沼氣摻燒設(shè)計(jì)施工說(shuō)明書

1、山東濟(jì)寧垃圾焚燒發(fā)電廠鍋爐摻燒沼氣工程設(shè)計(jì)方案說(shuō)明書圖號(hào)HSF1507-S-J-01編制校核審核廣西華昇節(jié)能工程設(shè)計(jì)有限公司二0一五年H月一. 概況本圖冊(cè)為山東濟(jì)寧垃圾焚燒發(fā)電廠鍋爐摻燒沼氣工程。管道起點(diǎn)為廠內(nèi)滲濾液厭氧消化系統(tǒng)厭氧罐，終點(diǎn)為廠內(nèi)3臺(tái)500t/d循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐(1#、2#、3#鍋爐)，管道總長(zhǎng)度約190m二. 設(shè)計(jì)依據(jù)1、設(shè)計(jì)采用的主要標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范1) .壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道TSGD0001-20092) .工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范GB50316-20083) .鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范GB50041-20084) .沼氣工程技術(shù)規(guī)范第2部分：供氣設(shè)計(jì)NYT1220.2-

2、20065) .沼氣工程技術(shù)規(guī)范第3部分：施工及驗(yàn)收NYT1220.3-20066) .城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范GB50028-20067) .工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程GB6222-20058) .全國(guó)通用動(dòng)力設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)圖集R410-12、R1042、設(shè)計(jì)合同及業(yè)主提供的有關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)資料3、根據(jù)業(yè)主提供資料，本項(xiàng)目沼氣按以下參數(shù)設(shè)計(jì)：沼氣成分(業(yè)主提供)CH:81.0%仔S:0.09%勵(lì):0.00%CO:17.0%。:0.00%R:1.00%HO0.91%3低位發(fā)熱量Qiet:33250kJ/Nm沼氣壓力（厭氧罐）：10002400Pa沼氣溫度：20C（常溫）一期最大供氣量供氣量：4000m/d（20C）一

3、期二期最大供氣量供氣量:7500n3/d（20C）三. 設(shè)計(jì)說(shuō)明1. 設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)業(yè)主氣源的特點(diǎn)以及用氣的要求，沼氣管道按流量為300n3/h（即加壓風(fēng)機(jī)風(fēng)量）設(shè)計(jì)；管道編號(hào)：FG01-08輸送介質(zhì)：沼氣設(shè)計(jì)壓力：10KPa工作壓力：9.8KPa設(shè)計(jì)溫度：40C工作溫度：20C管道類級(jí)別：工業(yè)管道GC2管道材質(zhì)及規(guī)范：0Cr18Ni9,GB/T14976-2012流體輸送用不銹鋼無(wú)縫鋼管規(guī)格：中114X5、中89X4.5、中32X32. 工藝流程及布置由于場(chǎng)地限制，本系統(tǒng)不設(shè)沼氣緩沖罐，滲濾液厭氧消化系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣經(jīng)管道通過(guò)控制閥組、增壓風(fēng)機(jī)，再通過(guò)廠區(qū)架空管道分別引至13#鍋爐爐前下二次風(fēng)管

4、鍋爐入口后送入鍋爐燃燒，預(yù)留4蹦爐接口。每段沼氣管道在最高處設(shè)置放散管，最低處設(shè)置沼氣凝水器，管道外敷設(shè)保溫層，跨廠區(qū)道路處設(shè)置棧橋，棧橋凈空為6m,管道中心標(biāo)高為6.35m,詳見施工圖。沼氣入爐位置目前選擇在鍋爐爐膛中部的上二次風(fēng)風(fēng)口處，此處風(fēng)壓較低且與沼氣二次風(fēng)可直接混合燃燒。建議業(yè)主調(diào)試時(shí)注意觀察著火時(shí)間，如此處無(wú)明火或著火時(shí)間較長(zhǎng)，可適當(dāng)下移。沼氣管道掃線介質(zhì)采用氮?dú)狻Ｕ託夤艿揽刂崎y門氣源采用約0.5MPa廠用壓縮空氣。本工程沼氣管道屬低壓燃?xì)夤艿溃瑓⒄粘擎?zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范，流體流速取值為510m/s左右。主線選用中114X5不銹鋼無(wú)縫鋼管，支線選用中89>4.5不銹鋼無(wú)縫鋼管，管道

