沼气大型沼气工程项目初步设计

1、讷河市北方食品有限责任公司讷河市北方食品有限责任公司大型沼气工程项目大型沼气工程项目初初 步步 设设 计计第一部分：初步设计说明书第一部分：初步设计说明书第二部分：初步设计图纸第二部分：初步设计图纸第三部分：初步设计概算书第三部分：初步设计概算书第四部分：初步设计附件第四部分：初步设计附件第一章第一章 工程概况工程概况1.1 项目概况项目概况1.1.1 项目名称项目名称讷河市北方食品有限责任公司大型沼气工程项目1.1.2 项目建设单位项目建设单位讷河市北方食品有限责任公司1.1.3 项目项目建设地址建设地址讷河市六合镇灯塔村1.1.4 建设目标建设目标项目达产后日生产沼气 864 m3，供气

2、240 m3，发电 936kwh，日处理鲜粪24t。该项目以沼气为核心，通过利用养殖场固体粪便生产沼气和有机肥，并利用沼气发电；沼渣，沼液用于有机作物种植。该项目将环境保护和养殖业、种植业有机结合起来，达到养殖场废弃物的无害化、资源化、减量化的目标；通过生产可再生能源缓解农村能源供需矛盾，降低不可再生能源的消耗；使项目区走上能源生态可持续发展的良性循环轨道，极大的促进了农村经济的可持续发展。沼气工程从根本上改变传统的粪便利用方式，促进物质高效转化和能源高效循环，提高资源利用率。并使其上连养殖业、下承种植业，促进农业种养一体化。通过沼气工程的建设，形成以沼气为纽带发展循环经济，建立节约型社会的有

3、效途径。 建设标准建设标准本工程所依据的建设标准主要为农业部发布的沼气工程建设 8 项农业行业标准及大中型沼气工程技术标准汇编 （黑龙江省人民政府农村能源办公室） 。8 项标准分别为：沼气工程技术规范第 3 部分：施工及验收 、 沼气工程技术规范第 4 部分：运行管理 、 沼气工程技术规范第 5 部分：质量评价 、规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程 、 规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范和沼气发电机组 。大中型沼气工程技术标准汇编包括：沼气工程工艺设计规范 、 沼气工程供气设计规范 、 沼气工程施工及验收规范 、 沼气工程运行管理规范 、沼气工程质量评价规范 、 规模化畜禽养殖场

4、沼气工程运行、维护及其安全技术规程 、 规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范 、 沼气发电机组技术规范 、沼气工程规模分类 。1.1.6 项目工艺技术方案项目工艺技术方案该项目以处理粪污为主，采用以“高浓度 CSTR 厌氧反应器”为核心的处理工艺。在工艺选择和方案设计中，采用全混式机械搅拌、高浓度的消化工艺，沼气经过净化后发电及供气。同时该工程配置有贮气柜，辅助用房等辅助设施，该养殖小区采用人工干清粪方式，养殖小区每日产生 30t 粪便（主要为牛粪） ，其中 80%即 24t 可收集起来作为 CSTR 厌氧反应器的原料，GSTR 厌氧反应器浓度为 10%。1.1.7 建设内容及规模建设内容及规模（

5、1）日处理粪便 24T，牛粪的单位产气量为 36m3/T，项目区日产沼气864m3；（2）500m3CSTR 反应器 2 座，输气工程一处，5000m3贮液池，辅助用房及配套脱硫、脱水等设备；450m3的贮气柜 1 座用于供气及发电。（3）项目投产后，CSTR 厌氧反应器年产沼气量 31.54 万 m3，日产沼气864m3，向 200 户供气 240m3，年供气 8.76 万 m3，剩余 624m3沼气日发电936kwh，年发电 34.16 万 kwh，年产沼渣 1577 吨，沼液 14190 吨。1.1.8 投资估算和资金筹措投资估算和资金筹措项目总投资 456 万元。其主要资金来源有：申请

6、国家资金 150 万元，地方投资 68 万元，企业自筹资金 238 万元。1.1.9 建设期限建设期限项目获国家批准立项后 1 年。1.1.10 市场预测及效益分析市场预测及效益分析根据确定的产品方案和建设规模及预测的产品价格，达产期内年均销售收入 86.1 万元，年均总成本 72.94 万元，利润 13.16 万元；项目财务内部收益率（FIRR）为 6.49%，项目财务净现值（ic=6%时）为 14.46 万元。以上部分说明盈利能力满足了行业最低要求，财务净现值均大于零，该项目在财务上是可以接受的。项目的投资回收期为 9.23 年（含建设期） ，小于行业基准投资回收期，表明项目投资能按时收回

7、。1.2 设计依据设计依据1.2.1 总体依据总体依据审批的讷河市北方食品有限责任公司大型沼气工程项目可行性研究报告关于讷河市北方食品有限责任公司大型沼气工程建设项目可行性研究报告的批复关于做好养殖业大中型沼气工程可行性研究报告和初步设计文件编制及审核工作的通知农办科200866 号建设工程勘察设计管理条例沼气工程技术规范规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范大中型沼气工程技术标准汇编黑龙江省人民政府农村能源办公室农业部发布的沼气工程建设 8 项农业行业标准 相关国家法律、法规和政策相关国家法律、法规和政策（1） 中华人民共和国环境保护法（2） 中华人民共和国农业法（3） 中华人民共和国可再生能源法

8、（4） 中华人民共和国畜牧法（5） 中华人民共和国水污染防治法（6） 中华人民共和国节约能源法（7） 畜禽养殖污染物防治管理办法（8） 中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见（9） 中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议（10） 全国农村沼气工程建设规划（2006-2010） （11） 可再生能源中长期发展规划（2006-2020） （12） 现代农业示范项目建设规划（2007-2010） 相关规范与标准相关规范与标准（1） 沼气工程技术规范 （NY/T1220-2006）（2） 室外排水设计规范 （GB50014-2006）（3） 环境工程设计手册 （水污染防治

