柏 楊，宋建鑫，傅冬梅

(江蘇國(guó)信如東生物質(zhì)發(fā)電有限公司，江蘇 南通 226000)

生物質(zhì)電廠消防技術(shù)應(yīng)用及管理研究

柏 楊，宋建鑫，傅冬梅

(江蘇國(guó)信如東生物質(zhì)發(fā)電有限公司，江蘇 南通 226000)

生物質(zhì)電廠與燃煤電廠相比，由于燃料堆放貯存過(guò)程中易積熱自燃，存在較大的火情隱患，給生物質(zhì)電廠消防管理帶來(lái)很大的難度。分析了生物質(zhì)電廠料場(chǎng)消防安全管理存在的問(wèn)題，探討了如何創(chuàng)新生物質(zhì)電廠消防管理，提高消防系統(tǒng)可靠性以及無(wú)線測(cè)溫監(jiān)控、消防水炮等消防技術(shù)在生物質(zhì)電廠的應(yīng)用，以提高生物質(zhì)電廠的消防安全。

生物質(zhì)電廠；消防技術(shù)；安全管理；消防水炮

0 前言

某生物質(zhì)電廠建設(shè)有1臺(tái)25 MW發(fā)電機(jī)組，選用1臺(tái)110 t/h高溫高壓鍋爐，年消耗生物質(zhì)燃料約20萬(wàn)t；料場(chǎng)及秸稈倉(cāng)庫(kù)面積約60 000 m2；消防水系統(tǒng)為2臺(tái)6 kV消防泵，2臺(tái)400 V穩(wěn)壓泵。通常情況下，料場(chǎng)要長(zhǎng)期貯存8 000—10 000 t備用燃料，因貯存的燃料堆垛面積大，貯存過(guò)程中容易積熱自燃，存在較大的火情隱患。燃料堆垛內(nèi)部蓬松，一旦發(fā)生火情就會(huì)迅速蔓延，撲救難度極大，給電廠消防管理帶來(lái)很大的難度。料場(chǎng)和秸稈倉(cāng)庫(kù)為生物質(zhì)電廠消防管理的重點(diǎn)區(qū)域。

1 生物質(zhì)電廠料場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)的主要原因

1.1 料場(chǎng)規(guī)劃和管理措施不完善

由于生物質(zhì)電廠料場(chǎng)消防管理在電廠運(yùn)營(yíng)初期沒(méi)有較多可借鑒的成熟管理經(jīng)驗(yàn)，造成存在不同時(shí)期進(jìn)廠、不同品種、不同熱值、不同水分含量的燃料混合堆放，燃料的堆垛規(guī)格不合理，料堆之間的消防通道不符規(guī)范，燃料的消耗計(jì)劃不合理等情況，使料場(chǎng)存在較大的消防隱患。

1.2 生物質(zhì)燃料自燃

生物質(zhì)燃料的共性為揮發(fā)分大、燃點(diǎn)低，燃料存儲(chǔ)過(guò)程中易發(fā)生熱量積聚，導(dǎo)致燃料自燃,給料場(chǎng)防火管理工作帶來(lái)很大壓力。

1.3 消防設(shè)施配置不足

由于生物質(zhì)燃料堆垛內(nèi)部蓬松、密度小，導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生后迅速蔓延。由于消防設(shè)施配備不足和傳統(tǒng)消防設(shè)備、設(shè)施的功能缺陷等原因，一旦生物質(zhì)燃料發(fā)生火災(zāi)，在短時(shí)間不能控制住初級(jí)火情，將迅速造成大面積燃燒。

1.4 外來(lái)火種

生物質(zhì)料場(chǎng)的卸貨、破碎、中轉(zhuǎn)、摻配、上料等作業(yè)環(huán)節(jié)，存在大量使用外包作業(yè)人員的情況。由于外包作業(yè)人員防火意識(shí)淡薄，存在違章吸煙、人為縱火、破碎設(shè)備和機(jī)械車輛防火措施不到位等情況，容易導(dǎo)致料場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)。

