【农业行业标准(NY)】 沼气工程技术规范 第2部分：供气设计

ICS 65.040.01
中华人民共和国农业行业标准
NY/T1220.2—2006
沼气工程技术规范
第2部分：供气设计
Technical code for biogas enginceringPart 2: Design of biogas supply2006-12~06发布
2007-02-01实施
中华人民共和国农业部
NY/T1220.2—2006
本标推由在个部分组成，个部分为NY/T1220—2006的第2部分：供气设计。本标准由中华人民共利国农业部提山并旧口。本标准起卓单位：农业部沼气科学研究所、农业部沼气产品及设备质暨监督检验测试中心。本标摊主要起草人员：白力、何捍东，颜丽、邓议伟、曾友为、施国小、郑时选：1范围
沼气工程技术规范
第2部分：供气设计
NY/T1220.2—2006
本部分规定了沼气工程小的沼气净化、储存、输配和利用及安全的技术要求，本部分适用新建、扩建或收建的沼气工程供气设计：不适用于农村户用沼气池设计。2规范性引用文件
下列文仆的条款通过本部分的用而成为本部分的条款。凡是注目期的引用文件，其随后所有的修改单（不包搭勘误的内容)或修订版均不适用丁本部分，然而，鼓减根据本部分达成协议的各方训究是否可使用这紫义件的最新版本。GB50028—93城镇燃气设计规范
GBI16-87建筑设计防火规范
GB50058—92爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB 15558.1—1995
燃气用塑地聚乙烯借材
GB15558.2—1995燃气用埋地聚乙烯管仆GB/T3091:-2001低压流体翁送用焊接钢管GB/T8163—1999低压流体输送用光缝钢管GBJ209-83地下与楼而工程施上及验收规范CI/T125--200燃气用钢肯架聚乙烯塑料复合管CJ/T126—2000燃气匝纲骨架聚乙烯塑料复合管件GB50057--94建筑物防雷设计规范3术语和定义
NY/T1220.1—2006NY7I1220.4—2006确立的以及下列术语和定义括用于述部分。沼气供应系统sysicm of biogassupply沼气的净化、循存、输配和利用的系统工程。沼气脱硫biogasdesulphurizing采用物理化学方法或尘物方法脱除沼气中硫化氨气体的过程，沼气脱水biogasdewatering
分离沼气中水蒸气的过程。
居民生活用气donestiegas
居民任宅内炊尹、照明等止活用气。3.5
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公共建筑用气processgas
公共建筑物内生产和生活的用气。3.6
月离峰系数monlhly yarialion ceeffieicnt计算片的口均用气量和年的口均用气量之比。3.7
日高峰系数daily varialin ceflicicnt计算月中的口最大用气量和该月平均用气量之比，3.8
时高峰系数 hnurly wariatinn cnefficient计算月中最大用气量日的小时最大用气量利该日平均小时月气量之比。3.9
调压器pressureregulator
沼气压力白高、中压降至低压的调整压力设备，3.10
沼气凝水器biogaswatertrap
在沼气输送管道中收集和排除沼气中冷凝水的装置，3.11
沼气气水分离器gas and waterseparator分商沼气中水分的装置
沼气引入管leadingpipenfbiogay指从室外沼气支管引向用户室内沼气总阀门之间的管道，3.13
沼气放散管biagasdiffusepiping在维护和检修时,用于排除设备或管道内剩余沼气的管道，3.14
储气柜gasholdler