9、卷）（4） 建筑设计防火规范 （GB50016-2006）（5） 畜禽养殖业污染物排放标准 （GB18596-2001）（6） 建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）（7） 钢结构设计规范 （GB50017-2003）（8） 混凝土结构设计规范 （GB50010-2002）（9） 建筑抗震设计规范 （GB50011-2001）（10） 建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002）（11） 工业与民用建筑供配电系统设计规范 （GB50007-2002）（12） 砌体结构设计规范 （GB50003-2001）（13） 城镇燃气输配工程施工及验收规范 （CJJ33-89）（14） 有机

10、肥料标准 （NY525-2002）（15） 建设项目经济评价方法与参数 （第三版）（16） 投资商项目可行性研究指南（17） 建筑安装工程间接费用定额 （2001）（18） 工程勘察设计收费管理规定（19） 畜禽养殖场大中型沼气工程建设项目可行性研究报告编写指南（20） Anaerobic Digestion Feasibility Study for the Bluestem Solid Waste Agency and lowa Department of Natural Resources（21） PEP-Biogas Project in China Technical Feasibi

11、lity Study1.3 设计指导思想设计指导思想设计以提高浓度厌氧消化工艺规模为重点，沼气不直接排空，沼肥不直排，尽最大努力扩大为农户供气、供肥范围，确保沼气充分利用，沼渣沼液充分还田，沼气沼肥利用率达到 100%为指导思想。1.4 主要技术经济指标主要技术经济指标表 1-1项目主要技术经济指标序号名称单位指标值1产品品种与年均产量沼气发电万 kwh34.16沼气供气万 m38.76沼渣t1577沼液t141902投资基本建设投资万元456建设期利息万元0总投资万元4563资金筹措申请国家资金万元150地方配套资金万元68企业自筹万元2384财务效益年均销售收入（达产年）万元86.1年均总

12、成本（达产年）万元72.94年均利润（达产年）万元13.16内部收益率（所得税后）%6.49财务净现值（所得税后）万元14.46投资回收期（所得税后）年9.23第二章第二章 总图设计说明总图设计说明2.1 设计依据设计依据依据项目建设规模，结合场地、物流、环境、安全、美学等条件和要求对工程总体空间和设施进行合理布置。2.2 项目区概述项目区概述 地理位置及区域范围地理位置及区域范围本项目建设在黑龙江省讷河市六合镇灯塔村北纬 48315100，东经 1241512615，位于黑龙江省西北部，嫩江上游东岸。养殖场年存栏肉牛 2000 头，每天可提供 24t 鲜粪，有充足的沼气发酵原料，养殖场有预留

13、建设用地，并且紧临 6.1 万亩的有机作物种植，保证了该沼气工程产生的沼渣沼液有充足消纳市场。 气候条件气候条件讷河市地处中温带大陆性季风气候区内，气候特点为：冬长夏短，年平均气温为 3.7。年平均气温 0.32月平均最低气温 -23月平均最高气温 21.03极端最高气温 37极端最低气温 -39.5年平均风速 4.2m/s年平均相对湿度 67%年平均总降水量 471.74mm年平均无霜期 120d最大冻土深度 195cm2.2.3 社会条件社会条件（1）基本资料讷河市位于黑龙江省西北部，北依伊勒呼里山，东接小兴安岭，西临嫩江，南联松嫩平原，总面积 1.51 万平方公里，生活着汉、满、回、蒙古

14、、达斡尔、朝鲜、鄂伦春、鄂温克等 17 个民族，总人口 50 万。讷河市辖 14 个乡镇厂，驻有中储粮北方农业开发有限责任公司及所辖农厂、东北航空护林中心和黑龙江省九三农厂管理局及 11 个国营农厂。讷河市是全国著名的麦豆生产基地、马铃薯生产基地、甜菜生产基地，素有北国粮仓之美誉，1997 年被评为“中国大豆之乡”，是沟通黑河口岸、辐射大兴安岭和内蒙古东部的交通要道和商品集散地。讷河市自然资源极为丰富。耕地面积在省内居第二位；森林资源居第九位；草原资源居第二位；矿产资源十分丰富（现已发现铜、金、铝、铁、钨、锌、镍等金属矿产 62 种，其中铜的储量占全省首位， （全国第三） ；非金属矿产有 30

15、多种，其中大理石的储量居全省之首，被誉为“地质摇篮，矿产之乡”。（2）地理位置北纬 48315100，东经 1241512615，位于黑龙江省西北部，嫩江上游东岸。（3）交通条件讷河市地理位置优越，交通便利，四通八达。（4）供水条件本项目用水由屠宰厂供水系统供给，能够满足项目生产用水的需要。（5）供电条件讷河市工业基础较好、煤炭及电力资源充足，电价便宜，供电有保障。屠宰厂供电设施齐备，项目用电可利用屠宰厂的供电设施。 农业经济发展状况农业经济发展状况讷河市土地辽阔，气候稳定，年积温 2，600 度以上，生产条件好，盛产水稻、大豆、小麦。玉米等农作物，还有蔬菜、西瓜、大蒜、烤烟、甜菜、药材、油料

16、等经济作物。在 12.1 万公顷的耕地中，旱地和水田各占 84.5%和 15.5%，农业综合开发的潜力很大。可养鱼面积 0.4 万公顷，40 多个鱼种中的镜泊湖鲤、湖鲫、红尾在省内享有声誉。天然无污染的钻心湖区域为世界名贵冷水鱼虹鳟鱼养殖场，是全国最大的虹鳟鱼系列基地。烤烟种植面积达 3，030 公顷，总产量达到 6，239 吨；甜菜种植面积1，938 公顷，实现了原料、生产、销售一条龙，总产量达到 4.0 万吨；生产加工的响水大米闻名国内外，是我市粮食作物中优势产品，已经形成相当的规模；蔬菜种植面积达到 7，101 公顷，总产量 24 万吨。2.3 总平面布置总平面布置沼气工程的总体布置紧凑

