LY/T 3450-2025 林业生物质液体燃料生产设备通用技术要求

　　ICS65.020.99CCSF10

　　中华人民共和国林业行业标准

　　LY/T3450—2025

　　林业生物质液体燃料生产设备通用

　　技术要求

　　General technical requirements for forestry biomass liquid

　　fuel production equipment

　　2025-12-26发布 2026-04-01 实施

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2规范性引用文件 1

　　3术语和定义 1

　　4一般要求 2

　　5基本设备 2

　　5.1罐 2

　　5. 2混合器与搅拌器 4

　　5. 3泵 4

　　5. 4板式换热器 4

　　5. 5管壳式换热器 5

　　5. 6压力容器 6

　　5. 7蒸馏塔 7

　　5. 8冷却塔 9

　　5. 9管道阀门 10

　　6能效要求 11

　　前言

　　本文件按照 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》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

　　本文件由全国能源基础与管理标准化技术委员会林业能源管理分技术委员会(SAC/TC20/SC7)提出并归口。

　　本文件起草单位：黑龙江省生态研究所、东北林业大学、哈尔滨剑桥学院、大连佳源新能源科技开发有限公司、黑龙江省林业科学院伊春分院。

　　本文件主要起草人：刘铁男、徐华东、齐永峰、刘世涛、杜倩、王岩、范冬茹、杨云朝、黄清文、崔淑华、贾丹、赵邵松。

　　林业生物质液体燃料生产设备通用

　　技术要求

　　1范围

　　本文件界定了林业生物质液体燃料生产设备通用技术要求的术语和定义，规定了林业生物质液体燃料生产基本设备和环保与能效要求。

　　本文件适用于林业生物质液体燃料生产设备的设计、制造、采购和使用。其他类型的生物质液体燃料可参考使用。

　　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。

　　GB/T150. 1压力容器第 1部分：通用要求

　　GB/T151热交换器

　　GB/T 3214水泵流量的测定方法

　　GB/T7190. 3机械通风冷却塔第 3部分：闭式冷却塔

　　GB/T9124. 1钢制管法兰 第 1部分：PN系列

　　GB/T12241安全阀一般要求

　　GB/T16907离心泵技术条件(Ⅰ类)

　　GB/T 24001环境管理体系要求及使用指南

　　GB31571石油化学工业污染物排放标准

　　GB/T 41108. 2 机械安全联锁装置的安全要求 第2部分：带防护锁定的联锁装置

　　GB50017 钢结构设计标准

　　GB50128立式圆筒形钢制焊接储罐施工规范

　　HG/T 20695化工塔设备内件技术规范

　　3术语和定义

　　3.1

　　林业生物质液体燃料生产设备 Biomassliquidfuelproductionequipment

　　利用林业生物质材料生产加工成液体燃料所需要的系统或装置。

　　3.2

　　基本设备Basicequipment

　　用于林业生物质液体燃料生产过程中对产品质量和生产效率起关键作用的核心设备。

　　3.3

　　辅助设备Auxiliaryequipment

　　除基本的设备以外的所有用以辅助生产加工正常运行需要而配置的系统或装置。

　　LY/T3450—2025

　　4一般要求

　　生物质液体燃料生产设备的配置除满足所需的功能外，还应考虑安装、运行和维护的成本以及场地空间的限制等，设备的布置应考虑设备操作与维护方便。

　　5 基本设备

　　5.1罐

　　5.1.1小型罐

　　5.1.1.1设计规范

　　额定容量≤8 m3的小型罐(不含压力容器)，应按照GB150. 1 的规定执行。

　　5.1.1. 2排放口设计

　　排放口设计应按以下要求：

　　a) 所有小型罐排放口底面距罐底高度应≥罐体直径的1/3;

