垃圾焚烧发电厂锅炉掺烧沼气工程设计方案说明书.docx

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1、垃圾焚烧发电厂锅炉掺烧沼气工程设计方案说明书一.概况本图册为山东济宁垃圾焚烧发电厂锅炉掺烧沼气工程。管道起点为 厂内渗滤液厌氧消化系统厌氧罐，终点为厂内3台500td循环流化床垃 圾焚烧锅炉(1#、2#、3#锅炉)，管道总长度约190m。二.设计依据1 .设计采用的主要标准、规范1) .压力管道安全技术监察规程-工业管道TSGDoOOl-20092) .工业金属管道设计规范GB50316-20()83) .锅炉房设计规范GB50041-20084) .沼气工程技术规范第2部分：供气设计NYT 1220.2-20065) .沼气工程技术规范第3部分：施工及验收NYT 1220.3-20066)

2、.城镇燃气设计规范GB50028-20067) .工业企业煤气安全规程GB6222-20058) .全国通用动力设施标准图集R410-l2 RKM2、设计合同及业主提供的有关技术基础资料3、根据业主提供资料，本项目沼气按以下参数设计：沼气成分（业主提供）CH4： 81.0%H2S: 0.09%N2 ： 0.00%CO2: 17.0%O2 ： 0.00%H2 ： 1.00%H2O: 0.91%低位发热量 Qnei： 33250kJNm3沼气压力（厌氧罐）：10002400Pa沼气温度：20 （常温）一期最大供气量供气量：4000m3d（20C）一期二期最大供气量供气量：7500m3d（20C）三

3、.设计说明1 .设计参数根据业主气源的特点以及用气的要求，沼气管道按流量为300m7h（即加压风机风量）设计：管道编号：FG01-08输送介质：沼气设计压力：IoKPa工作压力：9. 8KPa设计温度：40工作温度：20管道类级别：工业管道GC2管道材质及规范：OCrI8Ni9, GB/T 14976-2012流体输送用不锈钢 无缝钢管规格：1145 894.5 3232 .工艺流程及布置山于场地限制，本系统不设沼气缓冲罐，渗滤液厌氧消化系统产生 的沼气经管道通过控制阀组、增压风机，再通过厂区架空管道分别引至 3#锅炉炉前下二次风管锅炉入口后送入锅炉燃烧，预留4#锅炉接口。 每段沼气管道在最高

4、处设置放散管，最低处设置沼气凝水器，管道外敷 设保温层，跨厂区道路处设置栈桥，栈桥净空为6m,管道中心标高为 6. 35m,详见施工图。沼气入炉位置目前选择在锅炉炉膛中部的上二次风风口处，此处风 压较低且与沼气二次风可直接混合燃烧。建议业主调试时注意观察着火 时间，如此处无明火或着火时间较长，可适当下移。沼气管道扫线介质采用氮气。沼气管道控制阀门气源采用约0. 5MPa厂用压缩空气。本工程沼气管道属低压燃气管道，参照城镇燃气设计规范，流体 流速取值为510ms左右。主线选用114X5不锈钢无缝钢管，支线选 用中89X4. 5不锈钢无缝钢管，管道最大设计流速为10. 4mso第一期沼气工程采用一

5、开一备两台加压风机可满足系统供气要求， 待第二期沼气工程建成后，需增加一台同类型加压风机即两开一备方可 满足系统供气要求。按布置图所示布置，详见施工图。四.安全措施1 .业主应参照工业企业煤气安全规程要求建立沼气设施管理、运行和检查制度。沼气设备、阀门、放散管、支吊架等应按要求编号。2 .厌氧罐后设有止回阀防止沼气回流；沼气管道接入锅炉二次风管 前，管道设置水封罐，U型水封以及燃气阻火器（阻爆燃型），供中U 型在沼气停用时使用|。采用金属软管替代膨胀节吸收锅炉产生的热膨胀/1艇回：请在后面控制系统中给出如何控制使用， 伸长量；3 .加压风机前放散管距地面高10.5m,锅炉房放散管高出房顶4m,

6、管口均采用90弯曲斜切，根部焊加强筋，采取引线接地等消除静电和防雷的措施。放散管上部用挣绳固定，阀前应装有取样管。帧散的弯头/1峨岫:请说明放散管何种情况下使用及如何使吗 可采用煨弯，也可外购弯头焊接而成；4 .自动控制阀门采用气动控制，防止因漏电等造成事故；5 .为防止误操作，非自动控制阀门应挂有表明阀门开关的标识牌;泄漏监测点，锅炉间需设可燃气体浓度报警装置。/批注a3:己取消稳压缓冲就，沼气泄漏监测点在何处/ 设置？另外，设计方给出的DCS I/O表和自控设招表中 还存在稳压缓冲簸字样请仔细更正h为防止沼气泄露，稳压缓冲罐四周应设置不少于两处的现场沼气7 .本项目实施时，业主应现场核实锅