5、最大設(shè)計(jì)流速為10.4m/s。第一期沼氣工程采用一開一備兩臺(tái)加壓風(fēng)機(jī)可滿足系統(tǒng)供氣要求，待第二期沼氣工程建成后，需增加一臺(tái)同類型加壓風(fēng)機(jī)即兩開一備方可滿足系統(tǒng)供氣要求。按布置圖所示布置，詳見施工圖。四. 安全措施1. 業(yè)主應(yīng)參照工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程要求建立沼氣設(shè)施管理、運(yùn)行和檢查制度。沼氣設(shè)備、閥門、放散管、支吊架等應(yīng)按要求編號(hào)。厭氧罐后設(shè)有止回閥防止沼氣回流；沼氣管道接入鍋爐二次風(fēng)管前，管道設(shè)置水封罐，U型水封以及燃?xì)庾杌鹌鳎ㄗ璞夹停?，其中U型在沼氣停用時(shí)使用。采用金屬軟管替代膨脹節(jié)吸收鍋爐產(chǎn)生的熱膨脹伸長(zhǎng)量;2. 加壓風(fēng)機(jī)前放散管距地面高10.5m，鍋爐房放散管高出房頂4m管口均采用90

6、°彎曲斜切，根部焊加強(qiáng)筋，采取引線接地等消除靜電和防雷的措施。放散管上部用掙繩固定，閥前應(yīng)裝有取樣管。放散管彎頭可采用煨彎，也可外購(gòu)彎頭焊接而成；3. 自動(dòng)控制閥門采用氣動(dòng)控制，防止因漏電等造成事故；4. 為防止誤操作，非自動(dòng)控制閥門應(yīng)掛有表明閥門開關(guān)的標(biāo)識(shí)牌；5. 為防止沼氣泄露，穩(wěn)壓緩沖罐四周應(yīng)設(shè)置不少于兩處的現(xiàn)場(chǎng)沼氣泄漏監(jiān)測(cè)點(diǎn)，鍋爐間需設(shè)可燃?xì)怏w濃度報(bào)警裝置。6. 本項(xiàng)目實(shí)施時(shí)，業(yè)主應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)鍋爐情況，爐膛和鍋爐出口煙道需配套合適的防爆裝置，如未達(dá)到要求需同時(shí)進(jìn)行整改。五. 控制系統(tǒng)沼氣摻燒系統(tǒng)配備有一套控制系統(tǒng)，用于整個(gè)沼氣摻燒系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的監(jiān)測(cè)。采用PLC程控器、PID自

7、控（以厭氧罐氣位、管路壓力為參數(shù)，調(diào)節(jié)羅茨風(fēng)機(jī)頻率），并引接到控制室遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。通過(guò)設(shè)置壓力測(cè)量?jī)x表參數(shù)使氣罐內(nèi)壓力保持在12Kpa,運(yùn)行中通過(guò)調(diào)整增壓風(fēng)機(jī)頻率，使沼氣厭氧罐罐保持氣位在20%70炬間。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，先投入一條摻燒管路，另外兩條管路處于關(guān)閉狀態(tài)，根據(jù)鍋爐運(yùn)行狀況進(jìn)行摻燒管路之間的相互切換。安全保護(hù)功能包括入爐點(diǎn)爐溫保護(hù)、停電保護(hù)、增壓風(fēng)機(jī)前的母管低壓保護(hù)和超壓保護(hù)、停爐保護(hù)、管道甲烷濃度監(jiān)測(cè)保護(hù)等。1）、沼氣摻燒總管電動(dòng)閥門與摻燒點(diǎn)爐內(nèi)溫度連鎖。當(dāng)爐溫低于700C時(shí)，閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，爐溫高于700C時(shí)，總管電動(dòng)閥門自動(dòng)打開；2）、系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，保持厭氧罐氣位在50港右，氣壓上升