2 生物質(zhì)電廠料場(chǎng)的防火措施

2.1 制定合理的貯存、消耗計(jì)劃

(1) 分區(qū)堆放、合理消耗。對(duì)入廠的各類燃料按品種進(jìn)行熱值、水分化驗(yàn)，按同類燃料合并后分區(qū)堆放。針對(duì)燃料的熱值、堆放時(shí)間以及料垛測(cè)溫情況，做好燃料貯存和消耗計(jì)劃。對(duì)長(zhǎng)時(shí)間堆放的燃料，定期進(jìn)行挖堆檢查，發(fā)現(xiàn)有發(fā)熱炭化現(xiàn)象及時(shí)調(diào)整消耗計(jì)劃，優(yōu)先安排消耗，確保料場(chǎng)堆垛的安全。

(2) 整料碎儲(chǔ)、確保間距。在燃料貯存過(guò)程中，對(duì)占用面積較大的整料采取破碎后進(jìn)行貯存；對(duì)可以長(zhǎng)時(shí)間存放的料垛采取料垛堆高的方式，壓縮料垛的占地面積，充分利用有限的倉(cāng)儲(chǔ)空間。在確保料場(chǎng)消防通道、分區(qū)隔離等符合相關(guān)消防安全規(guī)范的情況下，確保料垛存量和料垛之間的安全距離。

(3) 先進(jìn)先出、燒舊存新。制定日、周、月燃料消耗計(jì)劃，對(duì)易發(fā)熱、炭化的燃料，要求當(dāng)天來(lái)料當(dāng)天消耗。對(duì)貯存時(shí)間較長(zhǎng)的燃料，實(shí)行周期性轉(zhuǎn)運(yùn)消耗。板材類燃料存放周轉(zhuǎn)期一般不超過(guò)6個(gè)月，其他料種的燃料周轉(zhuǎn)期一般在1個(gè)月以內(nèi)。做好入廠燃料的先進(jìn)先出、燒舊存新管理，不僅可以減小倉(cāng)儲(chǔ)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，確保料場(chǎng)燃料消防安全，而且可以降低場(chǎng)損。

2.2 引進(jìn)料垛無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)

2.2.1 料垛無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)工作原理

(1) 通過(guò)溫度傳感器的單片微處理器將被測(cè)物體溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將采集到的溫度信息數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)，上位機(jī)直接接入自動(dòng)化管理系統(tǒng)。

(2) 溫度采集的主要器件為溫度傳感器，選擇時(shí)主要考慮傳感器的測(cè)溫范圍、精度及其與單片機(jī)的通信連接。該廠選用DS18B20集成數(shù)字式溫度傳感器，其測(cè)溫范圍為-55—125 ℃，自帶功率放大器可將信號(hào)放大，輸出線性特性好、精度高，與單片機(jī)通信配合簡(jiǎn)單，成本較低，可以滿足系統(tǒng)應(yīng)用的要求。

2.2.2 料垛無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)應(yīng)用

無(wú)線溫度采集發(fā)射端通過(guò)DS18B20溫度傳感器對(duì)料堆內(nèi)部進(jìn)行周期性在線測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)以無(wú)線方式發(fā)送至無(wú)線溫度采集接收端，其設(shè)備技術(shù)參數(shù)及工作性能如下。

(1) 溫度采集發(fā)射端傳感器采用不銹鋼封裝防水傳感器，其插桿長(zhǎng)度：3 m；材質(zhì)：不銹鋼；整體防水等級(jí)：IP65；續(xù)航能力：720 h；工作電壓：3.3—5 V；發(fā)射輸出功率：20 dBm；空曠傳輸距離：2 000 m；測(cè)量溫度：-55—125 ℃。

(2) 無(wú)線溫度接收端：網(wǎng)關(guān)具備RS485/232或RJ45接口，通過(guò)有線方式連接到上位機(jī)，同時(shí)具備無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)功能。網(wǎng)關(guān)通過(guò)射頻部分接收來(lái)自無(wú)線溫度發(fā)射端的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳遞到上位機(jī)進(jìn)行管理和分析。

(3) 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)上位機(jī)：運(yùn)行溫度監(jiān)測(cè)軟件，實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、分析與顯示，同時(shí)具備溫度報(bào)警功能?？捎涗浟隙鉁囟茸兓厔?shì)并可隨時(shí)在線查詢歷史曲線。

(4) 無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)應(yīng)用良好的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，有效避免了因料場(chǎng)范圍大、地面硬化程度高而帶來(lái)的布線困難，從而提高了設(shè)備安裝的靈活性和便利性，充分實(shí)現(xiàn)設(shè)備的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)原理如圖1所示。

