DB21-T 2951-2018秸秆热解制备生物炭技术规程

ICS65.020.01

B05

备案号：60679-2019DB21

辽宁省地方标准

DB21/T2951—2018

秸秆热解制备生物炭技术规程

Technicalspecificationononbiocharproductionbypyrolysiscarbonizationofstraw

biomass

DB21/T2951—2018

秸秆热解制备生物炭技术规程

1范围

本标准规定了农作物秸秆热解制备生物炭的技术规程、技术指标和设备维护。

本标准适用于以农作物秸秆为原料通过半封闭式亚高温缺氧干馏炭化炉等设备采用常速热解炭化

技术生产生物炭产品。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准

GB/T12801生产过程安全卫生要求总则

GB13271锅炉大气污染物排放标准

GB15577粉尘防爆安全规程

GB/T15605粉尘爆炸泄压指南

GB18599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准

GB50016建筑设计防火规范

GB50028城镇燃气设计规范

GB50057建筑物防雷设计规范

GB50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范

GB50444建筑灭火器配置验收及检查规范

GBZ1工业企业设计卫生标准

GBZ2工作场所有害因素职业接触限值

CJJ51城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程

DA/T42企业档案工作规范

NY/T443生物质气化供气系统技术条件及验收规范

NY/T1017秸秆气化装置和系统测试方法

NY/T3041生物炭基肥料

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

秸秆strawbiomass

“农作物秸秆”的简称，收获农作物主产品之后所留下的农作物副产品。

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3.2

热解pyrolysis

在绝氧或有限氧气供应条件下，生物质经过高温处理产生热分解，进而形成固态、液态和气态物质

的过程。

3.3

生物炭biochar

以作物秸秆等农林植物废弃生物质为原料，在绝氧或有限氧气供应条件下、400~700℃热解得到的

稳定的固体富碳产物。

注：[NY/T3041-2016，定义3.1]

3.4

热解炭化pyrolysiscarbonization

以生物炭为主产品的生物质热解过程。

4运行前准备工作

4.1总体要求

4.1.1人员

热解炭化机组的日常操作、运行管理和维护检修人员必须接受相关专业技术培训，经考核合格后方

可上岗操作，同时应配置专职安全管理人员。

4.1.2原料

热解炭化工厂内的秸秆原料应满足24h生产量。

4.1.3水电条件

供水供电正常，能满足热解炭化机组运行所需的水、电条件。

4.2启动前准备工作

4.2.1操作工具

各种操作工具准备齐全，工作状态正常。

4.2.2热解炭化设备

根据热解炭化工艺的不同，可采用固定床、移动床等连续性半封闭式热解炭化设备，在亚高温缺氧

干馏条件下采用常速热解炭化技术生产生物炭产品。热解炭化设备的工作状态正常。

4.2.3相关设备设施

对各种配套的电气开关、仪表仪器及计量设备等进行检查、校调；各配套设备的机械部件处于正常

工作状态，转向正确，转动正常，声音符合要求；确认开关、阀门动作灵活、开度指示位置符合要求；

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检查配套设备无漏水、漏油、漏气现象，检查润滑油或润滑脂；检查配备的各种消防器材和避雷装置齐