8、時(shí)，適當(dāng)加大風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，氣壓下降時(shí)，則適當(dāng)減小風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)厭氧罐氣壓低于1KPa下限值或增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)口壓力過(guò)低（1Kpa）時(shí)，為防止增壓風(fēng)機(jī)將其進(jìn)口管道抽成真空，造成空氣進(jìn)入沼氣管道，系統(tǒng)啟動(dòng)保護(hù)邏輯停運(yùn)風(fēng)機(jī)；3）、當(dāng)鍋爐送風(fēng)機(jī)跳閘或MFT動(dòng)作時(shí)，立即打開正常運(yùn)行鍋爐上的摻燒管路電動(dòng)閥，同時(shí)關(guān)閉故障鍋爐摻燒管路的閥門；4）、系統(tǒng)運(yùn)行，當(dāng)沼氣管道甲烷濃度監(jiān)測(cè)低于20%寸，系統(tǒng)報(bào)警并啟動(dòng)保護(hù)邏輯停運(yùn)風(fēng)機(jī)，同時(shí)開啟切斷閥；5）、當(dāng)厭氧罐內(nèi)氣壓高于2400Pa（厭氧罐正常壓力最大值），沼氣燃燒爐閥門同時(shí)打開，直接燃燒排空，以達(dá)到降低厭氧罐內(nèi)壓力的作用。上述保護(hù)邏輯除第5點(diǎn)啟動(dòng)后，其輸出結(jié)果是停運(yùn)整個(gè)沼氣摻

9、燒系統(tǒng)，并作相應(yīng)報(bào)警，系統(tǒng)能自動(dòng)切斷進(jìn)入加壓風(fēng)機(jī)的沼氣，同時(shí)打開沼氣燃燒爐（排空火炬通道）閥門，直接燃燒排空。七.管道安裝及驗(yàn)收1. 管道安裝及驗(yàn)收須按：工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50235-2010現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50236-2011工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50184-2011管道支柱利用原有蒸汽外管支柱，見相關(guān)工藝圖紙；沼氣管道與蒸汽管道的最小凈距大于114mm2. 管道連接采用焊接；3. 管道安裝坡度：除設(shè)計(jì)注明的外，其余按管子沿沼氣流向坡度順流時(shí)不小于0.003，逆流時(shí)不小于0.005。4. 相互連接的管道分界除注明的外，其余可根據(jù)需要現(xiàn)

10、場(chǎng)確定。管道焊縫應(yīng)進(jìn)行抽樣射線照相檢驗(yàn)，抽檢比例為5%其質(zhì)量不得低于II級(jí)；檢測(cè)焊縫的數(shù)量不少于10條，其中每名焊工焊接接頭抽檢比例不得低于5%在管道安裝完畢前必須對(duì)管道進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，試驗(yàn)介質(zhì)為空氣或氮?dú)?，沼氣管道試?yàn)壓力為0.2MPa（表壓）。管道保溫后應(yīng)涂上表明沼氣管道流向和種類的標(biāo)志，所有可能泄露的地方應(yīng)掛有警示標(biāo)志，標(biāo)志方法為：1）基本識(shí)別色標(biāo)識(shí)方法：在管道上以寬150的中黃色色環(huán)標(biāo)識(shí)，顏色標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為Y07,二個(gè)標(biāo)識(shí)的最小距離為10m,管道起點(diǎn)、終點(diǎn)、交叉點(diǎn)、轉(zhuǎn)彎點(diǎn)、閥門均為標(biāo)識(shí)點(diǎn)。2）識(shí)別符號(hào)標(biāo)識(shí)方法：物質(zhì)名稱為沼氣，流向用箭頭表示，大小以能清楚識(shí)別符號(hào)來(lái)確定。八.經(jīng)濟(jì)效益分析業(yè)主提供沼氣熱值為33250kJ/Nm3，折標(biāo)煤為1.13kg/Nm3。公司滲濾液厭氧消化系統(tǒng)一期若每天為鍋爐提供Q=4000Nmd的沼氣，年運(yùn)行時(shí)間300d,一年可為公司節(jié)約4000>1.13/1000>300=1356t標(biāo)準(zhǔn)煤。折合人民幣約1