17、，便于施工、运行和管理；并结合地形、气象和地质条件等因素，经过技术经济分析确定；竖向设计应充分利用地形、设施高度，达到排水畅通、降低能耗、土方平衡的要求；构筑物的间距应紧凑、合理，并应满足施工、设备安装与维护、安全的要求；附属建筑物宜集中布置，并应与生产设备和处理构筑物保持一定距离；各种管线应全面安排，避免迂回曲折和相互干扰，输送污水、污泥和沼气管线布置应尽量减少管道弯头以减少能量损耗和便于清通；各种管线应用不同颜色加以区别。2.4 竖向设计竖向设计1）竖向布置应与总体布置和平面布置相协调2）满足生产工艺、场外运输装卸、管道敷设对坡度、坡向、高程的要求3）充分利用原有地形坡度，达到排水畅通、降

18、低能耗、土方平衡的要求。2.5 交通组织交通组织1）主要车行道的宽度：单车道为 3 米，双车道为 5 米，并应有回车道。车行道转弯半径不小于 6 米。2）人行道的宽度为 1 米-1.5 米。第三章第三章 工艺设计说明工艺设计说明3.1 工艺确定原则工艺确定原则1、采用先进、成熟、运行可靠的工艺技术；2、在确保沼气产量的前提下，尽量减少投资和运行成本；3、设备质量优良可靠，确保运行稳定，具有良好的性价比，创建“放心工程”；4、工程力求操作管理简便，降低劳动强度。3.2 项目资源项目资源/产物计算产物计算 粪污产量粪污产量业主提供的实测数据污染物量见表 3-1。表 3-1污染物量表项目粪量养殖量粪

19、量小计肉牛12kg/（d.头）2000 头24t/d3.2.2 产量估算产量估算3.2.2.1 沼渣沼液产量估算沼渣沼液产量估算每日沼液产量 38.88t，项目立项后，预计 1 年后投产，建设沼气池容积1000m3，日生产沼气 864m3，供气 200 户；每日沼渣的产量 4.32t；每日沼液产量 38.88t。项目达产后，沼渣及沼液主要供果园菜地和农田作为有机肥使用。每亩有机作物种植基地使用沼渣、沼液约 0.5t/年。沼气工程产品的定价是由市场定价，沼气发电按照其替代产品价格定，0.51 元/kwh；沼气供气按照 1 元/m3价格定价；沼渣的价格基本按照有机肥的价格的 50%计，200 元/

20、t，沼液 20 元/t。3.2.2.2 沼气产量和发电量估算沼气产量和发电量估算综合考虑各种限制条件和可能产生的损耗，本项目沼气产量确定为项目投产后，CSTR 厌氧反应器年产沼气量 31.54 万 m3，日产沼气 864m3，向 200 户供气 240m3，年供气 8.76 万 m3，剩余沼气 624 m3日发电 936kwh，年发电34.16 万 kwh。3.3 处理工艺选择处理工艺选择3.3.1 粪污前处理系统粪污前处理系统粪污前处理系统包括进料间和平板滤池等。粪污水由汇集管网运送至预处理单元，经过一系列前处理后进行厌氧处理。3.3.2 厌氧消化系统厌氧消化系统厌氧工艺不仅可大量去除可溶性

21、有机物（去除率可达 85%-90%） ，还可杀死传染病菌、有利防疫；厌氧工艺可产生沼气、沼渣、沼液，是养殖场粪污得以综合利用的重要手段。厌氧消化工艺包括进料单元、厌氧消化单元、保温增温单元、以及沼液、沼渣输送管网等构成。3.3.2.1 进料方式选择进料方式选择调节池内粪污由螺杆泵向厌氧消化单元进料。由于粪污浓度高，提升泵采用单螺杆泵。进料方式有若干种选择，可以采用一次进料，也可采用分批进料方式。本工程设计采取一次进料的方式。3.3.2.2 厌氧处理工艺选择厌氧处理工艺选择根据本项目的具体情况选用 CSTR 全混式工艺即完全混合厌氧工艺。CSTR全混式工艺需要有足够的搅拌，相对能耗较高，但 CS

22、TR 属于高浓度发酵工艺，产气率较高，中温发酵产气率可达到 0.8-1.5 m3/（md） ，高温发酵产气率可达1.5-2 m3/（md） ，该工艺适用于中国所有区域和所有养殖品种。3.3.2.3 反应器结构反应器结构本工程拟选用一体化厌氧发酵装置，即沼气发酵与沼气储存于一体的反应器。沼气发酵装置仍采用带搅拌的 CSTR 装置，但在反应器顶部并不是通常看到的钢板顶盖，而是采用了国外先进的双膜储存技术，这样就具有外形美观、造价低廉和操作简单等多种优点。3.3.2.4 搪瓷拼装罐说明搪瓷拼装罐说明普通的厌氧反应器均采用钢筋混凝土结构。近年为了缩短施工周期，节省建筑材料，提高反应池的施工质量，建设美

23、观大方的能环工程处理装置，也多采用新材料、新技术建造的厌氧反应器。典型的有德国的利普（LIPP）公司的利普罐和德国 Farmetic 公司的拼装罐。这些技术应用金属塑性加工中的加工硬化原理和薄壳结构原理，通过专用技术和设备将镀锌或镀搪瓷钢板建造成体积为 100-3000m的反应器。拼装式反应器利用金属塑性加工中的加工硬化原理和薄壳技术结构原理，将经过处理的模块（搪瓷材料）通过栓接的方式现场拼接成圆形反应器。模块经过特殊的工艺处理，在标准钢板的内外两面涂上搪瓷涂层（或其它防腐形式） 。预处理板形成的保护层不仅能阻止简体腐蚀，而且抗强酸、强碱，同时还具有极强的抗磨损性。拼装式反应器的设计包括反应器