　　b) 与罐壁连接的锥底，转角半径≤35 mm。

　　5.1.1. 3罐体尺寸比例

　　高径比为 1. 26∶1，末端锥角≥15°。

　　5.1.1. 4罐体结构

　　罐体结构应按以下要求：

　　a) 罐体应有与大气连通孔道，设计内部压力为>0. 75 kPa(考虑静水压头表压);

　　b) 支腿与罐体连接处的焊接工艺应按照标准GB50128规定执行;

　　c)罐体需设置安全泄压装置，泄压阀规格参照GB/T12241;

　　d) 在极端情况下(如超压、超温)，应具备相应的安全防护措施，如自动泄压装置、温度报警系统等。

　　5.1. 2大型罐

　　5.1. 2.1设计要求

　　5.1. 2.1.1罐体设计

　　罐体设计应按以下要求：

　　a)额定容量>8 m3的大型罐，应按照GB150. 1 的规定执行;

　　b) 罐顶为锥形自支撑式结构;

　　c)设计内部压力(液压)为>5. 6 kPa(表压)。

　　5.1. 2.1.2防腐设计

　　对于大型罐，应根据其使用环境和接触的介质，选择合适的防腐材料和涂层，确保罐体的耐久性和安全性。

　　5.1. 2. 2 设备要求

　　设备应满以下要求：

　　a) 人孔与爬梯：应配有可由底部进入的人孔和可以通向顶端的爬梯;

　　b) 支腿与罐体连接：支腿与罐体连接处的焊接工艺应按照标准GB50128规定执行。

　　5.1. 2. 3 焊接要求

　　额定容量>8 m3的大型罐，其焊接工艺应严格按照GB50128标准执行。

　　5.1. 3 发酵罐

　　5.1. 3.1 设计要求

　　设计应满以下要求：

　　a)设计运行温度范围：

　　发酵罐生物反应器设计运行温度范围为 25 ℃~100 ℃;

　　酵母贮存罐的设计运行温度范围为0 ℃~5 ℃。

　　b)罐体结构设计：

　　发酵罐罐顶设计为锥形封头，带排放口，推荐采用鹅颈管设计;

　　发酵罐装料量不超过罐容积的80%;

　　应配置机械消泡装置(如桨式消泡器)。

　　c)内部结构设计要求：

　　应根据工艺要求选择合适的搅拌形式，如圆盘涡轮桨或轴流型桨等，满足良好的混合及传质要求;

　　可采用循环水、冷冻水、多元醇冷媒或蒸汽等进行控温，宜采用换热板进行控温。对于小型生物反应器可采用电加热进行控温;

　　发酵罐还应配备温度检测与自动控制系统、pH检测与自动控制系统、DO在线检测系统、转速控制系统、自动消泡系统、补料系统、空气进气系统、罐内压力控制系统、物料体积定量系统等。

　　5.1.4材料

　　5.1. 4.1中间产品罐

　　所有中间产品储罐罐体材料选择软钢、3Cr12或同等级其他材料。

　　5.1. 4. 2成品罐与副产品罐

　　所有 的罐体材质要求为碳钢、3Cr12。碳钢应采用工业喷丸清理，且外部喷漆 。所有 的不锈钢或3Cr12罐应进行适当清洁并进行金属表面钝化。

　　5.1. 4. 3 化学品储存罐

　　所有CIP化学品储罐都应为 304、316不锈钢或同等级其他材料。

　　5.1. 4.4 发酵罐

　　所有发酵罐都应为 304不锈钢、3Cr12或同等级其他材料。

　　5.1. 4. 5 酵母储存罐

　　酵母贮罐材质为 304、316不锈钢或同等级其他材料。

　　5. 2混合器与搅拌器

　　5. 2.1糖化液混合器

　　糖化料与水插入式静态混合器采用防堵塞静态插入式搅拌器。

　　5. 2. 2旋转搅拌器

　　搅拌器应安装在罐体顶部或侧面，推荐采用顶部安装，采用填料轴封。

　　5. 2.3材料

　　结构件、叶轮和轴材料应为 304、316不锈钢或者同等级材料。

　　5.3泵

　　5. 3.1离心泵

　　5.3.1.1设计

　　离心泵的设计应满足GB/T16907 的要求。

　　5.3.1. 2材料

　　材料应满足以下要求：

　　a)除水泵外，均采用不锈钢轴和叶轮;

