农业行业标准

1、I农业行业标准生物质热解燃气质量评价标准（征求意见稿）编制说明标准编制组2020年2月目录TOC o 1-5 h z一、标准任务来源和制修订背景（必要性）1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 二、标准编制工作情况3 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 三、标准编制原则4四、质量要求相关标准分析5 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 五、标准编制主要内容12 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 六、采用国际标

2、准或国外先进标准17 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 七、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系17 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 八、重大分歧意见处理经过和依据17 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 九、技术经济论证，预期的经济效果17 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 十、建议18 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 十一、重要内容的

3、解释和其它应予说明的事项18 生物质热解燃气质量评价标准标准编制说明一、标准任务来源和制修订背景（必要性）生物质热解燃气质量评价标准标准制定来源于农业农村部农产品质量安全监管司的政府购买服务合同-农业行业标准制定和修订（合同编号14192043，签订日期2019年6月20日）。当前，我国农村清洁能源供需矛盾依旧突出，农村能源仍以煤炭、秸秆薪柴为主，占农村能源消耗总量的一半以上。农村生活用能中煤炭消耗量1.55亿吨，秸秆薪柴消耗量1.94亿吨，二者折合标煤2.13亿吨，占农村用能总量的26.0%；农村生产用能中煤炭消耗量1.69亿吨，秸秆薪柴消耗量0.48亿吨，二者折合标煤1.46亿吨，占农村用

4、能总量的24.7%。农村地区煤炭、秸秆薪柴燃烧效率低，使用量大、时间集中，颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放严重。生物质热解联产技术，可以将秸秆等生物质转化成热解气和生物炭，热解气属于新型清洁可再生能源，能够提供清洁用能，生物炭可以作为炭基肥改良土壤。该技术可将秸秆变废为宝，能够转化为新能源，开发形成电、气、热、燃料等多元化产品，具有绿色、低碳、清洁、可再生等特点。发展生物质热解联产产业，能够为我国农村地区提供新型清洁能源，有利于优化农村用能结构，改善农村人居环境。同时生物炭能够直接加工成炭基肥产品，采用炭基肥替代化肥，减少化肥施用，促进耕地质量保护与提升，可提高土壤有机质，提升农产品品质

5、。秸秆热解联产技术产业可以满足我国农作物秸秆综合利用、农村清洁能源供应和耕地质量提升等方面的需求，发展时机成熟，符合国家支持政策，市场潜力巨大。近年来，生物质热解联产技术逐渐被政府部门采用，为大力推进秸秆综合利用，该技术纳入国务院办公厅关于加快推进农作物秸秆综合利用意见的通知（国办发2008105号）、国家能源局生物质能发展“十三五”规划；国家发展与改革委等部门编制的秸秆综合利用技术目录（2014）该技术列为26项技术之一，京津冀及周边地区秸秆综合利用和禁烧工作方案（2014-2015年）中被列为重点工程。2017年，该技术纳入国家发展与改革委关于开展秸秆气化清洁能源利用工程建设的指导意见（发

6、改办环资20172143号）等文件中。我国生物质热解联产技术产业刚刚起步，据不完全统计，我国已投产秸秆热解清洁联产项目已达400余个（含气化技术），主要分布在湖北、湖南、江西、安徽、河北、黑龙江等农业大省。近年来，生物质热解联产技术得到较快提升，与传统的生物质气化技术相比，能够大大提升燃气品质，燃气热值提高3-4倍。生物质热解联产技术领域缺乏相应的标准和规范，目前没有热解燃气质量检测的相关标准规范，检测技术要求与评价方法不明确、不客观，直接影响技术的推广应用，同时也给行业监督、管理与安全保障带来困难，而且严重阻碍了规模化生物质热解联产技术的产业化进程。因此，制定生物质热解燃气质量评价技术规范相

7、关标准，进行产品质量认证认可，能够有效提升热解燃气的市场准入，加快热解联产技术产业化发展进程，对建立可持续的能源系统，保障国家能源安全，拓宽农业服务领域，增加农民收入，吸纳农村剩余劳动力，提高农民生活质量，促进国民经济持续、快速、健康、协调发展和保护环境具有重大意义。生物质热解技术转化的燃气可应用于集中供气、供热、发电等领域，在中国具有广阔的应用前景，属于新能源领域。但由于缺乏标准依据，热解气中焦油含量及可燃组分含量差异大，不同企业生产的热解气质量千差万别，难以进入商品化城镇燃气市场，极大阻碍了生物质热解技术的推广与应用，严重制约了技术产业有序、健康、持续地发展。因此，有必要建立热解气质量评价