24、罐体结构设计、反应器基础设计和配套产品的嵌接设计。在反应器容积确定后，反应器罐体结构设计涵盖模块计算、装配设计、拼装设备模块强度设计计算及连接材料（螺栓）的设计计算，各个环节参数的合理选择是反应器经济性的保障。反应器基础设计包括基础形式的确定和基础的密封两个部分。拼装式反应器的配套产品与罐体的合理嵌接是反应器功能扩展的必要条件。在开发拼装式反应器过程中，除了罐体采用拼装式结构，其配套的设备也可采用拼装式的搪瓷结构。3.3.2.5 厌氧反应器配置选择厌氧反应器配置选择每座厌氧反应器内设置二台罐内搅拌器，用于使进料均匀分布于罐体并充分与厌氧微生物接触混合。厌氧罐底另设有排渣系统，定期将罐底惰性污泥

25、排出。排出的污泥进入沼渣储存池，然后运送到下一个处理单元。3.3.2.6 保温与增温选择保温与增温选择厌氧消化反应过程受温度影响很大，本项目厌氧处理单元设计为高温，其最佳温度范围为 53-58。为了保证厌氧反应在冬季仍可正常运行，必须对系统实施整体保温措施，同时还需要对厌氧消化罐进水进行增温处理。1、保温系统整体保温包括管道、阀门保温；厌氧消化罐的保温；沼气储柜水封池的保温。对于各种管路能地埋的则地埋，地上管路采用北方地区常规高温方式实现；对厌氧消化罐、沼气存储池，采用聚苯乙烯和聚氨酯等材料进行强化保温。另外，在六个罐之间设置一个操作间，尽可能地将靠近的管路、阀门设置在该房间内，起到保温防冰冻

26、作用，以确保各种工艺设施在冬季仍能正常运行。2、增温增温主要包括厌氧消化罐增温和调节池的增温。(1)增温的主要热源来自两个热电联供发电组所产生的余热和辅助增温系统；在罐体与罐外保温层之间设置余热交换管网，发电机组余热通过罐壁外交换管网交换热量，实现对罐体的增温，(2)罐体入地下 6 米，地上 3 米,全部用阳光扳罩上，利用太阳能保证罐体温度。阴雨天辅助秸秆气化炉供热系统。3.4 沼气净化与存储工艺选择沼气净化与存储工艺选择3.4.1 沼气净化工艺选择沼气净化工艺选择沼气工程中产生的沼气用于发电、发电余热用于加温沼气反应器。每天产沼气量 864m，用于供气 240m，用于发电沼气量 624m，按

27、照济柴沼气发电机每立方米沼气发电量 1.5 千瓦时计算，则整个项目每天的发电量应在 936 千瓦时。厌氧消化产生的沼气应经过脱水、脱硫处理后进入沼气储存和输配系统，然后输送至沼气发电机组发电。经过净化处理后的沼气质量指标，应符合下列要求：沼气低位发热值大于 18MJ/m；沼气中硫化氢含量小于 20mg/m；沼气温度低于 60.1.沼气脱水。沼气中水分宜采用重力法脱除。进入沼气气水分离器的沼气量应按平均日产气量 864m计算；分离器内的沼气供应压力应大于 2000 帕；分离器的压力损失应小于 100 帕。采用重力法沼气气水分离器空塔流速宜为 0.21m/s0.23m/s。沼气气水分离器的入口管内

28、流速宜为 15m/s，沼气出口管内流速宜为 10m/s。沼气气水分离器内宜装入填料，填料可选用不锈钢丝网、紫铜丝网、聚乙烯丝网等。沼气管道的最低点必须设置沼气凝水器，定期或自动排放管道中的冷凝水。沼气凝水器直径宜为进气管的 3 倍5 倍，高度宜为直径的 1.5 倍2.0 倍。2.沼气脱硫，沼气中含有少量硫化氢气体，脱除沼气中硫化氢可采用干法与湿法及生物脱硫；根据测算，利用牛场粪水生产沼气，沼气 H2 含量应该在0.52.0g/m之间，本工程采用世界最先进的网状生物脱硫法。沼气通过网状的线速度宜控制在 7mm/s11mm/s；沼气通过颗粒状脱硫剂的线速度宜控制在 20mm/s25mm/s，通过在

29、穹顶布置网状脱硫器，把硫留在沼液里，增加沼肥的肥力。3.4.2 沼气储存工艺选择沼气储存工艺选择由于产气量和用气量之间存在不平衡，因此需设储气柜进行调节。沼气储气柜有多种结构形式，本工程选择双模式沼气储存器。3.5 热电联供发电机配置选择热电联供发电机配置选择沼气利用有三种选择：第一种是沼气全部用于燃气使用；第二种是沼气全部用于发电；第三种是沼气部分用于发电部分用于燃气。本工程选择第三种沼气部分用于发电部分用于燃气。3.5.1 热电联供发电机能量转换关系分析热电联供发电机能量转换关系分析由粪污水厌氧消化处理后所产生的沼气是一种优质的生物体能源。在标准状态下（0效率较高的沼气发电机可把沼气中总含

30、能量的 35-40%左右的能量转化成电能，45%左右可以以余热的形式回收，总效率最高可达 86%。沼气发电机组所发出的电力可自用，可以上网销售。余热回收换热器回收的余热可以用于厌氧消化罐的增温和物料预热、蔬菜大棚的取暖和办公室夏季空调制冷。目前用于沼气发电的发电机组共有以下三种类型，一是通过普通柴油内燃机组改装后的柴油沼气双燃料发电机组，是以沼气为主，柴油为辅的一种发电机组，主要用于小规模的沼气发电项目。目前比较常见的是纯沼气内燃机组，通过专门设计的燃烧沼气的内燃机做工后生产电力。另一种是沼气燃汽轮机式的沼气发电机组，沼气燃烧后直接推动燃气轮机的叶轮带动发电机生产电力。这三种形式各有优点与适用

