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头条 | 浅谈集中型沼气工程输配气系统的运营管理及维护

作者:admin 发布日期: 2019-05-27 二维码分享
头条 | 浅谈集中型沼气工程输配气系统的运营管理及维护
沼气是从生物质能源转化中的燃气,具有清洁、可再生等特征。沼气工程作为一个有效处理有机废弃物的环境工程,既是一个可提供干净、便利燃气的能源工程,又是一个实现废弃物资源化、生物质多层次利用和促进农业生态良性循环的生态工程,是实现中国农业可持续发展的一个重要环节和技术措施。
 
近年来,我国的沼气工程建设发展十分迅速,但在大量新批复工程建设的同时,由于忙于新工程的可行性研究、设计及施工,对已建工程的跟踪研究则相对较少,造成现有工程运行中逐渐显现出一些问题亟待解决。因此,本文对一些集中型沼气工程进行实地调研,就我国集中型沼气工程输配气系统的运营管理及维护进行探讨。
 
 
沼气工程系统构建图 
一、执行的技术标准
当前集中型沼气工程输配气系统执行的技术标准主要有《城镇燃气设计规范》GB 50028-2006、《城镇燃气技术规范》GB 50494-2009、《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》GB/T9711、《燃气用埋地聚乙烯管材》GB 15558.1-1995、《燃气用埋地聚乙烯管件》GB 15558.2-1995、《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976、《聚乙烯燃气管道工程技术工程》CJJ63-2008、《城镇燃气输配工程施工及验收规范》JJ33-1989、《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》CJJ95、《沼气工程技术规范》NY/T 1220 。
集中供气的沼气工程其供电系统应按照国家GB 50052《供配电系统设计规范》“二级负荷”设计;当不能满足要求时,应设置备用供电设施。民用集中供气的沼气工程要做到持续、稳定地供气,电力是保证沼气工程正常运行、不间断供气的必要条件。“二级负荷”(两回线路供电)的电源从供电可靠性上完全满足民用沼气供气需求,当采用两回线路供电有困难时,可另设沼气或燃油发电机等自备电源。
二、沼气输配气系统
从沼气站输出沼气开始,将沼气按用户需要的压力、数量输送给用户为止,期间所需的各种设施组成的整个系统。主要设施有:沼气储存装置,气体压送设备、调压设备、输配官网、管件及户用计量表、用气器具(灶具、热水器、气饭煲等)。 
1、 沼气的净化及储存 
1) 保证沼气的质量符合相关用途要求;
2) 调节沼气的供应量(沼气生产的均衡性与居民生活用气的不平衡性);
3) 满足供气要求;
4) 保证沼气的输送能力(根据输气系统的压力和输送距离,确定输气压力和调节压力)。
2、 输配气官网与用户 
1) 输送、合理配置沼气;
2) 保证用户使用。
三、输配气系统的流量设计
1、 根据用户数量确定日沼气需求量,按计算月的小时用气量设计输气系统的流量; 
2、 根据沼气用具数量与同时工作系数进行沼气流量测算(同时工作系数K反映沼气用具同时使用的程度,它与用户的生活规律、沼气用具的类型和数量、用具的热流量、沼气的热值、燃烧器的热效率以及地区的气候条件等因素有关。一般来说,用户越多,用具的同时工作系数越小)。 
四、管道的吹扫
1、 管段内的调压器、阀门、过滤器、沼气表等设备不应参与吹扫,待吹扫合格后再安装复位;
2、 吹扫压力不得大于管道设计压力,且不大于0.3MPa;
3、 吹扫介质应采用压缩空气,气体流速不宜小于20m/s,管道长度200m为宜;
4、 排气口用白布检测5分钟内无杂质为合格。
五、输气管道的强度与严密性检验 
1、 管道强度试验准备工作
1) 试验用的压力表及温度计应在校验有效期内;
2) 埋地管道回填土至管顶上0.5m,并留出焊口;
3) 当设计压力PN≤0.4MPa时,试压管段长度不超过1000m;
4) 管道试压用的压力计及温度计不应少于两块,并安装在管道的两端。
2、 管道强度试验
1) 试压用的压力计的量程为试验压力1.5~2.0倍,精度不得低于1.5级;