全、有效。

5秸秆热解炭化技术要求

5.1工艺流程

秸秆热解炭化工艺流程包括原料接卸与贮存、原料预处理、热解炭化、生物炭的卸出与储存、主要

副产物的利用与处理等工序，工艺流程如图1所示。

生物炭的卸出与储存

秸秆原料接卸原料预处热解炭化

原料与贮存理

主要副产物的利用与处理处置

图1秸秆热解炭化工艺流程

5.2原料接卸与贮存

5.2.1原料贮存场地应配备秸秆计量和质检的设施和设备。应随机抽查进厂秸秆的理化性状，避免碎

石、铁屑、沙土等杂质进入秸秆原料中。自然堆放的秸秆水分含量应小于25wt%。

5.2.2秸秆原料应按类别有序、整齐堆放，应有必要的覆盖设施防止因雨水浸泡造成霉变。

5.2.3原料接卸完毕后，应立即清理地面遗撒的秸秆，运输车辆应立即退出作业区。

5.2.4每天定时巡查原料贮存场，保持原料贮存场消防通道的畅通和消防工具完备有效，发现火灾隐

患应立即处理。

5.2.5原料堆垛时应留有通风口或散热洞、散热沟，并要设有防止通风口、散热洞塌陷的措施；垛顶

应有防雨雪措施；发现堆垛出现凹陷变形或有异味时，应当立即拆垛检查，并清除霉烂变质的原料。

5.2.6原料堆垛后，应定时测温，并做好测温记录。当温度达到40℃~50℃时，应采取预防措施；当

温度达到60℃以上时，必须拆垛散热，并做好灭火准备。

5.3原料预处理

5.3.1粉碎

5.3.1.1粉碎场所与环境

原料粉碎应在通风良好的厂房内进行，粉碎机本体应带有除尘装置。原料粉碎场所应配备防尘、防

火、防爆和阻爆、泄爆设施或设备，运行管理应符合GB15577和GB/T15605的规定。

5.3.1.2粉碎后的物料颗粒尺寸

粉碎后的物料颗粒尺寸应≤100mm。当热解炭化装置对原料尺寸等性质有具体要求时，粉碎后的物

料颗粒尺寸应满足热解炭化装置的要求。

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5.3.1.3粉碎作业

5.3.1.3.1原料粉碎前应去除金属、石块等坚硬物质。

5.3.1.3.2粉碎设备操作时须严格遵守设备安全操作程序，如有异常噪声等应停机检查。

5.3.1.3.3粉碎机运转过程中，严禁作任何调整、清理或检修工作。

5.3.1.4粉碎后的物料存放

粉碎后的物料应集中堆放在原料库内，应注意防潮，定时测温，并做好测温记录。当温度达到40℃

~50℃时，应采取预防措施；当温度达到60℃以上时，必须拆垛散热，并做好灭火准备。

5.3.2干燥

原料的干燥包括自然干燥和人工干燥等形式。

5.3.2.1自然干燥应在开放空间内进行，并采取防止物料飞散的措施；自然干燥后，应及时清理场地。

5.3.2.2人工干燥应在有防雨条件或通风良好的厂房内进行，干燥设备本体应配有除尘装置，运行噪

声、操作间内的粉尘浓度应符合GBZ1及GBZ2的规定。作业前应确保热源准备就绪，干燥设备运转正常。

作业后应及时清理干燥设备，杜绝火灾隐患。

5.3.2.3干燥设备不应使用化石能源供热。

5.3.2.4干燥后的物料含水量应≤18wt%。

5.4热解炭化

5.4.1热解炭化设备应具有防爆安全装置，运行管理应符合GB15577和GB/T15605的规定。

5.4.2热解炭化应在有防雨条件或通风良好的厂房内进行，设备本体应配有除尘装置，运行噪声、操

作间内的粉尘浓度应符合GBZ1及GBZ2的规定。

5.4.3热解炭化车间内一氧化碳含量测试应按GBZ2进行，一氧化碳含量应小于30mg/m3。车间内应

配有一氧化碳检测及报警装置。

5.4.4热解炭化设备不应使用化石能源供热。

5.4.5热解炭化的反应温度应保持在400℃~700℃之间。

5.4.6同一批次秸秆的热解炭化温度波动应≤±50℃。

5.4.7热解炭化后应及时清理设备，杜绝安全隐患。

5.4.8热解炭化的气体副产物中的氧含量应≤1vol%。

5.4.9机组正常工况下运行噪声应低于85dB（A）。

5.5生物炭的卸出于贮存

5.5.1生物炭的卸出应在具有排风除尘装置的独立操作间内进行。

5.5.2生物炭卸出后应及时扑灭明火，并冷却至60℃以下，自然堆放24h后，方可入库或包装。

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5.5.3应定时测量生物炭堆垛温度，并做好测温记录。当温度达到40℃~50℃时，应采取预防措施；