31、范围，其性能比较见下表 3-2表 3-2三种形式沼气发电机组的比较发电机组形式双燃料沼气发电机组纯沼气内燃机发电机组纯沼气燃气轮机发电机组经济性价格低价格较高价格高效率低较高高自动控制较难易易脱硫要求较低较高高热电联产能力较好好较差综合性能差好中3.5.2 热电联供发电机配置方案选择热电联供发电机配置方案选择在机组功率配置上，如果所配机组功率较小沼气不能完全使用，当超过储柜容积时就必须点燃火柜烧掉多余沼气。造成资源浪费。另一方面，如果机组配置过大则会造成效率低下。因此机组配置原则上采取沼气所需量接近供应量，并稍大于供应量。机组运行负荷不小于 80%最好。本工程每天沼气产量为 864m，用于发电

32、 624m，拟选用济柴的发电机。3.5.3 热电联供发电机能量转换计算热电联供发电机能量转换计算该工程设计水量 108m/d,含固率 8%，经中温消化可日产沼气 864m。采用热电联供沼气发电机组，进行热电联产。电能全部部分并入内部电网自用。机组产生的余热作为热源，冬季用于厌氧消化罐的保温。3.5.5 电能转换计算电能转换计算该系统每天产沼气 864m，用于发电 624m，甲烷含量在 60%以上（按 60%计算） ，在标准环境下，热取值 23MJ/m。济柴发电机组电转换效率为 30.8%，则每立方米沼气可产电 23*30.8%=1.5kw.h(1kw.h=3.6MJ)。每天可发电总量为：624

33、*1.5=936kw.h空调能源夏冬物料增温反应器增温冷却系统冷却系统温室增温发电机热能热能能量输出电能输出图 3-1 热电联供发电机能量转换关系图3.6 工艺流程设计工艺流程设计收集的粪便经搅拌均匀后定时定量按照工艺要求输送到 CSTR 厌氧消化器；厌氧消化器内设置出渣、搅拌、换热等装置，保证消化器稳定的发酵条件。CSTR 厌氧消化器排出的沼渣、沼液通过固液分离将沼渣、沼液分开。沼液进入贮液池，再进行农田施肥。沼渣先经好氧发酵处理，处理后再经干化、灌装，用于农田使用。同时利用生物质锅炉为 CSTR 厌氧消化器增温，提高产气率。CSTR 厌氧消化器生产的沼气以脱硫、除尘等净化后贮存于贮气柜，部

34、分沼气用于向 200 户居民供气，其他沼气通过沼气发电机组发电。总体工艺流程见下图：见下图：图 3-2 总体工艺流程图3.7 单项工程的工艺设计说明单项工程的工艺设计说明 CSTR 厌氧反应器厌氧反应器CSTR 厌氧消化器设计为 2 座，单体容积为 500 m3的搪瓷厌氧反应罐，并设计钢筋混凝土基础。中温发酵罐设计规模 24t/d，停留时间为 20d，有效容积为 1000m，选用 2座为 1 组，每座 500m。生物质锅炉余热交换装置发电机组电力集中供气贮液池鲜牛粪CSTR 池贮气柜沼气净化沼液沼渣好氧发酵车间干化灌装外卖施用农田农户炊用场区自用余热1、中温发酵罐尺寸：8.010m数量：2 座

35、材质：搪瓷钢板顶盖：双膜式储气袋规格：H=2.76m,V=270m形式：拼装保温：聚苯保温，外做加热盘管，通过发电机组高温排放气体换热后的热水加热以及地源热泵辅助增温。2、侧式搅拌器功能：进水与厌氧污泥充分混合功率：7.5Kw数量：4 台3、CSTR 厌氧消化器基础直径为 8 米宽。钢筋混凝土结构。10 米高。 贮气柜基础贮气柜基础 平面尺寸为 5mX6m。地下钢筋混凝土结构。3.7.3 平板滤池平板滤池容积为 18.72 立方米。地下钢筋混凝土结构。平面尺寸详见图纸。3.7.4 进料间进料间 建筑面积为 41.89 平方米。条形砖基础。砖混结构。屋顶为彩色保温钢板。3.7.5 净化间、控制室

36、净化间、控制室 建筑面积为 51.46 平方米。条形砖基础。砖混结构。平面尺寸为 5mX6m.。屋顶为彩色保温钢板。3.7.6 锅炉房锅炉房建筑面积为 25.89 平方米。条形砖基础。砖混结构。屋顶为彩色保温钢板。3.7.7 发电机房发电机房建筑面积为 32.35 平方米。条形砖基础。砖混结构。屋顶为彩色保温钢板。3.7.8 贮液池贮液池 贮液池的主要功能是贮存 CSTR 池分离出沼液。贮液池共设计 2 座，每座容积 2500m3，总容积 5000m3。单体贮液池平面尺寸 20mX50m，深 2.5m。3.7.9 深水井深水井 一眼。60 米深。3.7.10 避雷针基础避雷针基础 3 个。钢筋

37、混凝土结构。3.7.11 干化棚干化棚 建筑面积为 183 平方米。钢结构。钢筋混凝土独立基础。平面尺寸为 12米 X15.6 米。屋顶为彩色保温钢板。3.7.12 有机肥好氧发酵车间有机肥好氧发酵车间建筑面积为 459 平方米。钢结构。钢筋混凝土独立基础。屋顶为彩色保温钢板。3.7.13 场区道路、围墙绿化场区道路、围墙绿化建筑面积为 1300 平方米。道路方便场区的交通方便。围墙保证场区安全。绿化改善场区的环境。3.7.14 输气土方工程输气土方工程8000 立方米。第四章第四章 沼气工程设计说明沼气工程设计说明4.1 建筑专业设计说明建筑专业设计说明4.1.1 设计依据设计依据1）本工程

38、建设单位对方案的认定。2）现行的国家有关建筑设计规范：建筑设计防火规范GBJ16-87(2006)年版。建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005民用建筑设计通则GB50352-2005其他相关设计规范、规程和规定。4.1.2 设计标高设计标高1）本建筑标注标高为建筑完成面标高，屋面标高为结构面标高。2）本工程标高以 m 为单位，其他尺寸以 mm 为单位。表 4-1主要建（构）筑物一览表序号名称单位数量1CSTR 厌氧反应器基础座22气柜基础座13平板滤池m18.724进料间m405净化间m306控制室m217锅炉房m258发电机房m329贮液池m500010深水井眼111避雷针基础m31

