II農業行業標準生物質熱解燃氣質量評價標準》（征求意見稿）編制說明標準編制組2020年2月目錄TOC\o"1-5"\h\z一、標準任務來源和制修訂背景（必要性）1二、標準編制工作情況3三、標準編制原則4四、質量要求相關標準分析5五、標準編制主要內容12六、采用國際標準或國外先進標準17七、與有關的現行法律、法規和強制性國家標準的關系17八、重大分歧意見處理經過和依據17九、技術經濟論證，預期的經濟效果17十、建議18十一、重要內容的解釋和其它應予說明的事項18#五、標準編制主要內容1.標準結構本標準內容包括生物質熱解燃氣質量評價要求、等級劃分、輸送和使用。總體內容全面，章節清晰，重點突出，具有可操作性和適用性。2.適用范圍本標準適用于以農林剩余物為主要原料生產的生物質熱解燃氣的質量評價。3.主要技術內容2006年，中國市政工程華北設計研究院等單位制定了《人工煤氣》(GB/T13612-2006)標準，就如何衡量人工煤氣質量形成了要求，本項目主要借鑒其關于低位熱值、雜質、燃燒特性、燃氣組成等方面的評價指標。2018年發布了《城鎮燃氣分類和基本特性》(GB/T13611-2018)，對人工煤氣、天然氣、等燃氣進行了分類，本項目主要參考了人工煤氣發熱量的分類方法，對熱解燃氣進行分級。2016年,中海油研究總院等單位制定了《煤制天然氣》(NB/T12003-2016)標準，就如何衡量煤氣天然氣質量形成了要求。本標準借鑒以上標準中燃氣評價指標的基礎上，結合生物質熱解燃氣自身特點，確定熱解燃氣質量評價指標包括低位發熱量、焦油和灰塵含量、硫化氫含量、一氧化碳含量和氧含量等。1)質量指標要求及檢測方法1）低位發熱量燃氣應進料選擇熱值較高的氣源，燃氣熱值過低，輸配系統的投資相應增加。根據實際工程測試數據，以前南峪村熱解工程為例，燃氣的低位發熱量可達到18.83?19.19MJ/m3；而據文獻和實地調研現有農村秸稈氣化工程，燃氣的低位發熱量為4.4?5.7MJ/m3,不同的技術和工藝參數，燃氣的熱值相差較大。外熱式熱解技術熱值可高達20MJ/m3,但該熱值情況下，CO含量較高，一般超過20%,可達到30%以上，對于燃氣作為產品供氣使用，CO為有毒氣體，CO含量過高，其危險性更大，人工煤氣、氣化氣標準要求CO含量V10%和V20%。因此根據熱解氣體組分和表10中各類氣體熱值數值，在CO含量V20%情況下，熱解燃氣熱值最高可達到14?16MJ/m3。人工煤氣將熱值分為2類，低位發熱量分別為＞14MJ/m3、＞10MJ/m3，氣化燃氣的低位發熱量＞4.6MJ/m3。考慮技術先進性、燃氣使用安全性和現有熱解工程燃氣的實際情況，參考人工煤氣、氣化燃氣相關標準，將熱值指標定為3類，低位發熱量分別為＞14MJ/m3、＞10MJ/m3、〉4.6MJ/m3。一類最高，三類最低。低位發熱量的計算應按GB/T12206的規定執行。表9熱解氣組成成分燃氣成分H2CH4COCHmnN2、JCO2熱值體積分數％23-2826-368-321.4-4.210-3510-20MJ/m3體積分數％4-8MJ/m3體積分數％10-151-1010-301-350-704.4-5.7MJ/m3技術類型外熱式內熱式氣化表10常用單一其他特性釧對密用d埋論十煙P中coz憶積分數rxHjAir)1.00Q0S<*1：J1.1QS3M<NX>0.H71一氧牝磅（Cg1.527U，氧化毗口八0.9672HJJfiS011,966034P72<J.06&3310.3169l-<'J5t7甲烷（CHJ0,554B34.1)16037.781o11.73乙烯（QHd：0.974556^32056U.lv471CM乙烷?\Ht)1.04&7eo.i^S166.6^6413.14丙婦〔GHJ1.-17&9B2.7S46SB.516J丙烷（GHJ1.54&6帆9鮎195.6532-ijjfl1-.'■*&(CdH?}1.9963110.787111S.536215Plti異「烷G-GFliJ2/"i72llj.710B125』1Hgl+rCfi止丁烷OGHj）2.Q7871叭怕CLZ6.209QH.J-；丁烷〔GH］』2.O7SJ116.0&97125.811014"；戊烷2.^.7S147J&4SL59.T17g14.25注1：P體的匚為橋GB/TIH”凳巾的理想弐熄值除鳳壓縮山干計賽肝祖注右GHlo的體積分數:CH^-30%.注3t干T氣的宜宴吒悴密ftt^（28B.15KJU1.325kTa）=L2S54kg/i.j':.