《地源热泵式沼气发酵池加热技术规程》CECS339：2013.pdf

C E C S 3 3 92 0 1 3中国工程建设协 会 标准地源热泵式沼气发酵池加热技术规程T echnicalspecificationforheatingbiogasreactorby groundsourceheatpump中国计划出版社中 国工程 建设协会标 准地 源热泵式沼气发酵池加热技术规程T echnicalspecificationforheatingbiogasreactorby groundsourceheatpumpC E C S3 3 9:2 0 1 3主编单位：同济大学批准单位：中国工程建设标准化协会施行日期：201 3年8月1日中国计划出版社2 0 1 3北京中国工程建设协会标准地源热泵式沼气发酵池加热技 术规程C E C S 3 3 92 0 1 3中国计划出版社 出版网址：地址：北京市西城区木杯地北里 甲1 1号 国宏大厦C座3层邮政编码：1 0 0 0 3 8电话：(0 1 0)6 3 9 0 6 4 3 3（发行部）新华书店北京发行所发行廊坊市海涛印刷有限公司印刷85 0 mmX 1 1 6 8mml/3 21.5印张3 4千字2 0 1 3年7月第i版2 0 1 3年7月第1次印刷印数l一3 0 80册统一书号：1 5 80 2 4 2.0 5 3定价：1 5.0 0元版权所有侵权必究侵权举报 电话：(0 1 0)6 3 9 0 6 4 0 4如有印装质量问题，请寄本社 出版部调换中国工程建 设标准化协会公告第1 3 6号关于发布地源热泵式沼气发酵池加热技术规程的公告根据 中国工程建设标准化协会关于印发 2 0 1 0年第二批工程建设协会标准制订、修订计划的通知（建标协字2 0 1。9 1号）的要求，由同济大学等单位编制的地源热泵式沼气发酵池加热技术规程，经本协会组 织审查，现 批准发布，编号为C E C S3 3 9:2 0 1 3，自2 0 1 3年8月l日起施行。中国工程建设标准化协会二O一三年五月六 日含名山曰.月 U舀根据中国工程建设标准化协会关于印发（2 0 1 0年第二批工程建设协会标准制订、修订计划的通知（建标协字2 0 1。9 1号）的要求，标准编制组 经广泛 调 查研究，认真总结各地实践经验，参考有关国 内外标准，在广泛 征求各方意 见 的基 础 上，制定本规程。本规程共分5章和3个附录，主 要技术 内容包 括：总则，术语，设计，施工，试 验、调试 及 验 收。根据原 国家计委计标1 9 861 6 4 9号文关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试 点工作的通知的要求，推荐给工程建设 设计、施工等使用单位和工程技术人员采用。本规程 由中国工程建设标准化协会归口管理，由同济大学（上海市杨浦区四平路1 2 3 9号，邮政编码：2 0 0 0 9 2）负责解释。在使用中如发现需要修改和补充之处，请将意见 和资料邮寄解释单位。主 编 单 位：同济大学参 编 单 位：上海林海生态技术有 限公 司上海同悦节能科技有限公司上海戎源环境科技有限公司同方人工环境有 限公 司北京矿大节能科技有 限公 司广州大学珠海兴业绿色建筑科技有 限公 司主要起草人：谭洪卫朱洪光石 惠娴雷勇庄智陈淑琴季亮秦朝葵赵建林吴建兵牛永胜王建学周孝清李进张玲主要 审查 人：张国强吴喜平叶海王立雄陈金华郁松涛符立伟目次1总则 ，（1)2术语 ：（2)3设计 ，（4)3.1一般规定 （4)3.2沼气发酵池热负荷计算 （4)3.3加热系统方案的确定 六 （7)3.4地热能换热系统设计 （8)3.5加热系统末端设计 （8)3.6监测与控制系统设计 （1 0)4施工，一（1 1)4.1一般规定，（1 1)4.2加热系统末端施工 一（1 1)4.3防护与绝热 一（1 2)5试验、调试及验收 ，（1 3)5.1一般规定 ，（1 3)5.2试验与调试 二 （1 3)5.3系统验收 ，一（1 