39、2干化棚m60013有机肥好氧发酵车间m50014场区道路、围墙绿化等m130015输气土方工程m80004.1.3 墙体工程墙体工程1）平板滤池墙体、气柜基础、CSTR 反应器基础、避雷针基础采用钢筋混凝土。2）进料间，净化间，控制室，锅炉房，发电机房,墙体采用 490mm-0.060M标高处，防潮层采用 20MM 厚 1：2.5 防水砂浆。3）有机好氧发酵车间、干化棚，采用钢结构。4.1.4 屋面工程屋面工程1）进料间，净化间，控制室，锅炉房，发电机房,为坡屋顶，屋面轻型钢架，采用 C 型檩条，铺设红色彩钢复合屋面板。2）有机好氧发酵车间、干化棚屋面采用屋面轻型钢架，采用 C 型檩条，铺设

40、彩钢板。屋面结构形式采用钢屋架，屋面采用 150mm 厚灰色压型钢板。3）室内钢屋架表面须首先做防锈处理，然后涂刷防火材料，防火材料的耐火等级必须满足达到耐火三级的要求。防火材料选用 NCB(YC-1192)，超薄型钢结构防火涂料，耐火时间 1.5 小时，涂层厚度达到 7.0 毫米。4.1.5 地面工程地面工程地面采用 C15 混凝土垫层，1：2 水泥砂浆。4.1.6 门窗工程门窗工程1）门窗玻璃的选用应遵照建筑玻璃应用技术规程及地方主管部门的有关规定。2）本工程窗采用塑料型材单框三玻塑钢窗，外窗传热系数不小于 2。3）门窗立面均表示洞口尺寸，详见门窗详图，门窗的数量及大小须校对无误方可加工。

41、4）塑钢门窗框与墙体连接处构造做法，用发泡聚氨脂塞缝。4.1.7 外装修工程外装修工程1）外装修设计和做法索引见建筑立面图。2）外装修选用的各项材料其材质、规格、颜色等，均需由建设单位提供样板，经建设和设计单位确认后进行封样，并据此验收。4.1.8 其他部分其他部分1）构筑物做 600mm 宽 80mm 厚散水，具体做法按照当地标准图集。2）在施工中应严格遵守国家及地方有关规定、规范。本工程施工时，设备厂家需紧跟工程。如有异议及时与设计单位联系，并应与施工配合。4.2 暖通专业设计说明暖通专业设计说明-60。2）热水采暖管道采用焊接钢管,管径小于等于 32mm 丝接,大于 32mm 焊接。3）

42、热水采暖系统关闭用阀门采用闸阀,阀门衬里材料要求选用铜合金,便于启闭灵活。4）散热器安装及系统。管道连接均按国标 K402-1-2。5）散热器采用铸铁 M132 型散热器,散热器工作压力为 0.60Mpa。6）采暖管道采用畏弯,使其承受管体膨账,弯曲半径一般为 R=4D。7）采暖平面图数字表示每组散热器数量.连接两组散热器之间的管径为DN32。8）系统管道标高均指管中心标高,标高以米计,尺寸以毫米计,以建筑0.000为准。9）锅炉房及本系统采暖定压设计均不在本设计范围内。10）散热器组装后应作水压试验,试验压力为 1.0MPa;试验时间为 2-3 分钟,不渗不漏为合格。11）散热器采暖系统安装

43、完毕后作水压试验;系统顶点试验压力为 0.40MPa;在 10 分钟内压力。降不大于 0.02MPa 为合格。12）13）刷铅油二遍.散热器表面刷樟丹一遍非金属涂料两遍，(背面刷一遍).明装管道刷，樟丹一遍,银粉两遍。14）本说明未述部份按 GB50242-2002执行。4.3 电气专业设计说明电气专业设计说明4.3.1 设计依据设计依据1) 建筑设计方案；2) 建筑及其他各专业提供的设计条件；3)民用建筑电气设计规范 （JGJ/T16-92）4） 建筑设计防火规范GB50016-20065） 火灾自动报警系统设计规范GB50116-966） 供配电系统设计规范GB50052-957） 建筑物

44、防雷设计规范GB50057-948）甲方提供的设计任务书4.3.2 设计范围设计范围1) a 照明系统、b 应急照明系统 c 防雷接地2）火灾自动报警系统3）双电源供电系统4) 各处理池污水泵和污泥泵控制系统的设计；5) 消化器内温度、浓度控制系统的设计；6) 进料间控制系统的设计；7) 沼气工程的电气控制系统设计。4.3.3 负荷等级负荷等级所有用电负荷均为三级4.3.4 消防负荷等级消防负荷等级消防负荷等级为二级4.3.5 供电电源供电电源供电电源：正常电源引自室外箱式变电站，自备发电机组作为第二电源。电源为三相四线制供电，电压等级均为 220/380V4.3.6 线路敷设线路敷设线路敷设

45、：室内水平干线采用导线穿钢管沿地面暗敷设，照明支线采用导线穿半硬阻燃管沿墙面及楼板暗敷设，动力线路采用钢管敷设。4.3.7 配电系统接地形式配电系统接地形式配电系统接地形式：配电系统接地形式采用 TN-C-S 系统，电源在配电总箱下的 MEB 总等电位箱内做重复接地并将进户电缆金属外皮、各种金属管道、基础接地体等统一连到 MEB 箱内做总等电位连接，做法参见 02D501-2等电位连接安装接地电阻不大于 1 欧。4.3.8 施工参考图施工参考图1） 接地装置安装03D501-4；2） 利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装03D501-3；3） 建筑物防雷设施安装99D501-14） 等电位连接