注恥干今氣的體稍分數心=烈咯Nb戰、注臥罐燒和計雖的釦匕余件均齒打*3⑺鉞kPa?（2）焦油和灰塵含量焦油和灰塵含量越低，燃氣越清潔。燃氣中雜質影響燃氣的安全，可引起燃氣系統設備的故障、儀表失靈、管道堵塞、燃具不能正常使用，甚至造成事故。焦油和灰塵含量易積聚在閥門或設備中，造成閥門關閉不嚴、管道和用氣設備堵塞，因此，需要盡量降低含量。根據實際工程測試數據，以前南峪村熱解工程為例，焦油和灰塵含量2.4mg/m3；氣化氣的焦油和灰塵含量10?20mg/m3,最新的氣化氣標準要求焦油和灰塵含量應V15mg/m3。參考沼氣、人工煤氣、氣化氣相關標準，將焦油和灰塵含量分為兩個等級，一類、二類均要求V10mg/m3,三類V15mg/m3。焦油和灰塵含量的測定應按GB/T12208的規定執行。（3）一氧化碳含量為防止燃氣泄漏引起中毒,確保用氣安全,一氧化碳含量必須控制。根據氣化氣標準要求，一氧化碳含量體積分數＜20%o一氧化碳含量的測定應按GB/T10410.1的規定執行。（4）硫化氫含量燃氣中硫化物為有毒有害氣體，主要成分為硫化氫，對人呼吸道有刺激性，具有一定腐蝕性，燃燒產生二氧化硫污染物。根據沼氣、人工煤氣、氣化氣相關標準要求，硫化氫含量＜20mg/m3。硫化氫含量的測定應按GB/T12211的規定執行。（5）氧含量為保障供氣和使用安全，規定氧含量應＜1mg/m3,氧含量的測定應按GB/T10410.1的規定執行。（6）氨熱解燃氣中，有微量氨產生，氨對燃氣管道、設備及燃具有腐蝕作用，特別是銅件，氨對人呼吸道具有刺激性，燃燒時產生氮氧化物氣體，污染環境。但氨對硫化物產生的酸性物質有中和作用，因此，燃氣中含有微量氨有利于金屬管道和設備。根據人工煤氣要求，氨含量＜50mg/m3。氨含量的測定應按GB/T12210的規定執行。7）萘萘是雙環芳香烴類化合物，在低壓或高溫時以氣體狀態存在，壓力升高或溫度降低時直接由氣體凝結成固體，容易堵塞管路。熱解燃氣制備過程中存在焦油，萘含量較高，有一定毒性，危害健康。在溫度較低時，氣態氨會以結晶狀態析出，附著在管壁，使管道流通截面變小，甚至堵死。根據人工煤氣要求，萘含量v50X102/P（冬天）、<100x102/P（夏天）。萘含量的測定應按GB/T12209.1的規定執行。P為輸送管網起點的絕對壓力MPa。2）其他要求生物質熱解燃氣的燃燒特性指數波動范圍應符合GB/T13611的有關規定，保證供氣質量和氣體組分的穩定性，確保供氣和使用安全性。為提高生物質熱解技術先進性，規定了采用外熱式熱解技術生產的熱解燃氣質量應達到一類或二類指標要求。采用內熱式熱解技術生產的熱解燃氣質量應達到二類或三類指標要求。生物質熱解燃氣作為民用燃氣，熱值和組分的變化應滿足城鎮燃氣互換性的要求。燃氣屬易燃易爆危險品，作為民用燃氣應具有可以察覺的臭味，使用中當燃氣發生泄漏時，應能通過氣味被人發現，必要時還應設置檢漏儀器，應對燃氣進行加臭，加臭應符合CJJT148的規定，生物質熱解燃氣中含有一氧化碳，屬于有毒燃氣，如果泄漏到空氣中，要求在達到對人體有害的濃度之前，嗅覺正常的人應能察覺。在正常濃度范圍內，加臭劑不應對人體、管道或其他接觸材料有害，應具有持久、難聞且與一般常見氣味有明顯區別的特殊臭味，能完全燃燒，燃燒產物不應對人體呼吸系統有害，不應腐蝕或傷害與燃燒產物經常接觸的材料，不與燃氣組分發生化學反應。生物質熱解燃氣在輸送和使用過程中，應符合GB50494燃氣質量要求，并應遵守國家和當地安全法規。生物質熱解燃氣在滿足國家有關安全、環保和衛生等標準的前提下，供需雙方可用合同約定具體類別要求。六、采用國際標準或國外先進標準目前，國內外尚無生物質熱解燃氣質量相關標準。七、與有關的現行法律、法規和強制性國家標準的關系本標準對生物質熱解燃氣質量的評價指標、等級劃分、試驗方法、輸送和使用等進行了詳細規定，能夠滿足生物質熱解燃氣應用所需的指標要求，體現了標準的先進性、實用性，并便于實施。本標準與現行法律、法規和強制性國家標準無沖突。引用的相關標準協調一致，總體內容全面，章節清晰，重點突出，且具有可操作性。八、重大分歧意見處理經過和依據本標準經過征求意見，無重大分歧，均按照專家提出意見和建議對標準進行合理完善，詳見征求意見匯總表。九、技術經濟論證，預期的經濟效果制定農業行業標準《生物質熱解燃氣質量評價標準》，為生物質熱解燃氣的應用提供質量要求依據，解決生物質熱解燃氣質量不統一的問題，為生物質熱解燃氣評價提供有力的支撐依據，保證了生物質熱解燃氣產品質量，有利于生物質燃氣