生物質電廠的火災風險分析及其防范對策

鄧強

摘 要：生物質電廠燃料因密度小、燃點低，具有較大的火災風險。綜合生物質燃料的特性，燃料自燃的主要原因是水分過高、混合堆放及堆垛不合理，提出了相應的防范措施。同時為了能夠更有針對性的降低火災風險以及控制燃料火災事故的發生，既需要考慮廢棄物燃料本身特性，又需要結合生物質電廠防火設計實踐，有效確保生物質電廠的安全性。

關鍵詞：生物質電廠；自燃；防范措施；農林廢棄物；火災

1 生物質電廠燃料自燃的危害

眾所周知，生物質電廠燃料火災事故會增加企業的經濟負擔，且對社會容易造成嚴重不良影響。目前，開發利用的生物質資源有農作物、農業加工副產品、林木和其加工剩余物、城市生活垃圾以及能源植物等。我國擁有廣泛的植被資源，樹皮、樹葉可廣泛應用在生物質電廠中進行發電。鑒于這些生物質材料的可燃性，發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燃料場被燒毀，如果沒有及時采取補救措施，燃料火災事故會對發電設施和廠房造成極大的經濟損失。

2 燃料自燃原因分析

2.1 在燃料收購中缺乏水分控制

燃料自燃是燃料在收購過程中需要特別注意的，其自燃的發生主要與燃料收購過程中水分控制不嚴有關。電廠燃料的收購與其他物質回收相比過程更加復雜，包括收集、粉碎、打包、運輸等多個環節，如果燃料在以上收購過程中發生含水量增加的現象，會給燃料的自燃埋下潛在的危險。

2.2 在燃料儲存中缺乏防雨措施

在燃料儲存中遇到大雨天氣，需要做好防雨措施，否則燃料淋雨會增加含水量，容易發生自燃。其中，有幾種情況：一是料場排水設施不完善，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部發生熱量聚集的可能性較大，尤其是硬性燃料，因為它們的密度大、燃點相對較高。相同種類的燃料堆放在一起如果含水量不同也可能發生燃料自燃，因為含水量比較高的燃料自燃的同時會導致含水量比低的燃料發生自燃。生物質電廠燃料的含水量增高時其溫度會在微生物作用下不斷升高，當溫度升高到一定程度時與空氣接觸發生進一步氧化后可立即引起自燃。不同種類生物質電廠燃料的密度、燃點是具有明顯差異的，因此混合堆放時很可能發生自燃。當生物質電廠發生停電或者設備故障時，為了避免燃料堆積時間較長而出現過熱現象，進而發生超溫自燃，因此需要時刻關注生物質電廠的設備運行狀況、供電情況、管道以及除塵區域等，把控好各個環節，針對可能出現的任何意外情況，我們一定要提前預防，早作打算。

3 火災風險特點

3.1 粉塵爆炸

生物質材料與其他材料相比密度較小，在原料的制備和運輸過程中比較容易形成粉塵，而粉塵的特點是遇到明火和電非常容易發生爆炸，引發火災。粉塵發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，可發生于生物質材料的粉碎、分離、除塵、干燥、輸送等多個環節，因此需要在生物質材料制備以及運輸等各個環節做好預防。我國林業生產中產生的大量廢棄的樹葉、樹皮，這些生物質資源往往被隨意丟棄，隨著自然降解作用逐漸腐爛，浪費了龐大的生物質發電原料。生物質發電是我國目前大力發展的科技，但在發展過程中也遇到了一定的阻力，主要是在樹葉、樹皮等資源收購方面難以實現量化收購。無論是何種生物質材料，他們如果用于發電，必有可燃性，可燃性的顆粒逐步細化會逐步細化，形成粉塵。由于粉塵爆炸的危危害比較大，電廠應做好預防措施，從除塵、防爆裝置、防止明火等多方面入手，尤其針對危險區域，最大程度降低粉塵爆炸事故，提高生物質電廠的安全，降低對社會的危害。

3.2 堆垛火災

堆垛火災是生物質電廠火災事故中比較嚴重的，主要形成原因是堆垛內部發生熱量聚集，加上燃料儲量比較大，尤其如果存在樹葉、樹皮等高密度硬質材料，很容易發生自燃，如果堆垛發生自燃時存在較大風力，會加重火災范圍和嚴重程度，其造成的不良后果是無法預估的。為了避免堆垛火災的發生，平時應注意觀察堆垛內部的溫度變化以及煙霧報警裝置是否正常等，溫度的變化是預防堆垛火災的重要指標，可通過安裝溫度監控系統來更好的預防自燃引起的堆垛火災。因此，堆垛火災作為生物質電廠比較嚴重的火災事故是需要引起高度重視的，必須時刻關注堆垛內部的溫度變化以及煙霧報警裝置的運作。

4 火災防范措施

4.1 改善在燃料收購中缺乏水分控制的現象

燃料含水量是燃料入廠時重要參考指標，不符合標準的不能入廠，且入廠需嚴格參照相關標準，確保燃料安全入廠。生物質電廠燃料除了在入廠時做好把控，在燃料入場前期也要做好質量控制，安排專人負責督促燃料加工點做好晾曬和堆垛等相關工作。定期測定燃料的含水量，如果發現含水量較高可通過加強晾曬頻率來降低水分，對于燃料加工點生產制備的燃料必須做好入廠前的質量監測，不符合入廠標準的拒絕收購。生物質電廠燃料在運輸過程中要做好淋雨的預防，否則燃料淋雨增加水分容易發生自燃。

4.2 做好燃料儲存運輸中預防措施

燃料堆垛一般情況下是露天的，為了加強燃料中的水分控制，應采取苫蓋措施，主要是預防下雨后燃料被淋濕。燃料堆垛位置應選擇排水比較好的區域，可以確保雨后雨水可以及時排出，以免雨水進入堆垛增加燃料的含水量而引發自燃。

4.3 加強燃料堆垛管理

燃料堆垛是影響燃料自燃和火災事故的重要因素，因此生物質電廠應加強燃料堆垛管理。生物質電廠要在燃料收購前做好燃料堆垛的設計和布局，包括燃料堆垛的體積、堆垛位置的通風情況以及分堆布置等。通風是燃料堆垛中應該充分考慮的因素，堆垛中要預留通風口，建議人工配合機械的方式堆垛。

4.4 加強燃料測溫和巡檢

在實際工作中，對燃料的堆放時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）其揮發水分比較高。當燃料的含水量達到40%以上，其經驗存儲時間不得超過2個月；當水分小于40%以下，其存儲時間不得超過3個月。在儲存期間，必須進行人工測溫巡查，當發現溫度達到80℃時，應及時進行轉運調度使用或進行相應的翻堆降溫處理。

5 結束語

生物質電廠燃料作為我國研究的熱點需要不斷進行全面的探索和分析，燃料火災事故會對生物質電廠造成極大經濟損害，對社會造成嚴重不良影響，因此預防生物質電廠的火災事故是十分重要的。為了更加有效的預防生物質電廠燃料的火災事故，本文對燃料火災的原因、特點以及預防措施進行全面分析，制定了切實可行的防范措施，實現產業的健康安全發展。

參考文獻

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