用以储存沼气的密封容器。
4总则
4，1为了使沼气工程供气符合安全牛：保证供成，合理利用和保护环境的要求，制定本部分，4.2沼气工程供气设切，成在不断总结生产、建设和科学实验的基确上，积极采用经过鉴定并行之有效的新工艺、新技术、新材料和新设备，做到技术先进，经济台理。4.3沼气工程非的沼气供应方案应根据工厂和村镇的总体规划，做到远、近期结合，以近期为主，经全面技术经济比较后硫定。
4.4沼气工程供气设计除应遵守本规范外，尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定。5沼气净化
5.1-般规定
5.1.1质氧消化产生的沼气应经过脱水，脱硫处埋后进人沼气接行和输配系统。2
5.1.2经过净化处理后的沼气质量指标，应符合下列要求：a）：沼气低位发热值大于18M/n：b）沿气中硫化氨合量小于20mm；c）沼气温度低于35
5.2沼气脱水
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5.2.1沼气中水分宜采用重力法脱除。对日产气量大于10000m的沼气工程，可采用冷分离法固休吸附法、溶剂吸收汰等脱水工艺处理。5.2.2沼气气水分离器按以下原则设计：a）进人分离器的沼气量证按平均月产气量计算；b）分离器内的沼气供应医力应大于2000Pa；c）分离器的乐损尖应小于100
5.2.3采用重力法沼气气水分离器空塔流速宜为0.21m/s~0.23m/sc5.2.4沼气进管应设置在简体的切线方向；沼气气水分离器下部应设有积液包和排污管。5.2.5沼气气水分离器的人口管内流速宜为15m/s，沼气出口管内流速宜为10m/s5.2.6溶气气水分离器内宦装入填料，填料可选用不锈钢丝网、紫铜丝网、聚乙烯丝网、聚四氟丝网陶瓷拉西环等。
5.2.7沼气管道的最低点必须设置沼气凝水器，定期或白动排效管道中的冷凝水。沼气凝水器直径宜为进气管的3倍5借，高度立为直径的1.5倍~2.0倍5.3沼气脱硫
5.3.沼气中含有少量硫化氧气体，脱除沼气中硫化氧可采用十法与湿法；沼气脱硫方案设计成根据裙气中硫化氢含量和要求去除的程度，作技术经济分析后确定。5.3.2沼气中硫化氢含量可按下列方法确定：a）通过小型试验生产沼气，测量其中硫化氧含量；b）参照类似工程沼气中的硫化氢含量，表1为儿种常用发酵原料坐产的沼气中硫化氢含最，表1几种常用原料生产的沼气硫化氢含量牛产水行业
沿气中硫化氧含量，/m
器宰度水
猪汤水
牛场粪水
5.3.3下汰脱硫装置宜设背两签，一备·用。鸡芸废水
酒精厂废
城粪污水
柠棕胶厂废水
5.3.4十法脱硫装胃的罐（塔）体床层应根据脱硫最设计为单床层、双床尽或多床层5.3.5沼气下法脱硫装置立在地上架空布置。在寒冷和严寒地区脱硫装置应设在它内；在南方地区叫设置在室外。
5.3.6脱硫剂的反应温度应控制在牛产厂家提供的最任温度范間。般情况当沼气温度低了10℃时，应有保温防冻利增温措施；当沿气温度大丁35时，应对沼气进行降温。5.3.7沿气工程于法脱硫宜采用氧化铁作脱硫剂。5.3.8氧化铁脱硫剂的史换时间应根据脱硫剂的活性和装填量、招气中硫化氯含量和治气处理本米确定：氧化铁法脱硫剂的需用量不应小于式（1)的计算值：V=1673Vc
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V—每小时1000m沼气所需脱碗剂的穿积，单位为立方米（m3）：C—气体中硫化氢含量，单位为百分数（%)；于—一脱硫剂中活性氧化铁含，单位为自分数（%）；脱硫剂的密度，单位为吨每立方米(l/m)。p
5.3.9气通过粉状脱硫剂的线速度立控創在7In/s～11mm/s：沼气通过题粒状脱硫剂的线速度宜控制在20 mm/s~25 mm/s
