生物質(zhì)電廠的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析及其防范對(duì)策

鄧強(qiáng)

摘 要：生物質(zhì)電廠燃料因密度小、燃點(diǎn)低，具有較大的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。綜合生物質(zhì)燃料的特性，燃料自燃的主要原因是水分過高、混合堆放及堆垛不合理，提出了相應(yīng)的防范措施。同時(shí)為了能夠更有針對(duì)性的降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)以及控制燃料火災(zāi)事故的發(fā)生，既需要考慮廢棄物燃料本身特性，又需要結(jié)合生物質(zhì)電廠防火設(shè)計(jì)實(shí)踐，有效確保生物質(zhì)電廠的安全性。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)電廠；自燃；防范措施；農(nóng)林廢棄物；火災(zāi)

1 生物質(zhì)電廠燃料自燃的危害

眾所周知，生物質(zhì)電廠燃料火災(zāi)事故會(huì)增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，且對(duì)社會(huì)容易造成嚴(yán)重不良影響。目前，開發(fā)利用的生物質(zhì)資源有農(nóng)作物、農(nóng)業(yè)加工副產(chǎn)品、林木和其加工剩余物、城市生活垃圾以及能源植物等。我國(guó)擁有廣泛的植被資源，樹皮、樹葉可廣泛應(yīng)用在生物質(zhì)電廠中進(jìn)行發(fā)電。鑒于這些生物質(zhì)材料的可燃性，發(fā)生火情后需要立即采取措施避免局部燃料被燒毀甚至整個(gè)燃料場(chǎng)被燒毀，如果沒有及時(shí)采取補(bǔ)救措施，燃料火災(zāi)事故會(huì)對(duì)發(fā)電設(shè)施和廠房造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。

2 燃料自燃原因分析

2.1 在燃料收購(gòu)中缺乏水分控制

燃料自燃是燃料在收購(gòu)過程中需要特別注意的，其自燃的發(fā)生主要與燃料收購(gòu)過程中水分控制不嚴(yán)有關(guān)。電廠燃料的收購(gòu)與其他物質(zhì)回收相比過程更加復(fù)雜，包括收集、粉碎、打包、運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)環(huán)節(jié)，如果燃料在以上收購(gòu)過程中發(fā)生含水量增加的現(xiàn)象，會(huì)給燃料的自燃埋下潛在的危險(xiǎn)。

2.2 在燃料儲(chǔ)存中缺乏防雨措施

在燃料儲(chǔ)存中遇到大雨天氣，需要做好防雨措施，否則燃料淋雨會(huì)增加含水量，容易發(fā)生自燃。其中，有幾種情況：一是料場(chǎng)排水設(shè)施不完善，雨水來不及排出，造成燃料浸泡；二是燃料頂部苫蓋措施不完善；三是垛基基礎(chǔ)偏低，造成雨水倒流至料垛底部。

2.3 在燃料堆放中缺乏正確方法

不同種類的燃料堆放在一起在堆垛內(nèi)部發(fā)生熱量聚集的可能性較大，尤其是硬性燃料，因?yàn)樗鼈兊拿芏却?、燃點(diǎn)相對(duì)較高。相同種類的燃料堆放在一起如果含水量不同也可能發(fā)生燃料自燃，因?yàn)楹勘容^高的燃料自燃的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致含水量比低的燃料發(fā)生自燃。生物質(zhì)電廠燃料的含水量增高時(shí)其溫度會(huì)在微生物作用下不斷升高，當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí)與空氣接觸發(fā)生進(jìn)一步氧化后可立即引起自燃。不同種類生物質(zhì)電廠燃料的密度、燃點(diǎn)是具有明顯差異的，因此混合堆放時(shí)很可能發(fā)生自燃。當(dāng)生物質(zhì)電廠發(fā)生停電或者設(shè)備故障時(shí)，為了避免燃料堆積時(shí)間較長(zhǎng)而出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，進(jìn)而發(fā)生超溫自燃，因此需要時(shí)刻關(guān)注生物質(zhì)電廠的設(shè)備運(yùn)行狀況、供電情況、管道以及除塵區(qū)域等，把控好各個(gè)環(huán)節(jié)，針對(duì)可能出現(xiàn)的任何意外情況，我們一定要提前預(yù)防，早作打算。

3 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)

3.1 粉塵爆炸

生物質(zhì)材料與其他材料相比密度較小，在原料的制備和運(yùn)輸過程中比較容易形成粉塵，而粉塵的特點(diǎn)是遇到明火和電非常容易發(fā)生爆炸，引發(fā)火災(zāi)。粉塵發(fā)生爆炸受到多種因素的影響，包括粉塵大小、溫度以及含氧量等，可發(fā)生于生物質(zhì)材料的粉碎、分離、除塵、干燥、輸送等多個(gè)環(huán)節(jié)，因此需要在生物質(zhì)材料制備以及運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)做好預(yù)防。我國(guó)林業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量廢棄的樹葉、樹皮，這些生物質(zhì)資源往往被隨意丟棄，隨著自然降解作用逐漸腐爛，浪費(fèi)了龐大的生物質(zhì)發(fā)電原料。生物質(zhì)發(fā)電是我國(guó)目前大力發(fā)展的科技，但在發(fā)展過程中也遇到了一定的阻力，主要是在樹葉、樹皮等資源收購(gòu)方面難以實(shí)現(xiàn)量化收購(gòu)。無論是何種生物質(zhì)材料，他們?nèi)绻糜诎l(fā)電，必有可燃性，可燃性的顆粒逐步細(xì)化會(huì)逐步細(xì)化，形成粉塵。由于粉塵爆炸的危危害比較大，電廠應(yīng)做好預(yù)防措施，從除塵、防爆裝置、防止明火等多方面入手，尤其針對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域，最大程度降低粉塵爆炸事故，提高生物質(zhì)電廠的安全，降低對(duì)社會(huì)的危害。

