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文档简介

固体氧化物燃料电池10kW以上固定式发电系统及机组安装

1范围

本文件规定了10kW以上固体氧化物燃料电池固定式发电系统及机组(以下简称“发电系

统及机组”)安装要求、通风和排气要求、防火和气体探测要求、现场端口连接、安装准备

及文件要求。

本文件适用于额定输出功率大于10kW、不高于1000kW的固定式固体氧化物燃料电池发电

系统以及由多台以上额定输出功率大小的发电系统组成的机组。

本文件适用的发电系统及机组安装界面类型如下:

——安装位置:室内或室外;

——固定方式:固定式;

——燃料:天然气、生物天然气、沼气、垃圾填埋气、煤层气、油田伴生气;

——输出模式:可同时输出电能和热能,也可单独输出电能;提供交流电或直流电;

并网连接或孤岛运行。

本文件仅关注发电系统及机组作为整体,与周围环境以及水、燃气、电气等接口界面的

安装规范,不涉及发电系统及机组本身组件以及发电系统及机组组装过程的规范。典型的固

定式固体氧化物燃料电池发电系统及机组安装边界示意图如图1、图2所示。

图1固定式固体氧化物燃料电池发电系统安装边界示意图

1

图2固定式固体氧化物燃料电池发电机组示意图

固体氧化物燃料电池发电系统及机组兼容氢气燃料,可参考使用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期

的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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。

GB14050-2008系统接地的型式及安全技术要求

GB/T27748.1-2017固定式燃料电池发电系统第1部分:安全

GB/T27748.3-2017固定式燃料电池发电系统第3部分:安装

GB2894-2025安全色和安全标志

GB/T34525-2017气瓶装卸、储存和使用安全规定

NB/T10193-2019固体氧化物燃料电池术语

3术语和定义

NB/T10193-2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

固体氧化物燃料电池发电系统solidoxidefuelcellpowersystem

由固体氧化物燃料电池模块和必要的辅助部件组成的一个完整的可稳定运行的发电系

统。

3.2

固体氧化物燃料电池发电机组solidoxidefuelcellpowerunits

2

接入同一变压器下方的的多台固体氧化物燃料电池发电系统。

3.3

联锁interlock

监测规定条件满足与否并保证相关控制设备执行安全动作的控制方式。

[来源:GB/T27748.1-2017,3.20]

3.4

室内安装indoorinstallation

固体氧化物燃料电池发电系统及机组完全被墙体、屋顶和地面包围和封闭。

[来源:GB/T27748.3-2017,3.10,有修改]

3.5

室外安装outdoorinstallation

非室内安装的固体氧化物燃料电池发电系统及机组的安装,带局部屋顶和/或墙体的露

天结构可视为室外安装。

[来源:GB/T27748.3-2017,3.16,有修改]

3.6

可燃下限lowflammabilitylimit,LFL

可使火焰蔓延的空气中可燃气体/蒸汽的最低浓度。

[来源:GB/T27748.3-2017,3.13]

3.7

辅助介质Auxiliarymedium

水、惰性气体(如氮气)及其含氢混合气等介质。

3.8

惰性保护气Inertprotectiongas

由氮气掺混不高于5vol%的氢气组成的混合气,用于固体氧化物燃料电池系统的吹扫。

4安装要求

4.1发电系统及机组安装位置应考虑与用能负荷中心距离、燃料接口位置、维护空间和紧

急通道,不影响建筑物的人员出口。

4.2发电系统及机组安装位置不得占用消防通道和消防用地,不得妨碍消防车通行或登高

操作,不得妨碍消防水源、消防栓的使用。

4.3发电系统及机组安装区域的基础或地坪应确保夯实和/或硬化处理,并评估该区域的承

重能力,满足支撑发电系统及机组、其他水、燃料、电力等接口设备的全部重量。基础或地

坪宜不低于地面0.15米,表面应进行防渗水处理,并有排水措施,防止积水。

4.4发电系统及机组的空气进出口应避免放置于存在污染性气体(如含硫物质、有机挥发

物等)或其他造成系统损害的污染物区域,且该区域在系统运行期间不进行产生污染物的相

关作业。发电系统及机组的空气进出气口应保持畅通,避免固体、灰尘、水、冰或雪等影响

其通风能力。

4.5发电系统及机组通风孔或排气装置末端应与门、窗、室外的通风口和进入建筑物的其

他通道分开,以防止排放出的废气进入建筑物。

4.6安全屏障、栅栏、景观美化和其他围栏不应影响发电系统及机组的空气进入或废气的

排出。

3

5通风和排气

5.1一般要求

通风和排气的进出口应满足4.1节中的要求。

5.2通风

5.2.1若在室内安装,应按照制造商的安装指南采取相应的机械通风或自然通风方式,保

证:

a)空气中CO的体积浓度低于50×10-6;

b)可燃气体低于相应LFL的25%;

c)氧气浓度高于18%。

5.2.2室内通风系统应与可燃气体泄漏监控系统联锁控制,在检测到可燃气体泄漏时,进

行强制通风,在通风失效的情况下,该联锁控制装置应发出警告或关闭发电系统及机组。

5.2.3室内通风系统应防爆,新风量必须符合下列要求:设置在半地下、半地下室或地上密

闭房间内时,其正常通风换气次数每小时不应少于6次,事故通风换气次数每小时不应少于

12次;设置在地下或地下室时,其通风换气次数每小时不应少于12次。

5.3排气系统

5.3.1室内安装的发电系统及机组都应配有良好的排气系统,将系统烟气排到户外。

5.3.2室内排气系统应设置除静电的接地装置;排气管应采用金属管道,并应直接通向室

外安全地点。

6防火和气体探测

6.1室内防火要求

6.1.1室内安装的发电系统及机组,当调压前燃气压力≥0.1MPa时,其燃气调压装置应独

立设置于室外。

6.1.2安装在地下或半地下室的,地下或半地下室耐火等级不低于一级,地上建筑物耐火

等级不低于二级。

6.1.3直接服务于生产的办公室、休息室等辅助用房不应设在发电系统及机组设备间内。

6.1.4安装位置所在建筑内的屋顶平面应平整,顶棚不吊顶,防止燃气在顶部凹处积聚;建

筑物顶部或外墙的上部应设气窗或排气孔,排气孔应设在最高处,并朝向安全地带。

6.1.5发电系统及机组设备间应配置相应的通风措施、可燃气体泄漏监测系统和火灾报警

系统、消防系统和接地装置。

6.2室外防火要求

6.2.1自带燃气调压装置的发电系统及机组,当调压前燃气压力≥0.1MPa时,其与多层建

筑物之间防火间距应≥6m,高层建筑物应≥9m,工业厂房、仓库之间的防火距离应≥12m。

不带燃气调压装置,或自带燃气调压阀且调压前燃气压力<0.1MPa的发电系统及机组,与不

开门、窗、洞口的建筑物山墙面防火间距应≥3m。当采取有效的安全措施并经过安全评估时,

上述防火间距可减半。

4

6.2.2为发电系统及机组长期设置的防雨顶棚或其他附属建筑物,其与相邻建筑物的防火

间距不应小于6.2.1中规定的最小防火间距。

6.2.3安装在屋顶的发电系统及机组,水平线下方30cm以内的材料应为不可燃材料,或是

经认证的符合国家规定的屋顶防火等级的材料,符合GB/T27748.1-2017中5.12b)的发电系

统及机组除外。发电系统及机组通向屋面的安全出口的最小水平距离不应小于6m。

6.3可燃气体探测

6.3.1若在室内安装,可燃气体探测系统应设定在燃料25%可燃下限及CO体积浓度下限50

×10-6触发报警,并且在50%可燃下限时与发电系统及机组控制系统联锁关闭发电系统及机

组的燃料供应。

6.3.2若在室内安装,可燃气体探测系统应安装在发电系统及机组所在的房间内。室内的

可燃气体探测器应尽可能靠近可燃气体最易泄漏的位置。

6.4防火应急方案

对于发电系统及机组的安装过程,应准备书面的防火和应急方案。

7现场端口连接

7.1燃料供给和切断

7.1.1若在室内安装,燃料的手动关闭阀应位于室内或发电系统及机组上游1.8m之内,否

则该发电系统及机组应安装在防火房间内。对于发电系统及机组安装在防火房间内、燃料的

手动关闭阀安装在室外的情况,关闭阀应做上锁处理,可在房间内安装第二燃料关闭阀,用

于设备的维护。

7.1.2若在室外安装,燃料供给端应安装一个手动操作的关闭阀。

7.1.3管道、阀门、减压阀或其他燃料供给设备应安置在免受物理损害的位置。

7.2辅助介质的使用和储存

7.2.1水的使用应按照制造商的水质要求进行必要的处理,比如安装净水装置。

7.2.2发电系统及机组可配置和使用惰性保护气,当设备处于以下状态时,为保证安全对

固体氧化物燃料电池系统进行吹扫:

a)系统启动(或升温)前、停机(或降温)后;

b)因系统或配电网侧发生故障,导致发电紧急停止或主动停止时;

c)系统外部环境发生改变,导致系统暂停发电时。

7.2.3惰性保护气中氢气比例应不高于5vol%,保证在各阶段和各种环境条件下始终处于

安全状态。

7.2.4气态辅助介质存储时,如果使用气瓶的应参照GB/T34525-2017要求,放置于专业

防爆气瓶柜中。

7.3电气安全

7.3.1电气系统的安装应符合安装指南的规定。

7.3.2所有电气接线应牢固可靠,导线应完好、无损伤。

7.3.3电气线路宜采用穿金属管保护或铠装电缆,且不应沿发电系统及机组烟道、余热回

收装置和其他载热体表面敷设,当需要沿载热体表面敷设时,应采用隔热措施。

5

7.3.4电气控制、变压器、逆变器等部件和设备应做好防潮、防腐措施。

7.3.5设置短路保护装置和分断装置,防止短路、过电流。

7.3.6发电系统及机组设置防雷和接地,应符合GB14050-2008的相关要求,保证人员和设

备的安全。

8安装准备

8.1技术准备

8.1.1安装前应仔细阅读安装清单及安装指南,掌握系统安装步骤和方法。

8.1.2安装团队应根据具体施工条件,制定必要的施工方案,操作规程和安全措施。

8.1.3电气、焊接等作业应由具有资质的人员实施,按照相应的安全规范进行操作,明确

安全操作规程。

8.2发电系统及机组就位

8.2.1安装前,应检查设备及安装零配件。零配件在安装前应进行清理和清洗,不应有毛

刺、翻边、腐蚀、切屑、油污、灰尘等。

8.2.2安装配件及专用工具应成套保管。安装前应对其运行状态进行检查,在确定无异常

的情况下方可使用。

8.2.3安装大重量设备时可采用吊车或滑道的方式就位,整个过程应尽可能保持水平。起

吊设备时应按照制造商指定的部位系吊索,对吊装时可能有损伤的位置可加防护垫。

8.2.4清除或处理施工环境中的尖锐物体和可能导致绊倒风险的物体。

8.2.5发电系统及机组应放置到位并紧固,使其不易摇晃或移位。

9文件

9.1标识和说明

固体氧化物燃料电池发电系统及机组的所有标识应清晰、唯一,且可追溯其功能、逻辑

位置和安装位置。应放置以下安全标志:

a)GB2894-2025,1-07当心触电;

b)GB2894-2025,2-02禁止烟火。

9.2安装清单

安装验收结束后,安装者应向用户提交安装清单,一般包括以下信息:

a)安装者的公司名称及联系方式、安装日期;

b)符合实际安装情况的竣工图;

c)验收测试各项记录,包括水连接、电气连接、除硫装置(如有)、惰性保护气连接

(如有)、燃气泄漏测试、通风连接及通风联锁测试(室内)、排气连接及排气联

锁测试(室内)、接地测试、可燃气体探测器测试等;

9.3安装指南

9.3.1安装指南应向安装人员提供系统与外部连接的完整信息(如电力连接、燃气连接、

辅助介质连接、控制通讯、排气连接、通风连接等)。

9.3.2安装指南建议至少包括:

6

a)制造商名称、设备型号;

b)燃料供应的最大、最小压力;

c)燃料成分的要求;

d)空气供应要求;

e)水供应要求;

f)辅助介质要求;

g)电气连接要求;

h)维护保养以及正常运行操作所需要的空间;

i)为避免天气危害而要求的安装位置和基座设计要求;

j)为避免积水而要求的安装基座高度;