5.3.10氧化铁脱梳剂的装填高度按下列原则确定：颗粒状脱硫剂装填高度以1m-1.4m为立；当脱硫装置床层高度过高时，成采用分层装填，分）
装填每层脱硫剂厚度以1m为宵；粉状脱硫剂宜采用分层装填，每层脱硫剂高度以300rmmm-500mm为宜。b)
5.3.11十法脱磁装置进出气管可采用1进下出或下进上出方式;脱硫装置底部应设胃排污阀门，人塑沼气下法脱硫装置施设胃机械设备装卸脱硫剂。5.3.12
5.3.13下法脱硫装置应设有诏气安全泄压设备和放散管。5.3.14脱硫剂宜在空气中再牛，再牛温度宜控制在70℃以下，利用碱液或氮水将pH调整为8~9。5.3.15沼气湿法脱硫宜采洲氧化生法。并应采用硫容量大，副反应小，心生性能好，儿事和原料来源比较方使的脱确液。
6沼气储存
6.1般规定
6.1.1涩气工程可果用低压湿式储气柜储气，也可采用低压下式储气柜、高压储气罐等方式储气，6.1.2沼气储气柜穿积应根据不同用途确定。6.1.2沼气用民用炊串时，借气析的穿积按日产气量的50%--60%订算：6.1.2.2沼气用十烧锅炉、发电和部分民月、应根据沼气供应平衡曲线确定储气柜的容积。6，13沼气储气们宜布置在气源附近,根据需要也可远离气源布置或分散布置。6.2抵压储气
低压储气可采用湿式储气机或十储气柜鳍气。6.2.1
6.2.2低压湿式储气柜可采用直立升降式或螺旋升降式。低压壶式储气柜宜按以下源剪设计：6.2.3
a）水封池结构立采用钢筋混避士结构或钢结构；低压漫式储气柜水过池布置宜采用地上式，也可采用半地下式或地下式时布置。寒冷地区水弱池应有防冻措施；储气柜钟罩与水封池内壁的间距应不小于40lmm：b)f
钟案宜采用钢结构，刘容积小十300㎡的低压湿式储气瓶钟罩，也可采用钢筋混凝土结构；）储气柜应设置沼气进气管出气管、白动放字管、上水管、排水管及溢流管；当储气柜连接有沼气加压装置时，储气柜应设置低位限位报警和白动停止加压联锁装置；号、导轮成能保证气柜钟罩稳升降；
低压湿式储气柜应设储气量指示器：e
f）低压湿式储气机应有防雷接地设施，其接地电阻应小106.2.4低压混式储气柜储气压力宜设计为2000Pa50H)Pa。当有特券要求时，也可设宵为6 000Pa--8000 Pa。，低压湿式偿气柜储气压力由配重块调整，6.2.5低压于式储气柜可选用烯油密时、润滑拍密封或像胶夹布率封十式储气柜。4
6.3高压储气
6.3.1高压储气柜可采用圆筒形或球形。6.3.2高正储气柜的有效储气量按式(2)计算：Ve
Ve(P-P)T
—有效储气量，单位为立方来（n\）Vc--高压借气柜的儿何容积，单位为立方米（m）：一最高，最低使用绝对压力，单位为驼帕(MPa)；P,P
Pe—标准状态下压力,单位为兆拍(MPs)；T—-标准状态温度,单位为开尔文(K)；T-—使用温度，单位为开尔文(K)。6.4储气柜防火
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6.4.1沼气储气装置与周扇建、构筑物的防火间距，必须符合GB16一87的规定，并应远离危民稠密区，大塑公共建筑、重安物资仓库以及通讯和交通枢纽等重要设施，6.4.2低压凝式储气柜与建筑物、难场的防火间距不应小于表2的规定。表2湿式储气柜与建、构筑物、堆场的防火间距沼气储气容积
防火或散发火花的地点，民用建筑，甲。乙、丙类液体储罐，易燃材料堆场.甲类物品库房
一、一级
其独蛭筑耐火等级
20--1000
1001-10:000
注：容积不迅过20的沼气催气柜与所厚厂房的防火间不限。n
10 001 - 30 000
6.4.3十式储气柜与建筑物，堆场的防火问距按表2数值增加25%。6.4.4储气析之间的防火间距应符合下列要求：>50 000
湿式储气柜之间的防火间距，不应小于相邻较大罐的半径；a)