7、炉情况，炉膛和锅炉出口烟道 需配套合适的防爆装置，如未达到要求需同时进行整改。五.控制系统沼气掺烧系统配备有一套控制系统，用于整个沼气掺烧系统运行过程中的监测。采用PLe程控器、PlD自控（|以厌氧罐气位|、管路压力为jtta*8内直是充满渗滤液和沼气的，不存 参数，调节罗茨风机频率），并引接到控制室远程控制系统。通过设置压力测量仪表参数彳国气罐内I压力保持在l2Kpa,运行中通触吧竺吧ft a7J:台悒炉,每台都有两个沼气掺烧口，说明/ 碗当台锅炉修烧时，两个掺谎11何种状况下全开，何种状况下只开一个过调整增压风机频率，I使沼气厌氧罐罐保持气位在20o 70%之间L至/就黑鬻然:鬻湍K :调

8、鬻 统运行时，I先投入一条掺烧管路，另外两条管路处于关闭状态，根据锅I制条件或辱数 炉运行状况进行掺烧管路之间的相互切换。I安全保护功能包括入炉点炉温保护、停电保护、增压风机前的母管 低压保护和超压保护、停炉保护、管道甲烷浓度监测保护等。1）、沼气掺烧总管电动阀门与脍烧点炉内温度连锁|。当炉温低于/靠黑蓝黑鬻鬻黑鬻700时，阀门处于关闭状态，炉温高于700时，总管电动阀门自动打 开；2）、系统运行时，腺持厌氧罐气位在50%左右|,气压上升时，适当/1酶网存.在气位说,请调整控制参数加大风机转速，气压下降时，则适当减小风机转速，当厌氧罐气压低于IKPa下限值或增压风机进口压力过低（ IKPa）时

9、，为防止增压风机将其进口管道抽成真空，造成空气进入沼气管道，系统启动保护逻辑停运风机；3）、当锅炉送风机跳闸或MFT动作时，立即打开正常运行锅炉上的掺烧管路电动阀，同时关闭故障锅炉掺烧管路的阀门；4）、系统运行，当忸气管道甲烷浓度监测If氐于20%时，系统报警并 /1艇IaW监测点设置在何处?启动保护逻辑停运风机，同时开启切断阀：5）、当厌氧罐内气压高于2400Pa （厌氧罐正常压力最大值），沼气燃烧炉阀门同时打开，直接燃烧排空，以达到降低厌氧罐内压力的作用。上述保护逻辑除第5点启动后，其输出结果是停运整个沼气掺烧系 统，并作相应报警，系统能自动切断进入加压风机的沼气，同时打开沼 气燃烧炉（排

10、空火炬通道）阀门，直接燃烧排空。七.管道安装及验收1 .管道安装及验收须按：工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-2010现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-2011工业金属管道工程施工质量验收规范GB50184-20112 .管道支柱利用原有蒸汽外管支柱，见相关工艺图纸；沼气管道与 蒸汽管道的最小净距大于114mm。3 .管道连接采用焊接；4 .管道安装坡度：除设计注明的外，其余按管子沿沼气流向坡度顺 流时不小于0.003,逆流时不小于0.005。5 .相互连接的管道分界除注明的外，其余可根据需要现场确定。6 .管道焊缝应进行抽样射线照相检验，抽检比例为5%,其质

11、量不 得低于级；检测焊缝的数量不少于10条，其中每名焊工焊接接头抽 检比例不得低于5%。7 .在管道安装完毕前必须对管道进行气密性试验，试验介质为空气 或氮气，沼气管道试验压力为0.2MPa （表压）。8 .管道保温后应涂上表明沼气管道流向和种类的标志，所有可能泄 露的地方应挂有警示标志，标志方法为：1）基本识别色标识方法：在管道上以宽150的中黄色色环标识，颜 色标准编号为Y07,二个标识的最小距离为IOm,管道起点、终点、交 叉点、转弯点、阀门均为标识点。2）识别符号标识方法：物质名称为沼气，流向用箭头表示，大小以能清楚识别符号来确定。八.经济效益分析业主提供沼气热值为33250kJNn,折标煤为1.13kgNm公司渗滤液厌氧消化系统一期若每天为锅炉提供Q=4000Nm3d的沼 气，年运行时间300d, 一年可为公司节约4000XL 13/IoOOX300=1356t 标准煤。折合人民币约1356X600/10000=81万元。公司渗滤液厌氧消化系统一、二期全部投入运行后，若每天为锅炉 提供Q=7500Nm3d的沼气，年运行时间300d, 一年可为公司节约7500 X 1. 131000300=2543t 标准煤，折合 2543X600/10000=153 万元。可见，本项目沼气管道系统建成后，节能、经济效益可观。