8、和检测标准，根据热解气发热量、污染物含量等指标评定热解气等级，并依据等级确定热解气的用途，以规范生物质热解技术产业的发展，为技术工程应用、行业监管等提供相关依据。生物质燃气质量评价标准的制定，对热解燃气进行分级定等，将作为生产、检测、质量控制及使用生物质热解燃气技术依据，将进一步促进生产企业的规模化、规范化、标准化和科学化建设，促进企业的技术创新，不断研发新技术、降低生产成本、提高产品质量和性能，进一步提升节能环保的水平。二、标准编制工作情况1.2019年1-5月：开展前期研究工作。收集国内外有关生物质热解燃气技术等标准资料。通过大量的文献检索、调研，系统地掌握了国内外生物质热解技术发展水平和

9、技术现状。2.2019年6月：成立标准制定小组，制定标准编制方案、原则和计划等。3.2019年7月15日前：根据编制的标准与国家标准体系协调一致的原则，并体现技术先进，科学实用，便于实施的特点，讨论确定了标准的基本结构和编制原则。2019年10月：确定编制内容提纲，明确人员分工。提出、研究、分析标准中技术内容。2019年12月：编写完成初稿。其中，标准编制小组集中讨论标准内容，对标准提纲及内容进行系统分析讨论。2020年2月底，提出了标准征求意见稿，同时完成编制说明。预计2020年3月-4月，征求各有关的意见。以电子邮件、寄送标准文件等形式，征求本领域专家意见。征求意见力求涵盖专家、生产和应用

10、企业等，全面听取各层面的建议，为标准编写的科学性、先进性、可行性和可操作性提供有力保障。预计2020年5月，按照征求意见，修改完善标准内容，形成标准送审稿。预计2020年6月，组织有关专家对标准送审稿进行审定。预计2020年6月底，根据专家意见，相应修改标准的内容，完成标准报批稿。三、标准编制原则本标准的编制严格遵照国家标准GB/T1.1标准化工作导则的规定，针对目前国内生物质热解燃气技术的发展状况，确定了以下编制原则：1.实事求是制定生物质热解燃气质量评价标准，要从我国农业、林业剩余物热解气高值利用应用需求实际出发，适合我国城乡发展现状和村镇需求实际情况等。2.用户为主要从全局出发，在做好全

11、面的技术经济分析基础上，既要考虑有关企业和生产部门的利益，更要考虑使用部门和使用者的利益，根据不同需要做出合理的技术条件规定，使全社会和广大民群众获益。3.科学先进调查分析现有的生物质热解燃气质量，合理确定标准内容，做到技术先进，经济合理，安全可靠，系统全面的涵盖原料技术条件的要求。四、质量要求相关标准分析现有热解燃气技术及其他燃气相关标准见表1和表2。标准编号标准名称JB/T11792.5-2014中大功率燃气发动机技术条件第5部分：秸秆气发动机JB/T12336-2015中小功率生物质气发动机技术条件和试验方法NB/T34004-2011生物质气化集中供气净化装置性能测试方法NB/T340

12、11-2012生物质气化集中供气污水处理装置技术规范NY/T443-2001秸秆气化供气系统技术条件及验收规范NY/T1017-2006秸秆气化装置和系统测试方法NY/T1417-2007秸秆气化炉质量评价技术规范标准编号标准名称NY/T1561-2007秸秆燃气灶NY/T2907-2016生物质常压固定床气化炉技术条件NY/T2908-2016生物质气化集中供气运行与管理规范DB32/T2145-2012户用型秸秆气化炉安全操作规程DB22/T1759-2013生物质干馏热解燃气装置技术条件DB37/253-2007农村生物质燃气供应系统设计规范DB37/254-2007农村生物质燃气供应系

13、统施工及验收规范DB37/255-2007农村生物质燃气供应系统运行维护技术规范DB37/256-2007常压固定床生物质气化机组技术条件DB41/T1449-2017生物质气化设备技术条件DB51/T1357-2011低压生物质燃气管网工程施工及验收规范DB51/T1376-2011固体生物质气化燃气焦油灰尘含量测定方法DB51/T1377-2011低压生物质燃气室内工程施工及验收规范DB51/T1398-2011生物质燃气热值测定方法表2其他燃气技术相关标准标准编号标准名称GB/T10410.1人工煤气组分气相色谱分析法GB/T122O6城市燃气热值和相对密度测定方法GB/T12208-1