b）千式或卧式储气柜之间的防火问距，不应小于相邻大直轻的2/3，球形罐之间的防火间距，不应小子相邻较人罐的直径；
）湿式储气析与下式储气柜之问的防火间距，应按其较大值确定，6.5储气柜防腐.防冻
6.5.1储气柜钢结构部件必须做防腐处理。防腐层应具有漆膜性能稳定、对金属表面附着力，耐候杜好、能耐弱酸、娥腐蚀等性能，6.5.2对做防腐涂层的钢结构部件，应根据选用涂料的要求对金属表证进行处班，6.5.3寒冷地区，湿式储气柜成设管采暖系统防止储气系统中水结冰，水封池中也可加注防冻液等措施防结冰。
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7沼气输配
7.1般规定
7.1.1沼气输配系统设计必须优先考虑沼气供应的安全性租可靠性，保证不间断向用户供气，7.1.2沼气输配系统管网设计，应按区域总体规划，经过技术经济比较后，确定管网布置方案，对供气户大于2000户的沼气十管布置，应接逐步形成环状管网供气进行设计。7.1.3沼气管网宜采用低压供气。对设有高压储气柜的沼气工程，应采用高压供气。7.1.4沼气答道平面布置图应标明管道起止点，管道水平转角桩号，水平转角或坐标，与其他固定建筑物，道路中心线，地下构筑物或相邻管道的相对距离：标出阀门(开）、水器及套管的位置。7.1.5一筒道纵断而图应标明桩位、管道坡度高差、水距离、地面标高、设计标高、挖漆、管材规格和防腐要求；还应标出阀门（并）、凝水器、套管等的位置以及与沼气管道有关的其他地下管道和构筑物的标高。
7.2管道计算
7.2.1沿气用气量接下列方法确定：a）公共建筑及居民生活用气量，应根据当地统计数据，或参照相似地区用气量指标确定：般情说居民每广生活用沼气量按1.3m/dl--1.5 m/d计算；b）发电或烧锅炉用气量,按实际燃料消耗量折算：9未预见气最按总用气最的5%~8%计算。7.2.2沼气干管支管的计算流量，按计算月的小时最大用气量计算：Q
Q;-365×24
式中：
Q,——管道计算流,单位为立方米每小时(m/h)；年用气星,单位为立方米每年(m2/a）Q
Ky—月高峰系数,Ky-1.1~1.3;
口高峰系数，Kz=1.05-1.2
K..-.时高峰系数,K.—2.2--3.2.(3)
7.2.3独立居民小区，庭院支管及居民用室内消气管道的引算流量，宜按燃气用具的额定耗气量和同时工作系数确定：
Q,=KENQ
式中：
管道计算流量，单位为方米每小时(rm/h)：K
燃具的同时工作系数；
N·同一类型燃是的数量·
Q，燃具的额定耗气量，单位为立方米每小时（m/h)居民装设一台沼气灶或沼气快速热水器时，同时工作系数按表3选用。6
同类型沿气燃具
双眼社
居民生活用燃的同时工作系数
沼气双眼灶和
快速热水器
同类型羽气燃具
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沼气双眼灶和
双漫灶
快速热水器
注！1.表中沼气双眼计\是者户后民装设·个双股灶的同时工作系效；当弃户居员装设两个单限灶时，也可参照本讨算；
2.表中\沿气双眼灶和快热水器“是指一户居民装设一个双喉灶和一台招气快速热水器的同时工作数。7.2.4沼气管道按设输送压力P分5级，并应符合表4的要求。表4沼气管道设计压力(表压)分级名
高乐深气件道
中原沼气管道
低压沼气管道
低正招气管道单位长度的摩擦阻力损失有按式(5)计算：2-6.26×107
沼气管道摩膝阻力误失，单位为帕斯·卡(Pa)；AP
-沼气管道的计算长度，单位为米（m)；沼气僧道的摩擦阻力系数；
沼气管道的算流量，单位为力米符小时（m)：Q
管道内径，单位为意米（mm)；
一沼气的密度，单位为T克每立方米(kg/m)：一改计中所来用的沼气绝对温度，单位为开尔文(K)；T
0.01NY/T1220.2—2006