当温度达到60℃以上时，必须拆垛散热，并做好灭火准备。

5.5.4生物炭储存应按照GB15577和GB/T15605的规定防止产生粉尘污染、防火和防爆。

5.6主要副产物的利用与处理处置

5.6.1秸秆热解炭化全过程应无工艺污水排放。

5.6.2液态热解副产物应全部收集，妥善贮存，然后集中销售或深加工。液态热解副产物收集池须按

GB18599的Ⅱ类场规定做好防渗漏措施，不得渗漏。液态热解副产物可精炼制成高附加值的化学品或

送往发电厂、锅炉厂用于发电或供热。

5.6.3气态热解副产物严禁直接排放，必须加以收集和利用。气态热解副产物燃烧后的大气污染物排

放应符合GB13271的规定；气态热解副产物作为燃气向热解炭化厂区的用户外输送时，燃气温度宜低

于35℃，其输配设施应符合GB/T50028的规定，输配设施的运行、维护和抢修应按照CJJ51进行，

其特性指标试验按照NY/T1017的规定进行，各项指标应符合NY/T443的要求，燃气的低位热值应大

于等于4600kJ/Nm3，燃气中焦油含量应低于15mg/Nm3，一氧化碳、氧和硫化氢的含量应分别小于20

vol%，1vol%和20mg/Nm3。

5.7停机

5.7.1停止向炭化炉进料，继续保持炭化炉的正常反应温度，必要时可开启辅助热源加热装置。

5.7.2待出炭装置没有生物炭卸出3分钟后，停止出炭装置。

5.7.3关闭辅助热源。

5.7.4待出炭装置、炭化炉、分离净化装置冷却至室温后，关闭冷却装置。

5.7.5停机后各阀门应恢复初始状态，打开炭化炉门。

5.7.6在结冰季节应放尽冷却水，清理炭化炉及净化器焦油和灰尘。

5.7.7设备停止运行后，应确保安全水封液位在安全范围。

5.8环境保护与节能

5.8.1热解炭化工艺的设备、装置和设施应采取措施减少粉尘的散发量，并采取有效的捕集和分离粉

尘装置，大气污染物的排放浓度应符合GB13271的规定。

5.8.2对振动较大的设备应采取有效的减振、隔振、消声、隔声等措施，厂区噪声应符合GB12348

的规定。

5.8.3秸秆热解过程须是能量自持的，收集到的气态热解副产物优先燃烧回用于热解炭化工艺的干燥

和热解炭化等环节。

5.8.4热解炭化工艺产生的热量如在生物炭冷却时产生的热量、热解气态副产物燃烧产生的高温烟气

的热量等必须加以回收和使用，以提高设备的热效率。

5.9安全、消防及其他

5.9.1热解炭化工厂距离居民生活区不应小于100m。

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5.9.2应按照GB50016要求配备防火设施，按照GB50444要求设置消防器材，按照GB50057要求设

置雷电防护装置，并完好有效。

5.9.3电力装置应符合GB50058的规定。

5.9.4应根据GB/T12801的规定，结合生产特点制定相应安全防护措施、安全操作规程和消防应急

预案，并配备防护救生设施及用品。

5.9.5操作人员在工作过程中应穿戴齐全劳保用品，做好安全防范工作。

5.9.6电气操作严格按照电工安全操作规范进行，用电设备的操作严格按照设备操作规程进行。

5.9.7热解炭化的重要设备、重要部位应设有明显的识别标志。

5.9.8热解炭化工厂内及围墙外50m内严禁烟火和燃放烟花爆竹，醒目位置应设置“严禁烟火”标志。

5.9.9设备运行时，严禁在厂房内和原料场进行施焊或其他明火作业，如必须进行时需在具备相应消

防措施及在有人监护的情况下进行。

5.10记录与档案

5.10.1记录和档案应符合DA/T42的要求。

5.10.2应建立秸秆热解炭化工程建设和设备安装档案，包括设备产品合格证、施工图、接线图、试验

报告、说明书等资料，应设专柜保管。

5.10.3应做好秸秆原料种类、原料粒径，进料量、启动时间、炭化炉炉温，运行时间，生物炭产量等

各项记录，建立设备运行档案。

5.10.4应建立消防等值班记录。

5.10.5所有记录以月为单位整理、装订成册、归档管理。

5.10.6借阅、查找设备管理记录应办理相关手续。

6设备维护

6.1一般要求

6.1.1秸秆热解炭化工厂应配备相应的专业技术维修人员、相关检验测试设备和防护用品。管理人员

每天要对炭化车间区域巡检一次，做好事故预防。维修期间，要做好现场监护工作。

6.1.2按照说明书和生产工艺要求制定设备使用、维护规程。

6.1.3生产工艺和设备更新时，应根据新设备的使用、维护要求对原规程进行修订，以保证规程的有

效性。

6.1.4设备发生严重缺陷又不能立即停产修复时，必须制订临时性使用、维护规程，缺陷消除后临时

规程作废。

6.1.5列入国家强制检定范围的仪器、仪表和设备，需按国家有关要求接受检定。

6.2维护内容

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6.2.1热解炭化设备和配套设备

6.2.1.1随时检查热解炭化炉易损的部分，炉体、炉膛、炉排等要加强维护；检查维护附属阀门、手

轮、摇柄等部件转动灵活；定期更换密封垫等易损件；定期对燃气管道进行拆卸清理。

6.2.1.2定期检查和维护各配套设备，保持清洁，无漏水、漏油、漏气等现象，使之保持正常工况。

根据不同设备要求定时检查、添加或更换润滑油或润滑脂等，使转动设备保持灵活有效。

6.2.1.3对各种设备的电器开关、仪表仪器及计量设备等进行定期检查、校调。

6.2.1.4定期校核热解炭化机组配套的仪器、仪表、传感器等，保持工作状态稳定、准确、可靠。

6.2.1.5冰冻季节时，如长时间停炉，应排尽冷却水。

6.2.2消防设施和避雷装置

6.2.2.1定期检查维护报警控制器，保持功能正常、有效；保持消防水池和消防水箱的水位、阀门等

正常。

6.2.2.2定期检查维护消防泵、消防用电源、消防水源、消火栓、喷淋管等防火设施，保持正常有效。

6.2.2.3查看热解炭化工厂内定点配置的灭火器、消防桶、消防斧等消防器材，保持正常有效。

6.2.2.4检查避雷针及接地引线是否有锈蚀；检查各连接处，焊接点是否连接紧密；检查避雷针本体

是否有裂纹、歪斜等现象，定期检查维护接地桩，保持接地电阻正常。

6.3维护记录

6.3.1认真做好每次设备维护记录，包括设备名称、故障现象、维护内容、日期和维护人员签字等主

要信息，并存档备查。

6.3.2建立热解炭化车间和各种设备的巡查巡检记录、进出人员管理资料、各类操作记录、应急演练

记录、安全活动记录。

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