14、990城市燃气中焦油和灰尘含量测定方法GB/T12211-1990城市燃气中硫化氢含量测定GB/T13612-2006人工煤气GB/T18605.2-2001天然气中硫化氢含量的测定GB/T13611-2018城镇燃气分类和基本特性NB/T12003-2016煤制天然气生物质燃气产品质量，NY/T443-2001秸秆气化供气系统技术条件及验收规范、生物质气化集中供气站建设标准NY/T3337-2018中规定生物质气化燃气质量要求见表3。表3秸秆气化工艺所产燃气指标技术指标单位秸秆气化供气系统技术条件及验收规范NY/T443-2001生物质气化集中供气站建设标准NY/T3337-2018燃气低拉

15、热值kJ/Nm346004600焦油和灰尘含量mg/Nm3507070CO含量%2020H2S含量mg/m320/。2含量%11机组运行噪音dB80/燃气净化后温度C0.3相关研究不同气化介质气化燃气气体成分特征见表4、表5。表4不同气化介质气化燃气特性运行条件空-1曲气煎汽氧气ER01SO.400.24-0.?1S/B（kg.114；二类10；低位：4.6低位：4.617总硫（以硫计）mg/m3/硫化氢mg/m32020/20一氧化碳体积含量%102020/氧气体积含量%一类2；二类111/二氧化碳体积分数%/氢气%/水分mg/m3/固体颗粒物（焦油和灰尘含量）mg/m3105015/表8各

16、类燃气指标检测标准依据项目天然气煤制天然气人工煤气发热量GB/T11602GB/T11602（高位发热量计算所GB/T12206总硫（以硫计）GB/T11060.4依据的组成测定按GB/T13610)GB/T11060.4/硫化氢GB/T11060.1，GB/T11060.2或GB/T11060.1GB/T12211一氧化碳GB/T11060.3/GB/T10410GB/T10410.1或化学分析方法氧气/GB/T10410.1或化学分析二氧化碳GB/T13610GB/T13610方法/氢气/GB/T13610/水分/固体颗粒物（焦油/GB/T27893GB/T12208和粉尘）水露点GB/T

17、17283GB/T17283/ 五、标准编制主要内容1.标准结构本标准内容包括生物质热解燃气质量评价要求、等级划分、输送和使用。总体内容全面，章节清晰，重点突出，具有可操作性和适用性。2.适用范围本标准适用于以农林剩余物为主要原料生产的生物质热解燃气的质量评价。3.主要技术内容2006年，中国市政工程华北设计研究院等单位制定了人工煤气(GB/T13612-2006)标准，就如何衡量人工煤气质量形成了要求，本项目主要借鉴其关于低位热值、杂质、燃烧特性、燃气组成等方面的评价指标。2018年发布了城镇燃气分类和基本特性(GB/T13611-2018)，对人工煤气、天然气、等燃气进行了分类，本项目主要

18、参考了人工煤气发热量的分类方法，对热解燃气进行分级。2016年,中海油研究总院等单位制定了煤制天然气(NB/T12003-2016)标准，就如何衡量煤气天然气质量形成了要求。本标准借鉴以上标准中燃气评价指标的基础上，结合生物质热解燃气自身特点，确定热解燃气质量评价指标包括低位发热量、焦油和灰尘含量、硫化氢含量、一氧化碳含量和氧含量等。1)质量指标要求及检测方法1）低位发热量燃气应进料选择热值较高的气源，燃气热值过低，输配系统的投资相应增加。根据实际工程测试数据，以前南峪村热解工程为例，燃气的低位发热量可达到18.8319.19MJ/m3；而据文献和实地调研现有农村秸秆气化工程，燃气的低位发热量

19、为4.45.7MJ/m3,不同的技术和工艺参数，燃气的热值相差较大。外热式热解技术热值可高达20MJ/m3,但该热值情况下，CO含量较高，一般超过20%,可达到30%以上，对于燃气作为产品供气使用，CO为有毒气体，CO含量过高，其危险性更大，人工煤气、气化气标准要求CO含量V10%和V20%。因此根据热解气体组分和表10中各类气体热值数值，在CO含量V20%情况下，热解燃气热值最高可达到1416MJ/m3。人工煤气将热值分为2类，低位发热量分别为14MJ/m3、10MJ/m3，气化燃气的低位发热量4.6MJ/m3。考虑技术先进性、燃气使用安全性和现有热解工程燃气的实际情况，参考人工煤气、气化燃

20、气相关标准，将热值指标定为3类，低位发热量分别为14MJ/m3、10MJ/m3、4.6MJ/m3。一类最高，三类最低。低位发热量的计算应按GB/T12206的规定执行。表9热解气组成成分燃气成分H2CH4COCHmnN2、JCO2热值体积分数23-2826-368-321.4-4.210-3510-20MJ/m3体积分数4-8MJ/m3体积分数10-151-1010-301-350-704.4-5.7MJ/m3技术类型外热式内热式气化表10常用单一其他特性釧对密用d埋论十烟P中coz忆积分数rxHjAir)1.00Q0S*1：J1.1QS3M0.H71一氧牝磅（Cg1.527U，氧化毗口八0.