5)附录A沼气发酵池经济保温厚度计算方法 （1 6)附录B典型地 区沼气发酵池热负荷概算指标 （1 7)附录C池内加热盘管布置方式 （2 0)本规程用词说明 （2 1)引用标准名录 （2 2)附：条文说明 （2 3)C ontents入J尹气，了飞，Z气j入，了飞了气、2、，z飞少气lj入j飞少飞少、了飞，产气，产、，了气，2、，尹飞少124442 3弓011123335670 11 11 1,1,11 11 11 1,1I J-,1 1土9曰9自矛了气Z叮、矛.Z r、Z、Z、2入Z叮入Z、2入了、Z、2飞了、矛了气Z叮、了飞Z气Z气了飞了、1G eneralprovisions2T erms3D esign3.1G eneralrequirement3.2H eatloadofbiogasdigestercalculation3.3H eatingsystemproposalconfirmation3.4G eothermalexchangesystemdesign ”二”3.5T erminaldeviceofheatingsystemdesign3.6M onitoringand controlsystemdesign4C onstruction4,1G eneralrequirement4.2T erminaldeviceofheatingsystemconstruction4.3P rotectionand thermalinsulation ，5C hecking,testingandacceptance5.1G eneralrequirement5.2C heckingandtesting5.3A cceptanceA ppendixAC alculationmethodfortheeconomicinsulationthinknessofbiogasdigesterA ppendixBC omputationindexof heatloadofbiogasdigesterintypicalareaA ppendixCH eatingcoilarrangementinbiogasdigesterE xplanationofwordingin thisspecification2L istofquotedstandardsA ddition:E xplanationofprovisions(2 2)(2 3)1总则1.0.1为使地 源热泵式沼气发酵池加热系统设计、施工及调试、验收做到技术先进、经济合理、安全适用，保证工程质量，制定本规程。1.0.2本规程适用 于没有 沼气发 电余热等其他廉价热源、采用中温发酵工艺新建和改、扩建的大、中型沼气发酵池 的地源热泵加热系统工程设计、施工及验收。1.0.3地 源热泵式沼气发酵池加热系统设计、施工及调试、验收除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语2.0.1沼气工程biogasplant以规模化厌氧消化为主要技术，集污水处 理、沼气生产、资源化利用为一体的系统工程。2.0.2沼气发 酵池biogasreaC tor用 于制取 沼气的厌氧消化装置，又称厌氧消化器。2.0.3进料feed经过粉碎、除沙、混合、稀释等处理后，将要进入沼气发酵池内或加热计量池内的发酵原料。2.0.4水力停留时 间hydraulicretentiontime(H R T)待处理污水在反应器内的平均停留时间，即一个消化器内的消化液按体积计算被全部置换所需要 的时间。2.0.5地热能换热系统geothermalexchangeS ystem提取浅层地热能资源 的热交换系统，包括土壤换热系统、地表水换热系统、地下水换热系统三种形式。2.0.6水源热泵机组water-sourceheatpumpunit以水或添加防冻剂的水溶液为冷热端传热介质的热泵，本规程特指水一水热泵。