高 友，謝 婷

(1.國(guó)能生物發(fā)電集團(tuán)有限公司，北京 100052；2.國(guó)網(wǎng)節(jié)能服務(wù)有限公司，北京 100052)

生物質(zhì)電廠燃料自燃原因分析及防范措施

高 友1，謝 婷2

(1.國(guó)能生物發(fā)電集團(tuán)有限公司，北京 100052；2.國(guó)網(wǎng)節(jié)能服務(wù)有限公司，北京 100052)

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)。結(jié)合生物質(zhì)燃料的特性，指出燃料水分過(guò)高、混合堆放及堆垛不合理是造成其自燃的主要原因，并提出了相應(yīng)的防范措施，以期能夠有效控制燃料火災(zāi)事故的發(fā)生。

生物質(zhì)電廠；自燃；防范措施

0 引言

目前，國(guó)內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速，生物質(zhì)電廠分布全國(guó)各地。然而近年來(lái)，生物質(zhì)電廠燃料火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，給企業(yè)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響，教訓(xùn)十分深刻。其中，因燃料自燃造成的火災(zāi)事故占據(jù)多數(shù)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，因燃料自燃造成的火災(zāi)事故約占火災(zāi)事故總數(shù)的40 %。因此，分析燃料自燃的原因，采取有效防范對(duì)策，對(duì)生物質(zhì)電廠防止燃料火災(zāi)事故至關(guān)重要。

1 燃料自燃的危害

燃料自燃在發(fā)生初期較為隱蔽，一般等到發(fā)現(xiàn)時(shí)已出現(xiàn)明火甚至大面積燃燒。如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效措施進(jìn)行撲救，輕則造成局部燃料被燒毀；重則造成火燒連營(yíng)，殃及整個(gè)料場(chǎng)，甚至威脅燃料附近的發(fā)電設(shè)施和廠房等，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)料場(chǎng)周邊存在加油站、高速公路、鐵路等公共設(shè)施時(shí)，還會(huì)造成更大范圍的危害。

2 燃料自燃的原因分析

目前國(guó)內(nèi)生物質(zhì)電廠使用燃料品種繁多，以小麥秸稈、玉米秸稈、棉花秸稈以及樹皮、木片、枝椏材等為主。如果這些燃料儲(chǔ)存時(shí)水分較高，內(nèi)部會(huì)因生化反應(yīng)(如發(fā)酵、細(xì)菌腐敗等)而發(fā)熱，熱量積聚導(dǎo)致升溫，當(dāng)溫度達(dá)到燃料著火點(diǎn)時(shí)，遇空氣便發(fā)生燃燒，因此，水分高是引發(fā)燃料自燃的主

要原因。另外，堆垛方法不正確、不同性質(zhì)的燃料混合堆放等也會(huì)給燃料自燃埋下隱患。

2.1 收購(gòu)環(huán)節(jié)水分控制不嚴(yán)

生物質(zhì)電廠燃料收購(gòu)過(guò)程復(fù)雜，燃料從田間地頭到電廠，經(jīng)過(guò)收集、粉碎、打包、運(yùn)輸?shù)戎T多環(huán)節(jié)，若收購(gòu)過(guò)程控制不嚴(yán)將造成燃料含水量增加，給燃料自燃埋下隱患。收購(gòu)環(huán)節(jié)燃料水分高的原因主要有以下4點(diǎn)：

(1) 新鮮的秸稈、樹皮等燃料本身含有的水分較高；

(2) 燃料在收集、粉碎、運(yùn)輸過(guò)程中淋雨；

(3) 送料人員人為向燃料中加水；

(4) 燃料質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)把關(guān)不嚴(yán)。

2.2 儲(chǔ)存環(huán)節(jié)防雨措施不到位

燃料在儲(chǔ)存過(guò)程中，防雨措施不到位，雨水容易滲入燃料內(nèi)部，導(dǎo)致自燃。雨水滲入情況一般發(fā)生在料垛頂部或底部，造成料垛頂部或底部滲水的原因主要有以下4點(diǎn)：