21、9672HJJfiS011,966034P72J.06&3310.3169l-J5t7甲烷（CHJ0,554B34.1)16037.781o11.73乙烯（QHd：0.97455632056U.lv471CM乙烷Ht)1.04&7eo.iS166.66413.14丙婦GHJ1.-17&9B2.7S46SB.516J丙烷（GHJ1.54&6帆9鮎195.6532-ijjfl1-.*&(CdH1.9963110.787111S.536215Plti异烷G-GFliJ2/i72llj.710B1251Hgl+rCfi止丁烷OGHj）2.Q7871叭怕CLZ6.209QH.J-；丁烷GH2.O7SJ1

22、16.0&97125.811014；戊烷2.7S147J&4SL59.T17g14.25注1：P体的匚为桥GB/TIH”凳巾的理想弐熄值除凤压缩山干计赛肝祖注右GHlo的体积分数:CH-30%.注3t干T气的宜宴吒悴密ftt（28B.15KJU1.325kTa）=L2S54kg/i.j:.注恥干今气的体稍分数心=烈咯Nb战、注臥罐烧和计虽的釦匕余件均齿打*3鉞kPa（2）焦油和灰尘含量焦油和灰尘含量越低，燃气越清洁。燃气中杂质影响燃气的安全，可引起燃气系统设备的故障、仪表失灵、管道堵塞、燃具不能正常使用，甚至造成事故。焦油和灰尘含量易积聚在阀门或设备中，造成阀门关闭不严、管道和用气设备堵塞，因

23、此，需要尽量降低含量。根据实际工程测试数据，以前南峪村热解工程为例，焦油和灰尘含量2.4mg/m3；气化气的焦油和灰尘含量1020mg/m3,最新的气化气标准要求焦油和灰尘含量应V15mg/m3。参考沼气、人工煤气、气化气相关标准，将焦油和灰尘含量分为两个等级，一类、二类均要求V10mg/m3,三类V15mg/m3。焦油和灰尘含量的测定应按GB/T12208的规定执行。（3）一氧化碳含量为防止燃气泄漏引起中毒,确保用气安全,一氧化碳含量必须控制。根据气化气标准要求，一氧化碳含量体积分数20%o一氧化碳含量的测定应按GB/T10410.1的规定执行。（4）硫化氢含量燃气中硫化物为有毒有害气体，主

24、要成分为硫化氢，对人呼吸道有刺激性，具有一定腐蚀性，燃烧产生二氧化硫污染物。根据沼气、人工煤气、气化气相关标准要求，硫化氢含量20mg/m3。硫化氢含量的测定应按GB/T12211的规定执行。（5）氧含量为保障供气和使用安全，规定氧含量应1mg/m3,氧含量的测定应按GB/T10410.1的规定执行。（6）氨热解燃气中，有微量氨产生，氨对燃气管道、设备及燃具有腐蚀作用，特别是铜件，氨对人呼吸道具有刺激性，燃烧时产生氮氧化物气体，污染环境。但氨对硫化物产生的酸性物质有中和作用，因此，燃气中含有微量氨有利于金属管道和设备。根据人工煤气要求，氨含量50mg/m3。氨含量的测定应按GB/T12210的

25、规定执行。7）萘萘是双环芳香烃类化合物，在低压或高温时以气体状态存在，压力升高或温度降低时直接由气体凝结成固体，容易堵塞管路。热解燃气制备过程中存在焦油，萘含量较高，有一定毒性，危害健康。在温度较低时，气态氨会以结晶状态析出，附着在管壁，使管道流通截面变小，甚至堵死。根据人工煤气要求，萘含量v50X102/P（冬天）、100 x102/P（夏天）。萘含量的测定应按GB/T12209.1的规定执行。P为输送管网起点的绝对压力MPa。2）其他要求生物质热解燃气的燃烧特性指数波动范围应符合GB/T13611的有关规定，保证供气质量和气体组分的稳定性，确保供气和使用安全性。为提高生物质热解技术先进性，规定了采用外热式热解技术生产的热解燃气质量应达到一类或二类指标要求。采用内热式热解技术生产的热解燃气质量应达到二类或三类指标要求。生物质热解燃气作为民用燃气，热值和组分的变化应满足城镇燃气互换性的要求。燃气属易燃易爆危险品，作为民用燃气应具有可以察觉的臭味，使用中当燃气发生泄漏时，应能通过气味被人发现，必要时还应设置检漏仪器，应对燃气进行加臭，加臭应符合CJJT148的