生物質電廠燃料自燃原因分析及防范措施

高 友，謝 婷

(1.國能生物發電集團有限公司，北京 100052；2.國網節能服務有限公司，北京 100052)

生物質電廠燃料自燃原因分析及防范措施

高 友1，謝 婷2

(1.國能生物發電集團有限公司，北京 100052；2.國網節能服務有限公司，北京 100052)

生物質電廠燃料因密度小、燃點低，具有較大的火災風險。結合生物質燃料的特性，指出燃料水分過高、混合堆放及堆垛不合理是造成其自燃的主要原因，并提出了相應的防范措施，以期能夠有效控制燃料火災事故的發生。

生物質電廠；自燃；防范措施

0 引言

目前，國內生物質發電產業發展十分迅速，生物質電廠分布全國各地。然而近年來，生物質電廠燃料火災事故頻繁發生，給企業造成巨大經濟損失和不良社會影響，教訓十分深刻。其中，因燃料自燃造成的火災事故占據多數。據不完全統計，因燃料自燃造成的火災事故約占火災事故總數的40 %。因此，分析燃料自燃的原因，采取有效防范對策，對生物質電廠防止燃料火災事故至關重要。

1 燃料自燃的危害

燃料自燃在發生初期較為隱蔽，一般等到發現時已出現明火甚至大面積燃燒。如果沒有及時發現并采取有效措施進行撲救，輕則造成局部燃料被燒毀；重則造成火燒連營，殃及整個料場，甚至威脅燃料附近的發電設施和廠房等，造成極大的經濟損失。當料場周邊存在加油站、高速公路、鐵路等公共設施時，還會造成更大范圍的危害。

2 燃料自燃的原因分析

目前國內生物質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。如果這些燃料儲存時水分較高，內部會因生化反應(如發酵、細菌腐敗等)而發熱，熱量積聚導致升溫，當溫度達到燃料著火點時，遇空氣便發生燃燒，因此，水分高是引發燃料自燃的主

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

2.1 收購環節水分控制不嚴

生物質電廠燃料收購過程復雜，燃料從田間地頭到電廠，經過收集、粉碎、打包、運輸等諸多環節，若收購過程控制不嚴將造成燃料含水量增加，給燃料自燃埋下隱患。收購環節燃料水分高的原因主要有以下4點：

(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、運輸過程中淋雨；

(3) 送料人員人為向燃料中加水；

(4) 燃料質檢標準把關不嚴。

2.2 儲存環節防雨措施不到位

燃料在儲存過程中，防雨措施不到位，雨水容易滲入燃料內部，導致自燃。雨水滲入情況一般發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：

(1) 燃料堆垛垛頂未預留合適的滾水坡度，造成雨水在頂部聚集；

(2) 燃料頂部苫蓋措施不完善；

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

(4) 料場排水設施不完善，雨水來不及排出，造成燃料浸泡。

2.3 堆垛環節作業方法不正確

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

(2) 為了增加料場燃料儲存數量，在有限空間內增大堆垛體積，直接影響了燃料內部的通風散熱。

(3) 在燃料堆垛時缺乏整體規劃，料垛與料垛之間安全間距不足，料垛方向未結合當地常年主導風向進行合理布置，影響料垛通風效果。

2.4 不同性質燃料混合堆放

由于生物質電廠燃料品種較多，不同燃料的密度、燃點不同。如樹皮、木片等硬質燃料的密度大、燃點相對較高，其燃料堆垛內部發生熱量聚集的可能性較大；而小麥秸稈、玉米秸稈、稻草、葦草等黃色軟質秸稈類燃料的密度小、燃點較低，如果與密度大、燃點相對較高的硬質燃料堆放在一起，很可能被其產生的高溫引燃。另外，2個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生自燃，必然會引燃水分低的燃料。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 控制收購環節燃料水分

嚴格執行燃料入廠質檢標準，拒絕收購水分超標的燃料。同時，做好燃料質量控制關口前移，定期巡查送料人員燃料加工點，督促做好燃料的晾曬、堆垛和苫蓋工作。確保水分超標燃料先進行晾曬，待水分降到合格范圍后再進行堆垛，樹皮、木片等燃料含水量不應超過30 %，稻草、麥秸、蘆葦等燃料含水量不應超過20 %，不符合要求的燃料禁止收集、打包、運輸等。燃料運輸車輛在雨天要做好苫蓋措施，防止雨淋導致燃料水分升高。發電廠應建立送料人員資格審查和誠信評價機制，對人為加水等失信行為進行通報批評；對情節嚴重的，降低其信用等級或取消其送料資格。