一沼气在标准状态下的绝对温度273.16(K)，7.2.5.1层流状态：Re2100),2-64/Re=1.13×100g
临界状态：Re=2100～3500
入=0.03+ Re.2100
65Re--105
-1.9×10(1+11.8-7×10d）g
7.2.5.3瑞流状态:R>3 500
钢管：
式中：
26.9×10/k
苦诺数，Re-
标准状态下沼气的运动黏度，单位为平方米每秒（m/s）；T
管壁内奏面的当量绝对粗糙度,单位为毫米(mm),对钢管 K-0.1 rmm;沼气管道内的断面平均流速，单位为米每秒(rn/s)：一沼气管道内径,单位为米(1m)
为简化计算，设计中允许查用根据计算公式做出的曲线或图表。7.2.6高压,次高压和中压沼气誉道单位长度的擦阳力损尖,宜接式(11)所算：2=1.27×1010:Q.T
式中：
-沼气管道起点的压力，单位为绝刘蓝力干帕(kP)；P
P2——沼气管道终点的压力，单位为绝对压力千帕(kPa)；7压缩菌，当沼气压力小于1.2MPe衣臣)附,z瑕1-
沼气管道的计算长度，单代为「米(km)根据沼气管道不同材质,其单位长度摩擦阻力损失可按式(12)、（13)计算：钢管：
式中：
（+68 0.2s
P壁=1.4×10°
入沼气管道的摩擦阳力系数：
+192.20.252
一气管道的计算长度,单位为干米(kml);沼气管道的计算流量，单位为方米每小时(m/h)；d
沼气管道内径，单位为米(mm)；-沼气的辫度：单位为T点每方米(kg/rP)：标准状态下沼气的运动黏度(㎡2/s)：(6)
K—管壁内表面的当置绝对粗糙度，对下钢管取0.2mtl。NY/T 1220.22006
7.2.7室外沼气管道的局部潮力损失可按沼气管道摩擦阻力损失的5%～10%计算。7.2.8高压、巾压沼气管道的允许压力降，应根据加压设备出口压力和调压器的进口压力要求确定。7.2.9储气柜或调压器出11至用户的低斥沼气管道允许压力降，可按式(14)确定：AP - 0.75Pr +150 *.
式中：
AP：-沼气管道允许压力降，单位为帕斯卡(Pa)；Prt
一沼气燃只的额定正力，单位为帕斯卡（Pa)；150——沼气流量计的阻力损失，单位为帕斯卡(1a)。7.2.10民用低压沼气输配系统总压降可按表5原则分配，表5低压沼气管道压力降分配表
燃兵额
储气柜或
调压器出日玉方
总压降
注；压力降分配可根据实际情况经计算加以测整7.2.11沼气管网水力计算位符合下列要求：于管
压力降分配
室内管
单位为帕斯下
流量计
a）沼气管道的压力损失成小丁允许压力降；特殊情况下可以大于允许压力降，但不得超过允许压力降的5%：
b）环形沼气管网各环迅力降闭合差不得超过工5%。7.3管材及管件
7.3.1室外高压沼气管道应采用钢管：小压和低压沼气管道宜采用聚乙烯燃气管钢管、机械接口球墨铁管或者钢骨架聚乙烯塑料复合管，并应衍个下列要求：）聚乙烯燃气管成符含GB15558.11995和GB15558.2—1995的规定：b）钢骨架聚2烯塑料复合管州符合CI/T125—2000和I/T126--2000的规定。7.3.2室
室内沼气管道宜采用镀锌钢管。7.3.3沼气管道最小壁厚应满足下列要求：钢管设在衔道红线内，4.5mmn；a
钢管敷设在小区、庭院及厂区内，3.5inr1钢管敷设在案内，2.75mm；
聚乙烯塑料管，3.0mm：
e）料软管,1.5 Im;
穿邀重要障得物管壁应厚1mm3mmaf)
7.3.4辫气管道管件的设计应符合下列要求：a）成型或焊接弯管的曲率半径成不小于管径的1.5倍；b）爆弯曲率半径不成小于管径的3.5倍，7.3.5气管道阀门应符合国家标准规定适用于燃气介质，并有良好的密封性利耐腐蚀性，在室外宜选用球阀、新型蝶阀或密封面为不锈钢闸阀：在室内立选用旋塞或球阀。9.