2.2.3 料垛無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)應(yīng)用效果

(1) 系統(tǒng)安裝調(diào)試方便、快捷。

(2) 測(cè)溫探頭充滿電時(shí)能持續(xù)運(yùn)行60天左右，系統(tǒng)畫(huà)面實(shí)時(shí)顯示其工作電壓值，當(dāng)電壓值低于3.2 V時(shí)，及時(shí)報(bào)警提醒。

(3) 溫度傳感器測(cè)量精度較高，誤差±3 ℃，完全能滿足現(xiàn)場(chǎng)需求。

(4) 各料堆、區(qū)域溫度上限報(bào)警值可單獨(dú)自由設(shè)定，各料堆溫度傳感器可任意組合。

(5) 系統(tǒng)終端主機(jī)可提供報(bào)警、查詢等功能。

2.3 引進(jìn)消防水炮

2.3.1 傳統(tǒng)消防設(shè)施存在的問(wèn)題

(1) 傳統(tǒng)的消防滅火器和消防水帶等消防設(shè)備、設(shè)施由于滅火介質(zhì)流量小、撲救范圍小等原因，不適合撲救生物質(zhì)料場(chǎng)潛在的大型火災(zāi)。

(2) 需在料場(chǎng)周圍布置大量消防滅火器、消火栓、水帶等滅火設(shè)備、設(shè)施，資金投入大，維護(hù)保養(yǎng)工作量大。由于這些消防設(shè)備、設(shè)施易發(fā)生老化現(xiàn)象，導(dǎo)致應(yīng)急情況下一些設(shè)備、設(shè)施不能正常使用，影響對(duì)初級(jí)火情的控制，最終造成火災(zāi)擴(kuò)大。

(3) 傳統(tǒng)的消防設(shè)備、設(shè)施使用時(shí)存在操作步驟較多，對(duì)人員配合要求高的情況，影響對(duì)初級(jí)火情的控制。如：采取消防水帶滅火時(shí)，存在取出附近水帶，拉至現(xiàn)場(chǎng)后與槍頭、消火栓連接等步驟，造成滅火時(shí)間耽誤。

鑒于傳統(tǒng)消防設(shè)施在料場(chǎng)滅火應(yīng)用中存在的問(wèn)題，對(duì)料場(chǎng)滅火設(shè)施進(jìn)行技改，引進(jìn)廣泛應(yīng)用于石油化工企業(yè)、儲(chǔ)罐區(qū)、倉(cāng)庫(kù)、碼頭等場(chǎng)所的消防水炮，作為料場(chǎng)主力滅火設(shè)施。根據(jù)料場(chǎng)布局情況對(duì)重點(diǎn)防火區(qū)增設(shè)消防水炮，以保證對(duì)初期火情的及時(shí)處理。

圖1 料垛無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)原理

2.3.2 料場(chǎng)消防水炮的選型和布置

(1) 根據(jù)該生物質(zhì)電廠料場(chǎng)火災(zāi)類型，選用適合撲救A類火災(zāi)的固定可調(diào)式消防水炮。同時(shí)，根據(jù)消防水系統(tǒng)參數(shù)和料垛高度確定選用PS30-50型消防水炮(工作壓力0.8 MPa、流量50 t/h、揚(yáng)程30 m)。

(2) 該廠2個(gè)秸稈倉(cāng)庫(kù)和2個(gè)燃料堆場(chǎng)，面積約60 000 m2。根據(jù)料場(chǎng)單個(gè)料垛的位置和料場(chǎng)面積，確定配置、安裝高度為3.5 m的PS30-50型消防水炮15臺(tái)。根據(jù)每臺(tái)水炮保護(hù)的高度和范圍可知，這些水炮基本上實(shí)現(xiàn)了料場(chǎng)消防滅火的全覆蓋(見(jiàn)圖2)。

2.3.3 消防水炮的優(yōu)點(diǎn)

(1) 消防水炮結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、故障率低、維修簡(jiǎn)便，改善了傳統(tǒng)消防設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)工作量大，設(shè)備易老化、故障多的問(wèn)題。

(2) 消防水炮滅火介質(zhì)流量大，射流集中，撲滅初期火災(zāi)迅速，改善了原先滅火器和消防水帶等消防設(shè)備、設(shè)施流量小、撲救范圍小的缺點(diǎn)。