2) 强度试验时,压力应逐步缓升,首先升至试验压力的50%,进行初检,如无泄漏和异常现象,继续缓慢升压至试验压力。达到试验压力后,应稳压1小时后,观察压力计不应少于30分钟,无明显压力降为合格。
3、 管道严密性(气密性)试验
1) 设计压力小于5KPa时,试验压力为20KPa;
2) 设计压力大于或等于5KPa时,试验压力为设计压力的1.15倍,且不得小于0.1MPa;
3) 管内压力升至严密性试验压力后,待温度、压力稳定后开始记录;
4) 严密性试验稳压的持续时间为24小时,每小时记录不应少于1次,当修正压力小于133pa为合格;
5) 所有未参加严密性试验的设备、仪表、管件,应在严密性试验合格后进行复位,然后按设计压力对系统升压,采用发泡剂检查设备、仪表、关键及其与管道的连接处,不漏为合格;
6) 埋地沼气管道的强度及严密性试验极为重要,只有合格后才可投入运行。
六、沼气输配管网布置
农村沼气集中供气系统的管道布置应根据整体规划,远近结合,以近期为主、分期建设的原则。在布置沼气输配气管线时,应考虑沼气管道的压力状况,街道地下各种管道的性质及其布置情况,街道交通量和路面结构情况,街道地形变化及障碍物情况,土壤性质及冰冻线深度,以及与管道相接的用户情况。
1、室外沼气管道布置要求
1)沼气干管应尽可能靠近大户或集中用户,为保证供气稳定,主干管线应逐步连成环状;
2)沼气干管宜地下直埋敷设,在不影响交通情况下也可架空敷设(有冰冻地区,应考虑冷凝水解冻问题);
3)埋地管道敷设时,应尽量避开主要交通干道,避免与铁路、河流交叉,如须穿越河流时,可附设在已建桥梁上;
4)当沼气管道不得不穿越铁路或主要公路干道时,应敷设在地沟内;
5)不得敷设在建筑物下面,高压电线走廊、动力和照明电缆沟道内,以及易燃、易爆及腐蚀性液体堆放的场所;
6)地下沼气管道的地基宜为原土层,凡可能引起管道不均匀沉降的地段,对其地基应进行处理;
7)沼气管道应埋设在土壤冰冻层以下;管顶的覆土厚度还应遵守下列规定:车行道下不得小于0.9m;非车行道下不得小于0.6m;水田下不得小于0.8m;
8)当沼气管道须与污水管、给水管交叉时,沼气管应置在钢套管内,垂直距离不小于0.5m;
9)沼气管道坡度不小于0.3%。管道的低处应设置凝水器。每隔200~250m设置一个。沼气支管坡向干管,小口径管坡向大口径管;
10)架空敷设的管道穿越主要干道时,其高度不应低于4.6m。当用支架架空时,管底至人行道路面的垂直净距离不小于2.2m。有条件地区也可沿建筑物外墙或支柱敷设;
11)沼气管道宜采用自然补偿的方式,当采用补偿器时,补偿器宜采用耐腐蚀材料制造。
2、沼气管道与建筑物水平间距要求
1)距建筑物基础,低压0.7m、中压1.0~1.5m;
2)距外墙(出地面处),次高压5.0m;
3)距给水管,低、中压0.5m、次高压1.0m;
4)距污水、雨水、排水的管,低压1.0m、中压1.2m、次高压1.5m;
5)通信照明电杆(至中心)均为1.0m;
6)街树(至中心),低、中压0.75m、次高压1.2m;
7)距电杆≤35kv均为1.0m。
七、入户沼气管道布置要求
1、用户沼气管包括引入管和室内管。引入管是指从室外管网引入一幢楼房或一个用户而敷设的管道;
2、按引入方式可分为地下引入和地上引入。在采暖地区的引入管一般由地下引入室内,当有防冻措施时,也可由地上引入;
3、在非采暖地区且管径不大于75mm的,则可由地上直接引入室内;
4、用户引入管与庭院沼气管的连接方法与使用的管材不同。当庭院沼气管及引入管为钢管时,应为焊接或丝接;当庭院沼气管道为聚乙烯管,引入管为镀锌管时,应采用钢塑接头连接。
八、设施配备 
1、净化设施——用于脱除沼气中的水和硫化氢的设施。
2、储存装置——储存和调节沼气的设施(沼气生产的均衡性,居民生活用气的不平衡性,以及要求供气的稳定性)。
3、增压设施——用于现有沼气的压力不能满足沼气用于设备或沼气输配压力要求时所配置的设施。(要求配置防爆电机)。
4、调压设施——在中、次高压沼气输配系统中用于降低压力的设施(使输送压力满足燃具的额定压力)。
来源:@沼气圈
 

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