90℃后，再送入生物质综合处理厂循环使4.5.8本条明确了生物质沼气发电系统的主要设备。沼气发电机是指利用沼电机自身冷却热量的利用。由于沼气中含有微量杂质和腐蚀性物质，如燃烧的烟气排放温度要比其它燃气发动机的烟气排放温度高几十度。沼气发电系气内燃机中的润滑油、中冷器、缸套水和烟气排放中的热量使设备系统中泄漏出来的可燃气体和粉尘很快地扩散，从而不易达到爆炸极限，有效地排除形成爆炸的条件。此外，敞开式或半敞开式机房的通4.5.12沼气发电系统的热回收装置设计应考虑在故障时保证发电机组能够4.5.13生物质沼气发电工程的设计、建设和运行应符合现行标准《沼气电站4.6火炬燃烧系统4.6.1火炬燃烧系统的负荷范围应和厌氧工程产气规模相匹配，并应能满足4.6.2本条规定了火炬塔体的外表面温度。沼气燃烧火炬塔体用高温漆进行5电气与过程控制5.1.1生物质沼气资源化利用工程电气应和厌氧工程、有机肥工程等统一设5.1.1本条阐述了编制本标准的目的、基本原则和基本标准。针对不同工艺5.1.2生物质沼气资源化利用工程的用电负荷等级应符合现行国家标准《供5.1.6具有爆炸危险的区域应设计可燃、有毒气体报警系统，并应符合现行域内的电气防爆设计，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置5.1.7厂区内消防用电负荷等级应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》5.2仪表与控制5.2.1生物质沼气资源化利用工程仪表与控制应和厌氧工程、有机肥工程等5.2.3在中控室内应能够监视工艺系统的运行工况，发生异常时应能够在中5.2.4生物质沼气资源化利用工程的仪表与自动化控制应符合现行标准《化6配套工程6.1工程总体设计形地貌、水文、地质、气象、道路、交通运输、给排水及供电条件等基础资生物质沼气资源化利用工程的选址应与厌氧工程、有机肥工程相协生物质沼气资源化利用工程的选址应根据沼气资源化利用方式不同，（1）生活饮用水水源保护区、风景名胜区、自然保护区的核心区及缓冲（2）城市和城镇居民区，包括文教科研、医疗、商业和工业等人口集中（1）总平面布置应在总体规划的基础上，根据所选取的沼气利用工艺性生物质沼气资源化利用工程的总图应和厌氧工程、有机肥工程等统生物质沼气资源化利用工程的绿化布置应结合当地规划及周边自然（1）填埋气体管道布置与敷设具体应符合现行国家标准《生活垃圾填埋（2）管线的综合布置具体要求应符合现行国家标准《工业企业总平面设6.2.1可燃气体探测器探测点的确定应符合现行国家标准《石油化工可燃6.2.1本条是对生物质沼气资源化利用工程中可燃气体探测器探测点的相6.2.3可燃气体探测器和指示报警设备的安装应符合现行国家标准《石油6.2.6生物质沼气资源化利用工程的排水工程应和厌氧工程、有机肥工程6.2.7生物质沼气资源化利用工程的消防工程应和厌氧工程、有机肥工程灭火器配置设计规范》GB50140和《消防给水及消火栓系统技术规范》GB7环境保护7.1.1生物质沼气资源化利用过程中产生的废气、废水、噪声及固体废物的体废物的防治除执行本标准之外，应满足国家现行的其他适用环境保护法规7.1.2生物质沼气资源化利用工程应根据其污染源的特性和污染物的产生量7.1.2本条明确了生物质沼气资源化利用工程应采取同时具备经济和技术两7.2.1使用生物质沼气为燃料的锅炉大气污染物排放应符合《锅炉大气污染使用生物质沼气为燃料的锅炉属于燃气锅炉，锅炉烟气中的颗粒物、二氧化7.2.2采用生物质沼气制备城镇燃气或汽车燃料的提纯过程产生的恶臭污染7.2.2GB14554-93《恶臭污染物排放单位及垃圾堆放场的排放管理以及建设项目的环境影响评价、设计、竣7.2.3使用生物质沼气为燃料的内燃式发电机组的烟气污染物排放应符合生电技术，通过沼气在气缸内燃烧，带动活塞运动，产生动力，再带动发电机运转发电。目前国家尚未制定采用气体燃料的内燃机发电机组的大气污染物排放标准，往复式燃气内燃机组与燃气锅炉的燃烧原理不大气污染排放标准》GB13271-2014和《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011。各地建设项目环境影响评价和竣工环境保护验收也有执行《车用点燃式发动机及装用点燃式发动机汽车排放污染物排放限值及测量方使用生物质沼气为燃料的内燃式发电机组的烟气污染物排放应符合生态环境7.2.4生物质沼气资源化利用项目的恶臭污染物无组织排放源应符合《恶臭7.2.5生物质沼气资源化利用项目的挥发性有机物无组织排放应符合《挥发放的建设项目的环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环境保护验收、排7.3.1生物质沼气资源化利用项目的沼气预处理冷凝水等各类废水应按生态环境行政主管部门批复的项目环境影响评价文件规标准要求生物质沼气资源化利用工程各类污水执行生态环境行政主管部门批7.4.1生物质沼气资源化利用项目的增压机、发电机等主要噪声源应采取消声降噪措施，项目厂界噪声应符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》固定设备厂界环境噪声排放限值及其测量方法。该标准适用于工业企业噪声排放的管理、评价及控制。生物质沼气资源化利用项目厂界环境噪声应执行7.5.1沼气湿法脱硫过程产生的副产品（俗称：硫泥）应按一般工业固体废试验而获得的浸出液中，任何一种污染物的浓度均未超过《污水综合排放标工业固体废物。副产品硫泥在厂内贮存应符合《一般工业固体废物贮存、处7.5.2沼气干法脱硫过程产生的废脱硫剂属于危险废物，应委托有相关危险废物处置资质的单位进行处置。废脱硫剂在厂内贮存应符合《危险废物贮存废物处置资质的单位进行处置。废营养液在厂内贮存应符合《危险废物贮存7.5.4沼气预处理过程产生的废活性炭属于危险废物，应委托有相关危险废物处置资质的单位进行处置。废活性炭在厂内贮存应符合《危险废物贮存污7.5.5沼气制备城镇燃气或汽车燃料（C废纤维膜或废分子筛在厂内贮存应符合《危险废物贮存污染控制标准》8安全与劳动保护8.1.1生物质沼气资源化利用工程的施工应严格遵守《建设工程安全生产管8.1.2生物质沼气资源化利用工程的施工应保证施工人员的安全作业环境，并为施工人员提供符合国家标准或行业标准的劳动防护用品（至少配备安全），8.1.2本条是对施工人员必须防护用8.1.3生物质沼气资源化利用工程的施工应保证施工人员的合理休息时间，8.1.4生物质沼气资源化利用工程入口处应设置静电释放器，及时释放进入8.2施工安全（1）露天使用的用电设备、配电箱应采取防雨、防雪、防雾和防尘的措（9）当发生电气