　　b) 发酵、蒸馏和蒸发工段中的工艺流体用泵，推荐使用不锈钢叶轮和外壳;

　　c)冷却水泵，泵壳为铸铁材料。对于 100 ℃或更高温度的冷凝水，推荐使用铸钢材料。

　　5. 3.1. 2 性能要求

　　泵性能依据标准GB/T 3214 的规定执行。

　　5. 3. 2 容积式泵

　　5.3. 2.1材料

　　轴和转子均为不锈钢，外壳不需为不锈钢，为防止腐蚀和磨损，应使用可靠持久耐用的内衬材料对其进行保护。

　　5. 3. 2.2 性能要求

　　容积式泵性能测试依据标准GB/T 3214 的规定执行。

　　5. 4板式换热器

　　5. 4.1 一般要求

　　使用单向逆流换热器。铭牌要求与压力容器要求相同但是应包含“换热面积”一项。

　　5. 4.2 水力设计

　　压力降要求不超过初始压力的 10%。换热板必须可以承受设计压力 1. 3倍的水力测试。

　　5. 4.3热力设计

　　工作单元考虑到未来扩容的需要，至少应提供 10%的换热面积裕量。

　　5. 4.4机械设计

　　5. 4.4.1换热板

　　换热板材料应为 304、316不锈钢，或者同等级其他材料。单块换热板厚度为≥0. 6 mm。发酵流体或其他高污垢流(发酵液)的板间隙≥6 mm。

　　5. 4. 4. 2固定端板与移动端板

　　固定端板与移动端板的设计依据GB50017 的规定执行。

　　5. 4.4.3密封垫

　　5. 4. 4.3.1防滑动错位措施

　　为防止单元在组装和清洁时的滑动错位，垫圈应胶合或用夹紧固定。

　　5. 4. 4.3.2垫圈材料选择

　　垫圈材料选择应满足以下要求：

　　a) 所有通过含酒精流体的板式换热器，垫圈采用VitonG材料;

　　b) 所有通过不含酒精流体的板式换热器，垫圈采用EPDM材料或同等级材料;

　　c)禁止采用石棉垫圈。

　　5. 4. 4.3.3 渗漏检测孔设置

　　垫圈应该与外界连通的渗漏检测孔，用来排放空气，防止内部混入流体。

　　5. 5 管壳式换热器

　　5. 5.1一般要求

　　管壳式换热器设计依据 GB/T151 的规定执行。热交换器需使用 CIP化学试剂进行清洗，设计结构应考虑清洗方便。

　　5. 5.2 醪液蒸发器

　　加热和冷却流体的特征应充分研究测算，从而估算出正确的整体热交换效率(OHTC)。 设计者应在设计中考虑选择合适的污垢系数。

　　5. 5.3水力设计

　　水力设计应满足以下要求： a)压力降不应超过 200 kPa;

　　b) 管道内流体速度不应超过2. 5 m/s。

　　5.5.4材料

　　5. 5.3.1 蒸发器换热器

　　外壳材料基本要求为 304、316不锈钢。管道材料要求为 316不锈钢。

　　5. 5. 3.2其他管壳式换热器

　　外壳整体要求为304不锈钢材料或更高等级材料。使用的不锈钢管道整体要求为304或316不锈钢。

　　5. 6压力容器

　　承载压力≥50 kPa的容器。

　　5. 6.1设计制造

　　5. 6.1.1设计标准

　　设计标准应满足以下要求：

　　a) 必须根据指定的标准在指定的检验机构监督下进行设计制造;