46、安装02D501-25） 建筑电气安装工程图集中国电力出版社 4.4 给排水专业设计说明给排水专业设计说明4.4.1 本工程生活给水由室外给水管网供给。本工程生活给水由室外给水管网供给。4.4.2 凡施工图中未标明的卫生设备、支管标高及管径均见国标图凡施工图中未标明的卫生设备、支管标高及管径均见国标图 90S342。4.4.3 管材、阀门管材、阀门1）生活给水管采用 PPR 塑料管按产品说明要求热熔连接,冷水管管材工作压力 1.25MPa,(经省,市卫生防疫部门检查的合格产品)2）地上排水管采用 PVC-U 管,按产品说明要求粘接，埋地采用实壁塑料排水管,按产品说明要求连接。3）阀门:生活给水

47、管道管径小于等于 50mm,采用截止阀,大于 50mm,采用闸阀。4）露天附设的排水管采用离心铸铁管,并用 200mm 厚超细岩棉保温。5）各种管道配件应采用与管材一致的材料。6）生活污水管底部弯管处设支墩,地漏采用深水封50 毫米。4.4.4 管道系统安装管道系统安装1）管道穿过墙壁均设 0.5 毫米铁皮套管,其两端应与饰面相平,穿过卫生间楼板处应设钢制套管,其顶部应高。2）出地面 50 毫米,套管底部应与楼板底面相平。横支管坡度.DN75 i=0.026 横干管坡度 DN110 i=0.012 DN125 i=0.01。3）给水横管坡度 0.0020.005,坡向放水装置。4）给水排水管道

48、穿过地下构筑物外墙时,应采取防水措施。采用刚性防水套管。5）管道设计标高,给水管.热水管指管中心标高,排水管指管内底标高;图中尺寸以毫米计,标高以米计,以土建 0.000 为基准。6）水表由建设单位选用。4.4.5 防腐和保温防腐和保温2）管道支.吊架明设刷防锈漆一道,银粉两道。4.4.6 试压试压.试漏试漏2）暗装或埋地的排水管道,在隐蔽前必须做灌水试验,其灌水高度应不低于底层地面高度,满水十五分钟后,再灌满,延续 5 分钟,液面不下降为合格。3）排水主管及水平干管均应做通球试验,通球直径不小于排水管道管径的三分之二,通球率必须达到 100% 。4.4.7 其他其他本说明未述及者均按(GB5

49、0242-2002)和(CJJ/T29-98)GB50261-96)执行。4.5 燃气专业设计说明燃气专业设计说明4.5.1 室外燃气设计及施工说明室外燃气设计及施工说明1）工程概况及设计范围本工程为建设项目。设计内容包括600户的设计施工及说明，室内燃气管道另见室内设计说明。2）设计参考依据城填燃气设计规范GB50028-93（2002 年版）城填燃气室内施工及验收规范CJJ94-2003城填燃气输配工程及验收规范CJJ33-2005畜禽养殖场沼气工程标准汇编聚乙烯燃气管道工程技术规程CJJ63-95城镇燃气输配工程及施工及验收规范CJJ33-2005现场设备、工业管道施工及验收规范GB50

50、236-983）设计参数设计压力：0.09MPa;燃气热值：2093521772kJ/Nm4）管材、管件及联接方式埋地燃气管道采用燃气用聚乙烯管。管材管件及阀门技术标准参考燃气用埋地聚乙烯管道系统第一部分管材GB15558.1-2003， 燃气用埋地聚乙烯管道系统，第二部分：管件GB15558.2-2003， 燃气用埋地聚乙烯管道系统，第三部分：阀门GB15558.2-2003 等有关规定。管材及管件的连接采用电熔或热熔方式连接。地下聚乙烯管与钢管采用钢塑接头转换件，地表上引入钢管与过渡件选用无缝钢管焊接。钢管及管件，并应符合低压输送用焊接钢管GB/T3091-2001 的规定。5）管道及附件

51、布置在考虑到甲方提供的地下管网资料前提下，室外燃气管道尽量沿道路边或靠近居民住宅敷设，并保证与其它设施的最小水平净距不小于以下要求：表 4-2室外燃气管道与其它设施最小水平净距表设施名称低压中压建筑物基础0.7m 1.0m 给水管0.50m 0.50m 排水管1.0m 1.2m电缆直埋0.50m 0.5m在套管内1.0m 1.0m 室外燃气管道埋设深度应在冻层以下，管顶敷土厚度不应小于 0.7 米由于气体中含水量较大，因此管道敷设时应保证 280 米处设置凝水缸,其坡不小于 3。引入管埋地（水平部分）可采用 PE 管，并使用钢塑接头与钢管连接，位置见户内管道设计。6）施工要求室外埋地钢管做加强

52、级防腐，防腐材料采用聚乙烯防腐胶带；室外管道应埋设在冰冻线以下，如果局部有在冰冻线以上的，则需要做保温处理，可采用聚胺脂发泡等保温材料；PE 管道敷设回填完毕时，沿燃气管每 500-800 米或主要道口的燃气管道设标志桩，并注明管道走向。室外燃气管道挖沟应先夯实并填一层厚 200mm 细沙，安装后回填土覆至管顶 300mm 厚时，应铺设警示带；燃气管道穿越道路或渠灌时必须加设钢质套管，套管内径大于母管100mm 以上，两端应用油麻沥青密封；无缝钢管焊接要求：焊条应与管材材质相同，焊缝内部质量应符合GB50236 的 III 级焊缝标准。管网也可采用分段施工和分段打压的施工方式，打压时对焊口处严

53、禁埋土，待检验合格后回填、地下燃气管网试压合格后必须进行带压回填，7）管网试压与吹扫1、强度试验1）燃气管道安装完后，均应进行试验，吹扫宜采用压缩空气；2）强度试验压力为 0.3MPa；2、严密性试验1）严密性试验应在强度试验之后进行，严密性试验压力为 0.15MPa；2）试验范围：应为地下燃气管网至地上引出管道阀门处。8）本说明未尽事宜，可参照以下规范或标准：城镇燃气设计规范 GB50028-93 （2002 版）聚乙烯燃气管道工程技术规程CJJ63-95（1995 版）城镇燃气输配工程施工及验收规范CJJ33-2005（2005 版）4.5.2 室内燃气设计及施工说明室内燃气设计及施工说明