2.0.7加热系统末端terminaldeviceofheatingsystem用 于加热沼气发酵池 内料液的热交换装置，有 池内加热盘管和池外换热器两种形式。2.0.8地 源热泵加热系统groundsourceheatpumpheatingsystem由地热能换热系统、加热系统末端、水源热泵机组和控制系统组成的、为沼气发酵池内料液增温的系统。22.0.9围护结构耗热量heat1 0 5 5ofenvelope在沼气发酵池 内外温差 的作用下，池壁、池底和池顶等围护结构与周边环境的热交换 引起 的热量损失，单位为W。2.0.1 0进料耗热量heat1 0 5 5by feeding将进料加热至池内设计温度时所消耗的热量，单位为M J/d。2.0.1 1生物热bio一heat微生物在生长繁殖过程中本身所产生 的热量，单位为W。2.0.1 2搅拌热stirring一heat搅拌器在搅拌过程中，带动发酵液做机械运动，造成液体与设备之 间、液体与液体之 间的摩擦而产生 的热量，单位为W。2.0.1 3沼气发酵池热负荷heatloadofbiogasdigester(H L B D)在某一室外温度下，为达到要求的沼气发酵池内温度，加热系统在单位时间内向沼气发酵池供给的热量，单位为W。2.0.1 4沼气发酵池热负荷概算指标computationindexofH L B D在方案初步设计或扩初阶段，为了对 沼气工程热负荷进行快速计算而提出的沼气发酵池热负荷估算指标，包括围护结构热负荷指标（W/m）和 日进料耗热量指标M J/(m3d）。3设计3.1一般 规 定3.1.1地 源热泵式沼气发酵池加热系统的方案设计前，应进行工程场地状况调查 和浅层地热能资源勘察。工程勘察应符合现行国家标准地源热泵 系统工程技术规 范 G B5036 6中的相关规定。3.1.2地 源热泵式沼气发酵池加热系统的设计应以设计合同书、业 主要求、地源热泵工程勘察报告、沼气工程 相关工艺参数为依据。3.1.3地源热泵式沼气发酵池加热系统的设计应包括下列内容：1沼气发酵池热负荷计算；2加热系统方案的确定；3地热能换热系统设计；4加热系统末端设计；5监测与控制系统设计。3.1.4地 源热泵式沼气发酵池加热系统设计文件应包括设计总说明、系统原理图、平面布置 图、设备选 型及安装大样图等。3.1.5对于配备地源热泵加热系统的沼气工程，应对沼气发酵池体进行保温，并且应采取外保温 的形式，经济保温厚度计算方法可按本规程 的附录A执行。3.2沼气 发酵池 热负荷计算3.2.1沼气发酵池热负荷，应根据沼气发酵池 的下列散失和获得的热量确定：围护结构耗热量；进料耗热量；3内部得热量（搅拌热、生物热）。3.2.2围护结构耗热量应包括基本耗热量 和附加耗热量。3.2.3围护结构的基本耗热量应按下式计算：Q w=K A(t。一tw)(3.2.3)式中：Q w围护结构的基本耗热量（W);K围护结构的传热系数W/(mZ）；A围护结构的面积（mZ)，取 围护结构的外表面面积；tn沼气发酵池内计算温度（C);tw沼气发酵池外计算温度（。C）。笋2.4地上部分围护结构的附加耗热量，应按其占基本耗热量 的百分率确定。各项附加百分率，宜按下列规定的数值选用：1朝向修正率ft:北、东北、西北O一1 0%东、西一5%东南、西南一1 0一一1 5%南一1 5一一3 0%池顶（冬季）一1 0一一2 0%池顶（夏季）。一5%2风力附加率fw：沼气发酵池在不避 风的高地、河边、海岸、旷野上时，垂直的外围护结构附加5一1 0。3高度 附加率 几：对 于高度超过3 m的沼气发 酵池，每高 出lm应附加2%，但总 的附加率不应超过1 5。3.2.5计算围护结构耗热量 时，沼气发酵池内计算温度应根据沼气工程工艺参数确定，对 于具有 明显温度分层 的沼气发酵池，应根据温度梯度在高度方向进行必 要 的修正。温度梯度值不 能确定时，可按本规程第3.2.4条第3款规定的高度附加率进行修正。3.2.6进料耗热量应按下式计算：Q f=cfmf(t。一tf)/(3.6爪）(3.2.6)式中：Q f进料耗热量（W);5