(1) 燃料堆垛垛頂未預(yù)留合適的滾水坡度，造成雨水在頂部聚集；

(2) 燃料頂部苫蓋措施不完善；

(3) 料場(chǎng)燃料存放區(qū)域未設(shè)置合理放水坡度或垛基基礎(chǔ)偏低，造成雨水倒流至料垛底部；

(4) 料場(chǎng)排水設(shè)施不完善，雨水來(lái)不及排出，造成燃料浸泡。

2.3 堆垛環(huán)節(jié)作業(yè)方法不正確

(1) 在堆放樹皮、棉柴等燃料時(shí)，片面追求堆垛速度，利用裝載機(jī)或大型挖掘機(jī)直接行駛至料垛頂部作業(yè)，造成燃料被壓實(shí)，料垛內(nèi)部通風(fēng)不暢，加劇內(nèi)部熱量聚集。

(2) 為了增加料場(chǎng)燃料儲(chǔ)存數(shù)量，在有限空間內(nèi)增大堆垛體積，直接影響了燃料內(nèi)部的通風(fēng)散熱。

(3) 在燃料堆垛時(shí)缺乏整體規(guī)劃，料垛與料垛之間安全間距不足，料垛方向未結(jié)合當(dāng)?shù)爻Ｄ曛鲗?dǎo)風(fēng)向進(jìn)行合理布置，影響料垛通風(fēng)效果。

2.4 不同性質(zhì)燃料混合堆放

由于生物質(zhì)電廠燃料品種較多，不同燃料的密度、燃點(diǎn)不同。如樹皮、木片等硬質(zhì)燃料的密度大、燃點(diǎn)相對(duì)較高，其燃料堆垛內(nèi)部發(fā)生熱量聚集的可能性較大；而小麥秸稈、玉米秸稈、稻草、葦草等黃色軟質(zhì)秸稈類燃料的密度小、燃點(diǎn)較低，如果與密度大、燃點(diǎn)相對(duì)較高的硬質(zhì)燃料堆放在一起，很可能被其產(chǎn)生的高溫引燃。另外，2個(gè)品種相同或相似的燃料堆放在一起，如果其中水分高的燃料發(fā)生自燃，必然會(huì)引燃水分低的燃料。如圖1所示。

圖1 稻草自燃后引燃小麥秸稈

3 防范措施

3.1 控制收購(gòu)環(huán)節(jié)燃料水分

嚴(yán)格執(zhí)行燃料入廠質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)，拒絕收購(gòu)水分超標(biāo)的燃料。同時(shí)，做好燃料質(zhì)量控制關(guān)口前移，定期巡查送料人員燃料加工點(diǎn)，督促做好燃料的晾曬、堆垛和苫蓋工作。確保水分超標(biāo)燃料先進(jìn)行晾曬，待水分降到合格范圍后再進(jìn)行堆垛，樹皮、木片等燃料含水量不應(yīng)超過(guò)30 %，稻草、麥秸、蘆葦?shù)热剂虾坎粦?yīng)超過(guò)20 %，不符合要求的燃料禁止收集、打包、運(yùn)輸?shù)取Ｈ剂线\(yùn)輸車輛在雨天要做好苫蓋措施，防止雨淋導(dǎo)致燃料水分升高。發(fā)電廠應(yīng)建立送料人員資格審查和誠(chéng)信評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)人為加水等失信行為進(jìn)行通報(bào)批評(píng)；對(duì)情節(jié)嚴(yán)重的，降低其信用等級(jí)或取消其送料資格。