　　b) 压力容器设计标准依据为GB/T151标准。

　　5. 6.1. 2制造与认证要求

　　制造与认证应满足以下要求：

　　a) 压力容器必须在权威认证检测机构指导下进行生产加工;

　　b) 制造商必须出具证书，证明压力容器已根据标准进行设计、生产和测试，证书需由被认可的权威检测部门认证。

　　5.6. 2出入口

　　任何人孔或检修口、控制或附属装置的出入口均需安全畅通。

　　5.6.3门联锁

　　5. 6.3.1联锁装置功能

　　任何移动门或铰链门都需安装联锁装置或其他有效装置以避免：

　　a) 移动门和铰链门完全关闭之前，压力容器或压力系统内的压力的上升;

　　b) 在压力容器或压力系统内的压力降到大气压之前，移动门或铰链门打开。

　　5. 6.3.2设计标准

　　联锁装置设计需符合GB/T 41108. 2 的规定执行。

　　5.6.4材料

　　根据罐体功能以及所装液体对罐体的腐蚀性，外壳材料应选择碳钢或 304、316不锈钢。

　　5. 6.5 腐蚀裕量

　　如无特殊说明，所有的碳钢压力容器腐蚀裕量要求 3mm。所有不锈钢压力容器腐蚀裕量为 1 mm。

　　5.7 蒸馏塔

　　5.7.1设计

　　设计应满足以下要求：

　　a) 蒸馏塔需依据HG/T20695 的规定执行;

　　b) 塔板组装设计的容器最大容许不圆度应依据GB150. 1的规定执行。

　　5. 7.1.1 腐蚀裕量与最小厚度

　　5. 7.1.1.1腐蚀裕量

　　腐蚀裕量应满足工艺设计规定，并考虑以下条件：

　　a) 塔板和可移动塔板部件的腐蚀裕量应考虑单面;

　　b) 主梁、支撑和部件焊接到罐体的腐蚀裕量应考虑所有表面;

　　c) 对于有均匀腐蚀或磨损的元件，腐蚀裕量应根据预期的设计使用年限和介质对金属材料的腐蚀速率确定;

　　d) 介质为压缩空气、水蒸气或水的非合金钢或低合金钢制容器，腐蚀裕量≥1 mm。

　　5. 7.1.1.1最小厚度

　　最小厚度应满足以下要求：

　　a) 塔板部位的厚度包含腐蚀裕量应依据GB150. 1 的规定执行;

　　b) 壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度：非合金钢、低合金钢制容器≥3 mm，高合金钢制容器不宜小于 2 mm。

　　5. 7.1. 2载荷、变形量与水平度

　　5. 7.1.2.1载荷要求

　　正常工作载荷：除另有说明，塔板及支撑在正常工作温度下，推荐可承受 1750 N/m²的压强，均匀分布于整个平面。

　　安装和维护载荷：塔板应可承受由安装和维护工作引起的负载。这些负载包括两个人在进行装配工作时引起的 1 600 N/m²向下负载。

　　5. 7.1.2.2变形量要求

　　筛网、阀门、泡帽、筛板变形量：在正常运行压力下的上向和下向静态形变量应不超过内径的1/800。

　　5. 7.1.2.3水平度要求

　　水平度应满足以下要求：

　　a)塔板的允许最大倾斜度为柱径0. 3%，或为 5 mm，取二者较小值;

　　b) 塔板的凹陷和突起不应超过 5 mm。

　　5. 7.2塔板支撑

　　塔板应由支撑环和支撑柱固定，且须易于安装与拆卸。当支撑梁或其他材料用螺栓固定在塔壁时，应提供槽孔。

　　5. 7.3制造与装配

　　5. 7.3.1焊接要求

　　5. 7.3.1.1焊接方式

　　a) 塔板支撑环应采用连续焊接的方式焊接在罐体上，顶部与底部皆如此;