54、1）工程概况及设计范围本工程为讷河沼气建设项目，设计能力 200 户，实际安装折合 200 户。范围包括 200 户的室内燃气系统设计及说明.室外燃气管道另见庭院燃气设计及施工说明。2）设计参考依据城填燃气设计规范GB50028-93（2002 年版）城填燃气室内施工及验收规范CJJ94-2003城填燃气输配工程及验收规范CJJ33-20053）设计参数及原则设计压力：0.09MPa；燃气热值：2095320772kJ/Nm本工程为燃气中压进户，表前调压输配工艺，调压器出口压力为 3kPa。厨房燃气表选用 G2.5 沼气专用表；选用沼气燃气专用调压器。每户设单眼灶一台。楼房进户燃气立管靠墙安装

55、，立管中心线离墙面 0.1m，在离室内地坪1.8m 处焊接煤气表接头.平房进户采用丝接.4）阀门、管材、管件及连接方式阀门选用燃气专用阀门。管材及管件：室内燃气管道主管采用无缝钢管（20 号钢） ，无缝管其性能应符合输送流体用无缝钢管GB/T8163-1999；无缝管焊接的焊条应与管材材质相同，焊缝内部质量应符合 GB50236 的级焊缝隙标准。燃气引出口（表前阀）采用镀锌管丝扣连接，镀锌管其性能符合低压流体输送用焊接钢管GB/T3091-2001 的要求。连接方式：表前阀入口采焊接，焊接应符合现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98 和现场设备、工业管道施工及验收规范GB

56、50235-97 中的规定。表前阀出口至燃气灶采用镀锌管丝，螺纹连接填料采用聚四氟乙生料带，外露丝扣不得超过 1.5 毫米.燃气管道上的阀门、燃气表均应符合现行国家及行业有关技术规定，并选用专用产品。阀门安装前应进行气密性试验。5）管道安装室内燃气管道应明设，管道安装应横平竖直，立管垂直偏差、水平管的水平偏差每米不应大于 2 毫米。室内燃气管道不得穿过卧室、浴室、地下室、卫生间、值班室、易燃易爆品仓库、配电间、变电所、电缆沟进风道等地方，不应敷设在潮湿或有腐蚀性介质的房间。燃气管道与其它管道平行敷设时，应置于其它管道外侧或上方。建筑每层之间的燃气立管应采用长管，不得利用短管接长的方法。室内燃气

57、管不得与电线、电缆、氧气等易燃助燃管道设置在同一管道井内。室内燃气管道总阀门设在水平管上，阀门手柄位置应方便开闭。燃气管道与墙面的净距：室外管：70mm；室内管：30mm。其最小净距同时应满足施工操作的要求。当墙壁厚度不同时，可用表弯使管道与墙壁的距离达到要求，弯角不宜超过 45。室内燃气管道与电气设备、相邻管道之间的净距不应小于表 4-1 的规定。6）套管安装燃气管道穿过楼板、楼梯平台、墙壁和隔墙时，必须设在套管中，套管应符合下列要求；穿墙套管两端需与墙面齐平，穿楼板及楼梯平台时，套管应高出地面 50毫米，下端与下层棚顶齐平。套管与管道之间的空隙用油麻填塞，穿墙时两端用石膏封堵、抹平；穿楼板

58、时，上端用热沥青封口，下端用石膏封堵、抹平；穿基墙时，两端用热沥青封口；套管与墙及楼板的间隙用水泥砂浆填塞、抹平。套管中的燃气管道不得有焊缝和接口。7）管道固定燃气管道的支架应用管卡、角铁加 U 形箍固定，不得使用钩钉固定。每层楼的立管上至少设一个固定件，高度距地面约 1.5 米下垂管上设一个固定件，长度大于 1.0 米的表后水平管上应增设一个固定件，水平管道每隔 2.5米左右至少设置一个固定件。固定件不得设在螺纹连接或焊缝处，要求距焊口 100mm 以上，螺纹接口大于 50mm。燃气管道固定件的最大间距应满足相关要求。8）管道防腐管道防腐必须在焊口检验合格后进行。钢管在防腐前应按现行标准涂装

59、前钢材表面处理规范 （SY/TO407）的规定进行表面清洗处理。架空燃气管道的外壁应涂环氧铁红二遍和黄色防锈漆二遍。埋地燃气钢管外防腐宜采用普通等级防腐结构；采用套管等有特殊要求的管段及管件，应采用加强级防腐结构；遇腐蚀性土壤或受腐蚀性影响的钢管必须采用特加强级防腐结构。9）调压器、燃气表及燃气灶安装调压器及燃气表的安装应符合下列要求：燃气表在搬运时严禁将表口向下和激烈碰撞。调压器、燃气计量表的安装应端正，进、出口燃气立管不得歪斜。燃气表边缘距到其它设施的水平净距不小于表-4 的规定：燃具的安装应符合下列要求：燃具应水平安装，不得歪斜。燃气灶进口用气管管径不得小于 DN15，用气管上应安装 D

60、N15 燃气球阀。用橡胶软管连接燃气灶与燃气管道时，应采用燃气专用软管，软管两侧用卡具或专用接头固定，软管长度不得超过 1m，且不准穿越墙壁、门及窗。10）管道试压与吹扫管道安装完毕后，均应在试压前采用压缩空气对施工时残留下的来的灰尘、焊渣进行吹扫；吹扫前必须将燃气表调压器断开，吹扫压力为 0.1MPa，吹扫流速不小于 20m/s，吹扫至管内无异物响动，出口无污物吹出为合格。强度试验强度试验压力：0.15MPa，保压 30min，调压器后 4.5KPa，燃气管道进行强度试验时，用泡沫剂涂抹所有接头；试验范围：室外地下引出管上的阀门至室内燃气管引出口总阀门之间的管段应进行强度试验和严密性试验，燃