3.2 做好儲(chǔ)存環(huán)節(jié)防雨措施

露天料垛頂部應(yīng)采取有效的苫蓋措施，垛頂披檐到結(jié)頂應(yīng)當(dāng)有一定的滾水坡度，如圖2所示，防止雨水從上部滲入。雪后應(yīng)及時(shí)清掃料垛頂部積雪，防止雨雪融化滲入燃料內(nèi)部。燃料堆放場(chǎng)地應(yīng)做硬化處理，垛基應(yīng)高出地面2-3 cm或設(shè)置一定放水坡度，如圖3所示。料垛周邊的排水設(shè)施應(yīng)保持暢通，雨后及時(shí)清理料垛底部或周邊積水，防止雨水從料垛底部進(jìn)入。

圖2 垛頂苫蓋及滾水坡度

圖3 垛基高出地面

3.3 規(guī)范燃料堆垛作業(yè)管理

發(fā)電廠在收購(gòu)燃料前，應(yīng)事先規(guī)范料場(chǎng)燃料堆垛的布局，做到橫成排、豎成行，料垛長(zhǎng)邊應(yīng)與當(dāng)?shù)爻Ｄ曛鲗?dǎo)風(fēng)向保持平行，便于通風(fēng)。燃料堆垛的體積不宜過(guò)大，露天的燃料堆場(chǎng)單個(gè)堆垛不宜超過(guò)20 000 t；當(dāng)超過(guò)20 000 t時(shí)，應(yīng)分堆布置。稻草、麥秸、蘆葦?shù)纫装l(fā)生自燃的燃料，在堆垛時(shí)應(yīng)事先預(yù)留通風(fēng)口或散熱洞、散熱溝，并設(shè)有防止通風(fēng)口、散熱洞塌陷的措施。為防止燃料被壓實(shí)，一般應(yīng)采取人工配合機(jī)械的方式堆垛；若采取單獨(dú)機(jī)械作業(yè)時(shí)，應(yīng)避免裝載機(jī)等重型機(jī)械登至垛頂作業(yè)。

3.4 防止不同性質(zhì)燃料混堆

性質(zhì)不同的燃料應(yīng)分開堆垛，避免小麥秸稈、玉米秸稈、稻草、葦草等燃點(diǎn)較低的燃料與樹皮、木片等燃點(diǎn)偏高的燃料混合堆放。另外，水分不同的燃料應(yīng)避免混合堆放，防止水分高的燃料自燃后引燃其他燃料。顆粒小的燃料容易發(fā)生內(nèi)部板結(jié)和熱量聚集，也應(yīng)減少與燃點(diǎn)低的秸稈燃料一起存放。

3.5 加強(qiáng)燃料測(cè)溫和巡檢

定期開展燃料堆垛的測(cè)溫和巡檢工作，在料垛內(nèi)部預(yù)先埋設(shè)固定式測(cè)溫設(shè)備或利用手持式移動(dòng)測(cè)溫設(shè)備，檢測(cè)料垛內(nèi)部溫度，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常。當(dāng)檢測(cè)垛內(nèi)溫度上升到40-50 ℃時(shí)，要采取預(yù)防措施并做好測(cè)溫記錄；當(dāng)溫度在60-70 ℃時(shí)，必須折垛散熱并做好滅火準(zhǔn)備。在高溫季節(jié)、大雨過(guò)后，要加大測(cè)溫和巡檢的頻次，對(duì)凹陷變形部位、可能有雨水滲漏部位等應(yīng)重點(diǎn)測(cè)溫。在巡檢過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)堆垛出現(xiàn)凹陷變形或有異味時(shí)，應(yīng)當(dāng)拆垛檢查并清除霉?fàn)€變質(zhì)的燃料，消除火災(zāi)隱患。

4 結(jié)束語(yǔ)

在燃料收集、加工、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、堆垛等過(guò)程中，由于燃料基礎(chǔ)管理工作不到位，且燃料品種復(fù)雜、多變，導(dǎo)致目前生物質(zhì)電廠燃料自燃現(xiàn)象較為普遍，防止燃料自燃也成為生物質(zhì)電廠燃料防火工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。隨著我國(guó)生物質(zhì)燃料防火研究工作的不斷深入及防火科技化水平的不斷提高，在掌握了燃料自燃誘因后，采取切實(shí)可行的防范對(duì)策并嚴(yán)格執(zhí)行到位，生物質(zhì)電廠燃料自燃現(xiàn)象會(huì)越來(lái)越少甚至能避免，燃料火災(zāi)事故也能得到有效控制。

1 中華人民共和國(guó)電力工業(yè)部．DL 5027—2015電力設(shè)備典型消防規(guī)程[S]．北京：中國(guó)電力出版社，2015.