　　b) 顶部的焊接应设计为承载焊缝，底部的应为密封焊缝。

　　5. 7. 3.1.2单面全熔透焊接

　　a) 若无法进行双面焊接，焊接到壳体的下向支撑可采用单面全熔透焊接;

　　b) 单面全熔透焊接应采用合适的焊接工艺，确保焊缝根部熔透，避免未熔合或未焊透等缺陷。

　　5. 7.3.1.3角焊缝尺寸

　　不减去腐蚀裕量，不可替换部件的最小角焊缝尺寸不得低于 5 mm。

　　5.7.3.2工艺

　　如果螺母焊接在塔板上，焊接后应重新为螺母装攻丝，以利装配。

　　5.7.3.3试装

　　为确保部件制造精确且互相匹配，每组相似塔板中的单个塔板应在制造车间内进行随机试装。试装的方式应与最终装配方式一致。

　　5. 7.4人口与维修孔

　　人口与维修孔设计应满足以下条件：

　　a)醪塔的设计应在每一层塔板上设置有人孔。如塔采用原位清洗，则不需要设置人孔;

　　b) 人孔的最小内径应为460 mm;

　　c)除非另有规定，所有的塔板都应设计为可以允许从塔板顶部进行安装与拆除;

　　d) 塔板和管件设计时应考虑易于进入塔的内部进行清洁、排气、检测及维护;

　　e) 如果塔板与上层塔板的主支撑梁底部的间隙小于400 mm，建议在支撑梁的每一面都设置塔板检修孔。

　　5. 7.5 排水与渗漏

　　5.7.5.1排水

　　除全排空塔板，每一个塔板或密封板应提供至少一个排水孔。受液盘的排水孔应设在下行方向或在下导管的塔板面。全排空塔板为自排空，无需排水孔。

　　5.7.5.2液封

　　以下塔板及其部件应该进行渗漏测试：

　　a)全高度下的全排空塔板;

　　b) 全高度下的部分排空塔板;

　　c)至堰高或挡板高度的泡罩塔板。

　　5.7.5.3渗漏

　　用以承载液体的塔板及部件的设计组装应通过以下渗漏测试：

　　a) 所有的排水孔要塞紧，液位高度达到上述提到的要求时，液位下降速率每30分钟不超过6 cm;

　　b) 通过泡罩塔板结合处的渗漏应沿塔板均匀分布;

　　c)测试之后，应拆除所有的旋塞。

　　5.8冷却塔

　　5. 8.1 混凝土冷却塔

　　5.8.1.1设计

　　冷却塔应为逆流式设计，空气用机械方式由水平进风口引入，从垂直方向排出。喷嘴布水，塔或操作单元需可以独立操控或与其他塔或单元结合使用。

　　5.8.1.2建造

　　建造应满足以下要求：

　　a) 结构：塔体结构与壳体采用强化混凝土设计，应满足GB/T7190. 3标准要求;

　　b) 冷水池：承包商需提供冷却塔冷水池相关信息和设计数据。冷水池高于水平面，为钢筋混凝土结构，池底面应低于地面水平高度。

　　5. 8.1.3机械设备

　　机械设备应满足以下要求：

　　a) 轴流风机在试车前需进行静态和动态平衡，交付前制造过程中主叶片要进行力矩平衡;

　　b) 风机由标准TEFC电极驱动，风机安装于屋顶甲板外。电机需装有防冷凝加热器;

　　c)风机直接安装于齿轮箱的输出轴;

　　d) 齿轮箱要求密封，能够防止潮湿运行环境中的腐蚀。要求采用螺旋锥角式齿轮箱;

　　e)电机通过弹性联轴器连接到齿轮箱。电机安装位置应避开气流位置，驱动轴采用全浮式并且两端配有活动联轴器。驱动轴采用不锈钢材质，两端固定有活动联轴器(不锈钢板型);

　　f)每个驱动轴需配有热浸锌防护罩;

　　h) 润滑水平浸棒或视线玻璃应超过整流罩并易于观察;