3.2 堆垛火災(zāi)

堆垛火災(zāi)是生物質(zhì)電廠火災(zāi)事故中比較嚴(yán)重的，主要形成原因是堆垛內(nèi)部發(fā)生熱量聚集，加上燃料儲(chǔ)量比較大，尤其如果存在樹葉、樹皮等高密度硬質(zhì)材料，很容易發(fā)生自燃，如果堆垛發(fā)生自燃時(shí)存在較大風(fēng)力，會(huì)加重火災(zāi)范圍和嚴(yán)重程度，其造成的不良后果是無法預(yù)估的。為了避免堆垛火災(zāi)的發(fā)生，平時(shí)應(yīng)注意觀察堆垛內(nèi)部的溫度變化以及煙霧報(bào)警裝置是否正常等，溫度的變化是預(yù)防堆垛火災(zāi)的重要指標(biāo)，可通過安裝溫度監(jiān)控系統(tǒng)來更好的預(yù)防自燃引起的堆垛火災(zāi)。因此，堆垛火災(zāi)作為生物質(zhì)電廠比較嚴(yán)重的火災(zāi)事故是需要引起高度重視的，必須時(shí)刻關(guān)注堆垛內(nèi)部的溫度變化以及煙霧報(bào)警裝置的運(yùn)作。

4 火災(zāi)防范措施

4.1 改善在燃料收購(gòu)中缺乏水分控制的現(xiàn)象

燃料含水量是燃料入廠時(shí)重要參考指標(biāo)，不符合標(biāo)準(zhǔn)的不能入廠，且入廠需嚴(yán)格參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保燃料安全入廠。生物質(zhì)電廠燃料除了在入廠時(shí)做好把控，在燃料入場(chǎng)前期也要做好質(zhì)量控制，安排專人負(fù)責(zé)督促燃料加工點(diǎn)做好晾曬和堆垛等相關(guān)工作。定期測(cè)定燃料的含水量，如果發(fā)現(xiàn)含水量較高可通過加強(qiáng)晾曬頻率來降低水分，對(duì)于燃料加工點(diǎn)生產(chǎn)制備的燃料必須做好入廠前的質(zhì)量監(jiān)測(cè)，不符合入廠標(biāo)準(zhǔn)的拒絕收購(gòu)。生物質(zhì)電廠燃料在運(yùn)輸過程中要做好淋雨的預(yù)防，否則燃料淋雨增加水分容易發(fā)生自燃。

4.2 做好燃料儲(chǔ)存運(yùn)輸中預(yù)防措施

燃料堆垛一般情況下是露天的，為了加強(qiáng)燃料中的水分控制，應(yīng)采取苫蓋措施，主要是預(yù)防下雨后燃料被淋濕。燃料堆垛位置應(yīng)選擇排水比較好的區(qū)域，可以確保雨后雨水可以及時(shí)排出，以免雨水進(jìn)入堆垛增加燃料的含水量而引發(fā)自燃。

4.3 加強(qiáng)燃料堆垛管理

燃料堆垛是影響燃料自燃和火災(zāi)事故的重要因素，因此生物質(zhì)電廠應(yīng)加強(qiáng)燃料堆垛管理。生物質(zhì)電廠要在燃料收購(gòu)前做好燃料堆垛的設(shè)計(jì)和布局，包括燃料堆垛的體積、堆垛位置的通風(fēng)情況以及分堆布置等。通風(fēng)是燃料堆垛中應(yīng)該充分考慮的因素，堆垛中要預(yù)留通風(fēng)口，建議人工配合機(jī)械的方式堆垛。

4.4 加強(qiáng)燃料測(cè)溫和巡檢

在實(shí)際工作中，對(duì)燃料的堆放時(shí)間是有一定的要求的。一般來說，纖維類燃料（比如：樹皮、甘蔗渣等）其揮發(fā)水分比較高。當(dāng)燃料的含水量達(dá)到40%以上，其經(jīng)驗(yàn)存儲(chǔ)時(shí)間不得超過2個(gè)月；當(dāng)水分小于40%以下，其存儲(chǔ)時(shí)間不得超過3個(gè)月。在儲(chǔ)存期間，必須進(jìn)行人工測(cè)溫巡查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度達(dá)到80℃時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)度使用或進(jìn)行相應(yīng)的翻堆降溫處理。

5 結(jié)束語

生物質(zhì)電廠燃料作為我國(guó)研究的熱點(diǎn)需要不斷進(jìn)行全面的探索和分析，燃料火災(zāi)事故會(huì)對(duì)生物質(zhì)電廠造成極大經(jīng)濟(jì)損害，對(duì)社會(huì)造成嚴(yán)重不良影響，因此預(yù)防生物質(zhì)電廠的火災(zāi)事故是十分重要的。為了更加有效的預(yù)防生物質(zhì)電廠燃料的火災(zāi)事故，本文對(duì)燃料火災(zāi)的原因、特點(diǎn)以及預(yù)防措施進(jìn)行全面分析，制定了切實(shí)可行的防范措施，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的健康安全發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]任常興.基于火災(zāi)場(chǎng)景的大型浮頂儲(chǔ)罐區(qū)全過程風(fēng)險(xiǎn)防范體系研究[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2014（01）：68-74.

[2]郭召松.火電廠應(yīng)急救援決策支持系統(tǒng)研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，2010.

[3]程光偉.薛城電站風(fēng)險(xiǎn)分析與保險(xiǎn)研究[D].西南財(cái)經(jīng)大學(xué)，2007.