2 王光輝．構(gòu)建“01234”消防安全管理模式,打造平安電力企業(yè)[J]．電力安全技術(shù)，2012，14(3)：23-25.

黑龍江發(fā)電公司嚴(yán)抓防寒防凍工作

入冬以來(lái)，黑龍江地區(qū)嚴(yán)寒天氣給當(dāng)?shù)氐陌踩a(chǎn)工作帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。大唐黑龍江發(fā)電有限公司結(jié)合地區(qū)氣候特點(diǎn)，在系統(tǒng)范圍內(nèi)深入開展防寒防凍工作，確保全年工作圓滿完成。

該公司全面部署，廣泛動(dòng)員，落實(shí)防寒防凍工作責(zé)任。受地理環(huán)境影響，黑龍江大部分地區(qū)的寒季可達(dá)到半年以上，防寒防凍是一項(xiàng)重要的季節(jié)性工作。該公司一直高度重視此項(xiàng)工作，按照集團(tuán)公司總體要求，各企業(yè)結(jié)合自身情況，制定了詳實(shí)的工作方案，確保將防寒防凍工作作為一項(xiàng)系統(tǒng)工作抓實(shí)、抓細(xì)。大唐雞西第二熱電有限公司本著“誰(shuí)主管、誰(shuí)負(fù)責(zé)”的原則，將防寒防凍工作逐級(jí)分解到崗位和個(gè)人；黑龍江龍?zhí)齐娏ν顿Y有限公司群力供熱分公司專門成立了冬季防寒防凍領(lǐng)導(dǎo)小組和搶修小組，明確重點(diǎn)地段的相關(guān)責(zé)任人，做到檢查到位，匯報(bào)處理及時(shí)。

該公司抓住重點(diǎn)，全面排查，切實(shí)做好防寒防凍工作。所屬火電企業(yè)在對(duì)全廠生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查的基礎(chǔ)上，對(duì)停備機(jī)組、停備系統(tǒng)進(jìn)行了重點(diǎn)檢查；風(fēng)電企業(yè)把檢查重點(diǎn)放在機(jī)艙加熱器工作情況上，包括線路是否老化、接線是否松動(dòng)等；水電企業(yè)安排運(yùn)行人員對(duì)大壩區(qū)域進(jìn)行每天巡檢，檢查并記錄壩前除冰情況及各操作室內(nèi)的溫度；供熱企業(yè)針對(duì)一次管網(wǎng)防寒防凍情況進(jìn)行了供熱管線和井室的檢查治理，加強(qiáng)對(duì)換熱站內(nèi)設(shè)備的巡視檢查。

針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，該公司積極采取措施，消除現(xiàn)場(chǎng)凍害隱患。該公司在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行全面大檢查，并將問(wèn)題在11月末處理完畢；對(duì)近年防寒防凍工作進(jìn)行了全面梳理，制定了詳細(xì)的防寒防凍計(jì)劃，對(duì)可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。同時(shí)，該公司還密切關(guān)注天氣變化，做好極端天氣下突發(fā)情況的應(yīng)急準(zhǔn)備工作，早在8月份就采購(gòu)了必要的搶險(xiǎn)備品，為應(yīng)急管理工作打好基礎(chǔ)。

（來(lái)源：大唐黑龍江發(fā)電有限公司網(wǎng)站 2016-11-30）

2016-07-17。

高 友(1979-)，男，工程師，主要從事電力安全方面的工作，email：419453398@qq.com。

謝 婷(1990-)，女，碩士，主要從事風(fēng)電等可再生能源技術(shù)工作。