生物质电厂的火灾风险分析及其防范对策

摘 要：生物质电厂燃料因密度小、燃点低，具有较大的火灾风险。综合生物质燃料的特性，燃料自燃的主要原因是水分过高、混合堆放及堆垛不合理，提出了相应的防范措施。同时为了能够更有针对性的降低火灾风险以及控制燃料火灾事故的发生，既需要考虑废弃物燃料本身特性，又需要结合生物质电厂防火设计实践，有效确保生物质电厂的安全性。

关键词：生物质电厂；自燃；防范措施；农林废弃物；火灾

1 生物质电厂燃料自燃的危害

众所周知，生物质电厂燃料火灾事故会增加企业的经济负担，且对社会容易造成严重不良影响。目前，开发利用的生物质资源有农作物、农业加工副产品、林木和其加工剩余物、城市生活垃圾以及能源植物等。我国拥有广泛的植被资源，树皮、树叶可广泛应用在生物质电厂中进行发电。鉴于这些生物质材料的可燃性，发生火情后需要立即采取措施避免局部燃料被烧毁甚至整个燃料场被烧毁，如果没有及时采取补救措施，燃料火灾事故会对发电设施和厂房造成极大的经济损失。

2 燃料自燃原因分析

2.1 在燃料收购中缺乏水分控制

燃料自燃是燃料在收购过程中需要特别注意的，其自燃的发生主要与燃料收购过程中水分控制不严有关。电厂燃料的收购与其他物质回收相比过程更加复杂，包括收集、粉碎、打包、运输等多个环节，如果燃料在以上收购过程中发生含水量增加的现象，会给燃料的自燃埋下潜在的危险。

2.2 在燃料储存中缺乏防雨措施

在燃料储存中遇到大雨天气，需要做好防雨措施，否则燃料淋雨会增加含水量，容易发生自燃。其中，有几种情况：一是料场排水设施不完善，雨水来不及排出，造成燃料浸泡；二是燃料顶部苫盖措施不完善；三是垛基基础偏低，造成雨水倒流至料垛底部。

2.3 在燃料堆放中缺乏正确方法

不同种类的燃料堆放在一起在堆垛内部发生热量聚集的可能性较大，尤其是硬性燃料，因为它们的密度大、燃点相对较高。相同种类的燃料堆放在一起如果含水量不同也可能发生燃料自燃，因为含水量比较高的燃料自燃的同时会导致含水量比低的燃料发生自燃。生物质电厂燃料的含水量增高时其温度会在微生物作用下不断升高，当温度升高到一定程度时与空气接触发生进一步氧化后可立即引起自燃。不同种类生物质电厂燃料的密度、燃点是具有明显差异的，因此混合堆放时很可能发生自燃。当生物质电厂发生停电或者设备故障时，为了避免燃料堆积时间较长而出现过热现象，进而发生超温自燃，因此需要r刻关注生物质电厂的设备运行状况、供电情况、管道以及除尘区域等，把控好各个环节，针对可能出现的任何意外情况，我们一定要提前预防，早作打算。

3 火灾风险特点

3.1 粉尘爆炸

生物质材料与其他材料相比密度较小，在原料的制备和运输过程中比较容易形成粉尘，而粉尘的特点是遇到明火和电非常容易发生爆炸，引发火灾。粉尘发生爆炸受到多种因素的影响，包括粉尘大小、温度以及含氧量等，可发生于生物质材料的粉碎、分离、除尘、干燥、输送等多个环节，因此需要在生物质材料制备以及运输等各个环节做好预防。我国林业生产中产生的大量废弃的树叶、树皮，这些生物质资源往往被随意丢弃，随着自然降解作用逐渐腐烂，浪费了庞大的生物质发电原料。生物质发电是我国目前大力发展的科技，但在发展过程中也遇到了一定的阻力，主要是在树叶、树皮等资源收购方面难以实现量化收购。无论是何种生物质材料，他们如果用于发电，必有可燃性，可燃性的颗粒逐步细化会逐步细化，形成粉尘。由于粉尘爆炸的危危害比较大，电厂应做好预防措施，从除尘、防爆装置、防止明火等多方面入手，尤其针对危险区域，最大程度降低粉尘爆炸事故，提高生物质电厂的安全，降低对社会的危害。