(3) 消防水炮射程遠(yuǎn)，炮頭可水平回轉(zhuǎn)及俯仰調(diào)整角度，增大了撲救火災(zāi)面積；其流量可調(diào)，可根據(jù)火情采取噴霧、直流等噴射方式，也可定位噴射，有利于撲救人員撤離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。

(4) 操作簡(jiǎn)便。發(fā)現(xiàn)火情時(shí)只需打開(kāi)消防水炮閥門，調(diào)整炮頭對(duì)準(zhǔn)火區(qū)即可進(jìn)行滅火，實(shí)現(xiàn)單人滅火操作，改善了原先撲救火情操作步驟多、人員多的缺點(diǎn)，縮短了撲救火災(zāi)的時(shí)間。

2.4 增設(shè)備用消防泵

2.4.1 原消防水系統(tǒng)存在的問(wèn)題

該生物質(zhì)電廠廠區(qū)消防水系統(tǒng)原先共配置4臺(tái)消防水泵，其中2臺(tái)6 kV消防水泵、2臺(tái)消防穩(wěn)壓泵。消防穩(wěn)壓泵用于平時(shí)消防水系統(tǒng)的壓力維持，6 kV消防水泵用于緊急情況下的滅火需要。由于廠區(qū)接線只有400 V備用電源，無(wú)6 kV消防泵備用電源，在全廠失電情況下，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，6 kV消防水泵無(wú)法啟動(dòng)投用，400 V消防穩(wěn)壓泵由于流量、揚(yáng)程參數(shù)低等原因，無(wú)法保證消防水系統(tǒng)的正常滅火供水。

2.4.2 消防水系統(tǒng)技改

針對(duì)消防水系統(tǒng)存在的缺陷，在原消防水箱出水系統(tǒng)上新增1臺(tái)400 V消防水泵(流量200 m3/h,揚(yáng)程100 m,電機(jī)功率90 kW)。

2.4.3 改造后效果

新增400 V消防泵安裝后，在集控室實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，與現(xiàn)有消防水系統(tǒng)形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。即使在全廠失電的情況下，消防水系統(tǒng)仍能通過(guò)現(xiàn)有的400 V備用電源供電，確保生物質(zhì)電廠秸稈倉(cāng)庫(kù)、料場(chǎng)等消防重點(diǎn)區(qū)域的消防正常供水。

2.5 完善防火管理措施

圖2 某生物質(zhì)生電廠消防水炮布置示意

生物質(zhì)發(fā)電作為新生行業(yè)，在項(xiàng)目投運(yùn)之初往往存在對(duì)生物質(zhì)燃料特性認(rèn)識(shí)不足的情況，沒(méi)有針對(duì)性地制定相關(guān)消防管理措施。一方面，管理人員缺乏對(duì)生物質(zhì)電廠消防管理的經(jīng)驗(yàn)；另一方面，各燃料工序的作業(yè)人員、設(shè)備維修人員、燃料運(yùn)輸司機(jī)及隨車人員、外包單位卸貨人員隨意進(jìn)出料場(chǎng)，給料場(chǎng)外來(lái)火種控制及消防安全帶來(lái)很大的隱患。為此，生物質(zhì)電廠應(yīng)完善以下幾項(xiàng)管理措施。

(1) 進(jìn)入料場(chǎng)的各類常駐作業(yè)人員，必須經(jīng)過(guò)相關(guān)消防安全考試合格后，憑門禁卡進(jìn)入料場(chǎng)上崗作業(yè)。其他外來(lái)人員臨時(shí)進(jìn)入料場(chǎng)，必須要經(jīng)過(guò)主管部門負(fù)責(zé)人書(shū)面批準(zhǔn)，并安排部門人員帶入料場(chǎng)指定區(qū)域。

(2) 進(jìn)入料場(chǎng)運(yùn)送燃料司機(jī)實(shí)行1車1人，嚴(yán)禁其他隨車人員進(jìn)入。所有進(jìn)入料場(chǎng)的車輛及人員，進(jìn)入前由門衛(wèi)進(jìn)行安全檢查，包括攜帶火種的檢查、對(duì)車輛排氣管防火罩、配備滅火器的檢查、人員證件真實(shí)性的檢查。同時(shí)，必須在門衛(wèi)處登記，并接受公司安全告知和簽字確認(rèn)。