k)防止碰撞的保护措施。

7

参考文献

[1]GB50016-2014建筑设计防火规范

[2]GB50028-2006城镇燃气设计规范

[3]GB50352-2019民用建筑设计统一技术标准

[4]GB50041-2020锅炉房设计标准

8

《固体氧化物燃料电池10kW以上固定式发电系统及机组安装》

编制说明

一、工作简况

1、任务来源

2016年7月,全国燃料电池及液流电池标委会联合清华大学、中国电器工

业协会燃料电池分会在北京西郊宾馆开展了固体氧化物电池标准体系研讨会,会

上对固体氧化物燃料电池的产业发展和标准化现状进行了讨论,初步形成了固体

氧化燃料电池标准体系框架及急需制定的标准。

2022年,经国家能源局发布《国家能源局综合司关于下达2023年能源领域

行业标准制修订计划及外文版翻译计划的通知》(国能综通科技[2023]111号),

同意行业标准《固体氧化物燃料电池10kW以上固定式发电系统及机组安装》

立项申请,由能源行业高温燃料电池标准化技术委员会(NEA/TC34,以下简称

“标委会”)归口上报及执行,标准管理机构为中国电器工业协会,标准计划号

为:能源20230257。

2、主要工作过程

2024年4月7日-9日,标委会在江西省九江市召开标委会工作组会,会上

对《固体氧化物燃料电池10kW以上固定式发电系统及机组安装》标准草案框

架进行了讨论,确定了《固体氧化物燃料电池10kW以上固定式发电系统及机组

安装》的系统边界,明确了标准范围和大纲,会后起草单位及秘书处按照会议讨

论形成的修改意见对标准进行了修改,并形成草案二稿。

2024年8月26日-27日,标委会在广东省佛山市召开标委会第二次工作组

会,会上对《固体氧化物燃料电池10kW以上固定式发电系统及机组安装》标

准草案二稿进行了讨论,并形成了相关修改意见,会后起草单位及秘书处按照会

议讨论形成的修改意见对标准进行了修改,形成草案三稿。

2025年4月7日-8日,标委会在江苏省镇江市召开标委会工作组会,会上

对《固体氧化物燃料电池10kW以上固定式发电系统及机组安装》标准草案三

稿进行了讨论,对标准范围中的燃料类别等内容进行了调整,会后起草单位及秘

书处按照会议讨论形成的修改意见对标准进行了修改,形成草案三稿。

2025年8月20日-22日在四川省南充市召开2025年第二次工作组会,会上

针对《固体氧化物燃料电池10kW以上固定式发电系统及机组安装》标准草案

四稿进行了讨论,对部分术语进行删除和调整,并对相关技术内容进行了细化和

讨论,会后经起草单位及秘书处修改,最终形成征求意见稿。

3、主要参加单位和工作组成员及所做的工作等

参加起草的单位及工作组成员有:

承担的工作:

二、标准编制原则和主要内容

本标准依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结

构和起草规则》给出的要求起草。

我国电力结构决定了固体氧化物燃料电池朝着大功率即10kW以上的固定式

发电系统及机组应用方向发展,然而当前暂无固体氧化物燃料电池的10kW以上

固定式发电系统及机组安装的国家标准和行业标准,使得固体氧化物燃料电池的

市场推广和应用遇到阻碍,相关部门和用户对大功率固体氧化物燃料电池发电系

统及机组的安装提出诸多疑问,因此提出了固体氧化物燃料电池10kW以上固定

式发电系统及机组的安装标准。

本标准规定了固体氧化物燃料电池10kW以上固定式发电系统及机组安装

要求、通风和排气要求、防火和气体探测要求、现场端口连接、安装准备及文件

要求等具体内容,为10kW以上固定式固体氧化物燃料电池发电系统及机组的安

装提供了标准化规范。

三、主要试验(或验证)情况

本标准属于产品标准,规定了固体氧化物燃料电池的10kW以上固定式发电

系统及机组的安装规范。目前潮州三环(集团)股份有限公司在全国各地已安装

和投运超过30台35kW及以上的大功率固体氧化物燃料电池系统,包括医院、产

业园区、燃气电厂等多个场景,涉及室内和室外应用,积累了大量的现场安装经

验和应用验证案例。此外,潍柴动力股份有限公司、国家能源集团北京低碳清洁

能源研究院、中广核研究院有限公司、中海油石油气电集团有限责任公司、苏州

华清京昆新能源科技有限公司、武汉华科福赛新能源有限责任公司、宁波索福人

能源技术有限公司等多家单位已开发并实际运行了成熟的10kW以上的固体氧化

物燃料电池固定式发电系统产品,并在煤化工工厂、园区、港口、医院、LNG接

收站等场景进行安装和应用,国内固体氧化物燃料电池产业进入新阶段。

本标准基于国内10kW以上固体氧化物燃料电池固定式发电系统及机组的实

际安装的丰富经验,参考国内外固体氧化物燃料电池最新安装和应用文献,结合

我国建筑和电力的相关标准,符合我国相关法律和社会要求,规定了固体氧化物

燃料电池10kW以上固定式发电系统及机组的安装界面的具体要求和细则。按照

本标准规定的安装规范,近2年安装和投运了超过30台大功率固体氧化物燃料

电池固定式发电系统,目前安装最早的系统已稳定运行超过15000小时,未发生

安全类事故,极大的提升了相关部门和用户的信心和认可度。本标准通过了能源

行业高温燃料电池标准化委员会工作组专家的现场评审。

四、标准中涉及专利的情况

本标准不涉及专利问题。

五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况

本标准属于产品标准,规定了固体氧化物燃料电池10kW以上固定式发电系

统及机组的安装规范。本标准的制定,将填补我国大功率固体氧化物燃料电池安

装标准的空白,为大功率固体氧化物燃料电池固定式发电系统的市场应用和推广、

用户认可、产业发展提供了标准化保障和技术支撑,将进一步推动兆瓦级固体氧

化物燃料电池发电系统及机组安装应用奠定基础,为后续燃料电池标准体系的进

一步完善奠定基础。

六、与国际、国外对比情况

本标准为国内先进水平。

七、在标准体系中的位置,与现行相关法律、法规、规章及相关标准,特别

是强制性标准的协调性

本标准与我国现行相关法律、法规、规章无冲突。无相关的强制性国家标准,

与同类标准和标准体系中的其它标准协调,无矛盾。

本标准属于高温燃料电池标准体系中的固定式燃料电池系统标准,为其下属

的固体氧化物燃料电池方法标准。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

尚无重大分歧。

九、标准性质的建议说明

本标准建议作为推荐性行业标准。

十、贯彻标准的要求和措施建议

建议本标准批准发布6个月后实施。

十一、废止现行相关标准的建议

无。

十二、其他应予说明的事项

无。

ICS点击此处添加ICS号

点击此处添加中国标准文献分类号

NB

中华人民共和国能源行业标准

NB/TXXXXX—XXXX

固体氧化物燃料电池10kW以上固定式发

电系统及机组安装

SolidoxidefuelcellOver10kWstationarypowersystemandunitsInstallation

点击此处添加与国际标准一致性程度的标识

(草案稿)

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

国家能源局发布

固体氧化物燃料电池10kW以上固定式发电系统及机组安装

1范围

本文件规定了10kW以上固体氧化物燃料电池固定式发电系统及机组(以下简称“发电系

统及机组”)安装要求、通风和排气要求、防火和气体探测要求、现场端口连接、安装准备

及文件要求。

本文件适用于额定输出功率大于10kW、不高于1000kW的固定式固体氧化物燃料电池发电

系统以及由多台以上额定输出功率大小的发电系统组成的机组。

本文件适用的发电系统及机组安装界面类型如下:

——安装位置:室内或室外;

——固定方式:固定式;

——燃料:天然气、生物天然气、沼气、垃圾填埋气、煤层气、油田伴生气;

——输出模式:可同时输出电能和热能,也可单独输出电能;提供交流电或直流电;

并网连接或孤岛运行。

本文件仅关注发电系统及机组作为整体,与周围环境以及水、燃气、电气等接口界面的

安装规范,不涉及发电系统及机组本身组件以及发电系统及机组组装过程的规范。典型的固

定式固体氧化物燃料电池发电系统及机组安装边界示意图如图1、图2所示。

图1固定式固体氧化物燃料电池发电系统安装边界示意图

1

图2固定式固体氧化物燃料电池发电机组示意图

固体氧化物燃料电池发电系统及机组兼容氢气燃料,可参考使用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期

的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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。

GB14050-2008系统接地的型式及安全技术要求

GB/T27748.1-2017固定式燃料电池发电系统第1部分:安全

GB/T27748.3-2017固定式燃料电池发电系统第3部分:安装

GB2894-2025安全色和安全标志

GB/T34525-2017气瓶装卸、储存和使用安全规定

NB/T10193-2019固体氧化物燃料电池术语

3术语和定义

NB/T10193-2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

固体氧化物燃料电池发电系统solidoxidefuelcellpow

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