3.2 堆垛火灾

堆垛火灾是生物质电厂火灾事故中比较严重的，主要形成原因是堆垛内部发生热量聚集，加上燃料储量比较大，尤其如果存在树叶、树皮等高密度硬质材料，很容易发生自燃，如果堆垛发生自燃时存在较大风力，会加重火灾范围和严重程度，其造成的不良后果是无法预估的。为了避免堆垛火灾的发生，平时应注意观察堆垛内部的温度变化以及烟雾报警装置是否正常等，温度的变化是预防堆垛火灾的重要指标，可通过安装温度监控系统来更好的预防自燃引起的堆垛火灾。因此，堆垛火灾作为生物质电厂比较严重的火灾事故是需要引起高度重视的，必须时刻关注堆垛内部的温度变化以及烟雾报警装置的运作。

4 火灾防范措施

4.1 改善在燃料收购中缺乏水分控制的现象

燃料含水量是燃料入厂时重要参考指标，不符合标准的不能入厂，且入厂需严格参照相关标准，确保燃料安全入厂。生物质电厂燃料除了在入厂时做好把控，在燃料入场前期也要做好质量控制，安排专人负责督促燃料加工点做好晾晒和堆垛等相关工作。定期测定燃料的含水量，如果发现含水量较高可通过加强晾晒频率来降低水分，对于燃料加工点生产制备的燃料必须做好入厂前的质量监测，不符合入厂标准的拒绝收购。生物质电厂燃料在运输过程中要做好淋雨的预防，否则燃料淋雨增加水分容易发生自燃。

4.2 做好燃料储存运输中预防措施

燃料堆垛一般情况下是露天的，为了加强燃料中的水分控制，应采取苫盖措施，主要是预防下雨后燃料被淋湿。燃料堆垛位置应选择排水比较好的区域，可以确保雨后雨水可以及时排出，以免雨水进入堆垛增加燃料的含水量而引发自燃。

4.3 加强燃料堆垛管理

燃料堆垛是影响燃料自燃和火灾事故的重要因素，因此生物质电厂应加强燃料堆垛管理。生物质电厂要在燃料收购前做好燃料堆垛的设计和布局，包括燃料堆垛的体积、堆垛位置的通风情况以及分堆布置等。通风是燃料堆垛中应该充分考虑的因素，堆垛中要预留通风口，建议人工配合机械的方式堆垛。

4.4 加强燃料测温和巡检

在实际工作中，对燃料的堆放时间是有一定的要求的。一般来说，纤维类燃料（比如：树皮、甘蔗渣等）其挥发水分比较高。当燃料的含水量达到40%以上，其经验存储时间不得超过2个月；当水分小于40%以下，其存储时间不得超过3个月。在储存期间，必须进行人工测温巡查，当发现温度达到80℃时，应及时进行转运调度使用或进行相应的翻堆降温处理。

5 结束语

生物质电厂燃料作为我国研究的热点需要不断进行全面的探索和分析，燃料火灾事故会对生物质电厂造成极大经济损害，对社会造成严重不良影响，因此预防生物质电厂的火灾事故是十分重要的。为了更加有效的预防生物质电厂燃料的火灾事故，本文对燃料火灾的原因、特点以及预防措施进行全面分析，制定了切实可行的防范措施，实现产业的健康安全发展。

参考文献

[1]任常兴.基于火灾场景的大型浮顶储罐区全过程风险防范体系研究[J].中国安全生产科学技术，2014（01）：68-74.

[2]郭召松.火电厂应急救援决策支持系统研究[D].中国地质大学，2010.

[3]程光伟.薛城电站风险分析与保险研究[D].西南财经大学，2007.