　　i) 润滑采用油润滑，需提供与齿轮箱整合的油泵，提供齿轮箱轴;

　　g)驱动电机与齿轮箱组件连接到峰值输入时至少应设定 2. 0 的使用系数。齿轮箱轴承使用寿命额定值 100 000h;

　　k) 风机支撑的设计制造应保证能够承受高振动载荷;

　　l) 提供振动开关，保护机械设备免受旋转组件的故障而造成过度损害;

　　m) 振动开关需固态可调延时，振动开关触发阈值≤7 mm/s，延时响应时间<5 s，并安装于OP66 防 护罩内。在过度振动时制动风机电机;

　　n) 冷却塔需安装水平开关，在突然漏油或者油位过低时保护齿轮减速器。

　　5.8.1. 4出入口

　　出入口应满足以下要求：

　　a) 提供通往风机平台的爬梯，并提供四周设置扶手和踏板的格栅平台;

　　b) 布水系统为压力喷嘴系统，需提供喷嘴的维护检修入口。

　　5. 8.2封闭式冷却塔

　　5.8.2.1设计

　　封闭式冷却塔设计应依据GB/T7190. 3 的规定执行。

　　5.8.2.2制造

　　封闭式冷却塔制造应满足以下要求：

　　a)结构：主体结构应选择镀锌钢或 304不锈钢材料，以承载机械设备、喷嘴管道中的水、活载荷和风载荷等;

　　b) 塔壳：外壳应使用玻璃纤维，不可作为结构性的入口或作为墙壁使用;

　　c) 冷水池：承包商需提供冷却塔冷水池。冷水池高于水平面，为钢筋混凝土结构，若塔的尺寸允许，也可以与壳体整合为一体。池底面应低于地面水平高度;

　　d) 冷水池应装有溢流管和排水阀，以及一个补给阀，对耗损进行补充。

　　5. 8.2.3机械设备

　　风机为轴流翼型叶片设计，配有空气动力流线型玻璃纤维保护罩，且为了达到最大效率应按照顶部间隙最小值进行安装。风机的叶片个数应为4、6或8片。叶片应为强化玻璃纤维的聚丙烯材质或者同等级材质，且可以调螺距。轮毂材质应采用高强度铝合金。应提供抗腐蚀的格栅式风机护罩阻止空气中的杂物进入风机。

　　5.8. 2.4金属件

　　要求使用不锈钢螺栓、螺母和垫圈。

　　5.9 管道阀门

　　5.9.1流速

　　在对低粘度液体，即水和酒精或两种产品的混合物的间歇性泵传输中，最大流速可能会达到3. 5 m/s。

　　5.9. 2压力降

　　5. 9. 2.1 一般压力降要求

　　每管线的压力降均需进行计算检测，并确保不超过起始压力的 3. 6%。

　　5. 9. 2. 2特殊情况压力降说明

　　在低粘度液体(包括水、酒精以及两者产品的混合物)的间歇性泵传输过程中，压力降可能会高达初 始压力的 30%。

　　5. 9.3 压缩空气

　　压缩空气管道建议采用镀锌钢管且具有螺纹端，最大压力 7 kPa(表压)，温度范围设定为0 ℃~60 ℃,腐蚀裕量 1 mm，采用球阀或蝶阀。

　　5. 9. 4 冷凝液(不含水)

　　管线采用适当型号的碳钢，腐蚀裕量 2 mm。

　　5. 9. 5蒸发液与冷凝液

　　蒸发液和冷凝液管道为 304不锈钢材料，腐蚀裕量 2 mm。

　　5. 9.6 化学品

　　腐蚀性酸和硝酸管道为不锈钢管，腐蚀裕量 2 mm。

　　6能效要求

　　能效指标满足以下要求：

　　a) 板式换热器传热系数≥2000W/(m²·K);

　　b) 蒸馏塔热回收率≥60%。