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7.4室外沼气管道
7.4.1室外沼气管道宜采用埋地激设;区及庭院内埋地困难时，钢管可采用架空敷设；中、低压地下沼气管道采用聚乙烯塑料管附，应符合有关标准的规定。7.4.2沿气管道不得与其他管道和电缆同沟嫩设；同时严禁在下列场新数设：a）高压电缆走廊;
b）易燃易爆材料和具有腐蚀性校休堆放场；c）固定建筑物下面；
d）交通隧道。
7.4.3地下沼气管道与其他相邻建筑物、构筑物的最小水平与垂直净距，应符合G50028一93第5.3.2条的规定。
7.4.4招气管道埋地数设时，埋深应在冻土层以下，同时管顶的稳上最小厚度应符合下列要求：a）埋设在车行道下时,不得小」0.9 m；b）理设在非车行道，个得小于0.6m；c）埋设在庭阮内时,不得小于0.3 m；d）埋设在水且下时,小得小于0.8ma7.4.5沼气管逆坡度应与地形钥适成，沼气管道的低处必须设置凝水器，管道坡度玻向凝水器并不得小手0.003。
7.4.6沼气管道现地微设时，应尽量避开主要交通下道，避免铁路、河道交义；当沼气管道穿越铁路公路和主要城镇平道时应符合（G50028—93第5.3.8条的规定。7.4.7常外架牢沿气管道可沿建筑物外墙或支柱改，开应符合GB50028-93第5.3.15条的规定，7.4.8招气管道通过河流时，应符个GB50028—93第5.3.9条的规定7.4.9沼气管道上阀门应设置在便于应急操作的地方，立按以下原则设置：高压、中压沿气管道成设分段阀门：a)
h）沼气支管的起点应设阀门；
穿越或跨越革要河流的沼气管道，在河流两岸均应设置阀门：d）低压沼气管道于可不设阀门。7.4.10地下沿气管道的凝永器、阀门，均应设置防护罩或阀门井。7.5室内沼气管道
7.5.1沼气引人管应直接从室外管引人厨房或其他月气设备房间，室内沼气管道不得敷设在易燃易爆品仓库和有腐蚀件介质的房间、配电间、变电室、电缆沟、烟道及进风道等地方。7.5.2沼气管道严桀引人卧空。当沼气水平管道穿过卧室、浴室或地下室时，必须来焊按遗接并安装在套管中；沼气管道进人密闭室时、密闭室必须进行改造，并设置换气，其避风换气次数每小时不得小下3
7.5.3沼气引人管最小直径不应小丁20mm；7.5.4气引人管的坡度不应小」0.01且坡向庭院管道。7.5.5沼气引人管穿过建筑物基础、墙或管沟时，均应设在套管内；套管与沼气管之间用沥清、油麻填实，热沥清封门；套管穿墙孔润成与建筑物沉降量相适应；套管尺寸见表6。表6套管尺寸
管道言径.m
套管直，nn
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