3.2 做好儲存環節防雨措施

露天料垛頂部應采取有效的苫蓋措施，垛頂披檐到結頂應當有一定的滾水坡度，如圖2所示，防止雨水從上部滲入。雪后應及時清掃料垛頂部積雪，防止雨雪融化滲入燃料內部。燃料堆放場地應做硬化處理，垛基應高出地面2-3 cm或設置一定放水坡度，如圖3所示。料垛周邊的排水設施應保持暢通，雨后及時清理料垛底部或周邊積水，防止雨水從料垛底部進入。

圖2 垛頂苫蓋及滾水坡度

圖3 垛基高出地面

3.3 規范燃料堆垛作業管理

發電廠在收購燃料前，應事先規范料場燃料堆垛的布局，做到橫成排、豎成行，料垛長邊應與當地常年主導風向保持平行，便于通風。燃料堆垛的體積不宜過大，露天的燃料堆場單個堆垛不宜超過20 000 t；當超過20 000 t時，應分堆布置。稻草、麥秸、蘆葦等易發生自燃的燃料，在堆垛時應事先預留通風口或散熱洞、散熱溝，并設有防止通風口、散熱洞塌陷的措施。為防止燃料被壓實，一般應采取人工配合機械的方式堆垛；若采取單獨機械作業時，應避免裝載機等重型機械登至垛頂作業。

3.4 防止不同性質燃料混堆

性質不同的燃料應分開堆垛，避免小麥秸稈、玉米秸稈、稻草、葦草等燃點較低的燃料與樹皮、木片等燃點偏高的燃料混合堆放。另外，水分不同的燃料應避免混合堆放，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生內部板結和熱量聚集，也應減少與燃點低的秸稈燃料一起存放。

3.5 加強燃料測溫和巡檢

定期開展燃料堆垛的測溫和巡檢工作，在料垛內部預先埋設固定式測溫設備或利用手持式移動測溫設備，檢測料垛內部溫度，以便及時發現異常。當檢測垛內溫度上升到40-50 ℃時，要采取預防措施并做好測溫記錄；當溫度在60-70 ℃時，必須折垛散熱并做好滅火準備。在高溫季節、大雨過后，要加大測溫和巡檢的頻次，對凹陷變形部位、可能有雨水滲漏部位等應重點測溫。在巡檢過程中，若發現堆垛出現凹陷變形或有異味時，應當拆垛檢查并清除霉爛變質的燃料，消除火災隱患。

4 結束語

在燃料收集、加工、運輸、儲存、堆垛等過程中，由于燃料基礎管理工作不到位，且燃料品種復雜、多變，導致目前生物質電廠燃料自燃現象較為普遍，防止燃料自燃也成為生物質電廠燃料防火工作的重點和難點。隨著我國生物質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，采取切實可行的防范對策并嚴格執行到位，生物質電廠燃料自燃現象會越來越少甚至能避免，燃料火災事故也能得到有效控制。

1 中華人民共和國電力工業部．DL 5027—2015電力設備典型消防規程[S]．北京：中國電力出版社，2015.

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

黑龍江發電公司嚴抓防寒防凍工作

入冬以來，黑龍江地區嚴寒天氣給當地的安全生產工作帶來嚴峻挑戰。大唐黑龍江發電有限公司結合地區氣候特點，在系統范圍內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，廣泛動員，落實防寒防凍工作責任。受地理環境影響，黑龍江大部分地區的寒季可達到半年以上，防寒防凍是一項重要的季節性工作。該公司一直高度重視此項工作，按照集團公司總體要求，各企業結合自身情況，制定了詳實的工作方案，確保將防寒防凍工作作為一項系統工作抓實、抓細。大唐雞西第二熱電有限公司本著“誰主管、誰負責”的原則，將防寒防凍工作逐級分解到崗位和個人；黑龍江龍唐電力投資有限公司群力供熱分公司專門成立了冬季防寒防凍領導小組和搶修小組，明確重點地段的相關責任人，做到檢查到位，匯報處理及時。

該公司抓住重點，全面排查，切實做好防寒防凍工作。所屬火電企業在對全廠生產系統進行全面檢查的基礎上，對停備機組、停備系統進行了重點檢查；風電企業把檢查重點放在機艙加熱器工作情況上，包括線路是否老化、接線是否松動等；水電企業安排運行人員對大壩區域進行每天巡檢，檢查并記錄壩前除冰情況及各操作室內的溫度；供熱企業針對一次管網防寒防凍情況進行了供熱管線和井室的檢查治理，加強對換熱站內設備的巡視檢查。

針對發現的問題，該公司積極采取措施，消除現場凍害隱患。該公司在系統內進行全面大檢查，并將問題在11月末處理完畢；對近年防寒防凍工作進行了全面梳理，制定了詳細的防寒防凍計劃，對可能出現的險情進行預測分析。同時，該公司還密切關注天氣變化，做好極端天氣下突發情況的應急準備工作，早在8月份就采購了必要的搶險備品，為應急管理工作打好基礎。

（來源：大唐黑龍江發電有限公司網站 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，主要從事風電等可再生能源技術工作。