(3) 所有料場(chǎng)的出入口及料場(chǎng)內(nèi)的關(guān)鍵地段、路口實(shí)行全天24 h視頻監(jiān)控。所有料場(chǎng)管理人員均配備流動(dòng)視頻記錄儀，對(duì)違反相關(guān)消防管理規(guī)定的人員進(jìn)行及時(shí)取證和處罰。

(4) 料場(chǎng)作業(yè)設(shè)備、車輛維修時(shí)必須嚴(yán)格執(zhí)行公司工作票管理制度。按要求嚴(yán)格開(kāi)具動(dòng)火作業(yè)票，相關(guān)安全管理人員必須全程監(jiān)護(hù)動(dòng)火作業(yè)。

(5) 建立健全公司、部門、外包單位3級(jí)防火責(zé)任制。成立包括公司、部門、各外包單位的消防管理機(jī)構(gòu)，確立消防安全責(zé)任分區(qū)。將各外包單位納入公司消防安全培訓(xùn)范疇，定期邀請(qǐng)消防單位或機(jī)構(gòu)進(jìn)行消防安全培訓(xùn)和滅火演練。

3 結(jié)束語(yǔ)

總體來(lái)講，生物質(zhì)發(fā)電還處于發(fā)展階段，生物質(zhì)電廠的消防安全在技術(shù)和管理方面還有很大的提升空間，創(chuàng)新生物質(zhì)電廠消防技術(shù)應(yīng)用和消防安全管理勢(shì)在必行。

1 陳開(kāi)培．特大型生物質(zhì)發(fā)電廠料場(chǎng)防火管理經(jīng)濟(jì)效益探究[J]．企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2015，34(9)：82-84.

2 李 紅．生物質(zhì)電廠料場(chǎng)消防安全管理的應(yīng)用研究[J]．企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)(學(xué)術(shù)版)，2014，33(12):69-71.

3 朱廣堯，杜 鵑，楊蘊(yùn)輝，等．用于無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的測(cè)溫終端：203102551U[P]．2013.

4 黃文斌．消防水炮的應(yīng)用[J]．低碳世界，2014，4(10)：295-296.

5 閔永林．大空間智能消防水炮滅火系統(tǒng)研究[D]．上海：上海大學(xué)，2010.

6 國(guó)家能源局．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.

國(guó)網(wǎng)南京供電公司啟動(dòng)春季暨迎峰度夏安全大檢查活動(dòng)

近日，國(guó)網(wǎng)南京供電公司貫徹落實(shí)國(guó)網(wǎng)公司及國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司關(guān)于做好春季安全生產(chǎn)工作的要求，全面啟動(dòng)春季暨迎峰度夏安全大檢查活動(dòng)。

此次安全大檢查以“查責(zé)任落實(shí)、查現(xiàn)場(chǎng)管控、查專業(yè)管理”為重點(diǎn)，以“防人身事故、防誤操作事故、防電網(wǎng)事故、防設(shè)備事故、防網(wǎng)絡(luò)安全事件”為目標(biāo)，從安全責(zé)任落實(shí)、安全管控機(jī)制建立，春檢春查組織部署等14個(gè)領(lǐng)域43條具體內(nèi)容逐級(jí)開(kāi)展安全檢查，強(qiáng)化春檢現(xiàn)場(chǎng)安全管控，加強(qiáng)春檢工作組織和迎峰度夏措施落實(shí)，確保春檢安全生產(chǎn)和迎峰度夏工作平穩(wěn)有序。

據(jù)了解，公司安質(zhì)部結(jié)合本次春檢，著重加強(qiáng)了對(duì)領(lǐng)導(dǎo)干部安全責(zé)任落實(shí)情況的監(jiān)督。同時(shí)，計(jì)劃開(kāi)展生產(chǎn)系統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)干部安全履責(zé)培訓(xùn)，促進(jìn)全體干部職工各司其職，共同把好安全關(guān)口。

（來(lái)源：新華網(wǎng) 2017-03-24）

2016-10-27。

柏 楊(1968—)，男，高級(jí)工程師，主要從事電力行業(yè)生產(chǎn)管理工作，email：43948178@qq.com。

宋建鑫(1979—)，男，助理工程師，主要從事電力行業(yè)生產(chǎn)管理工作。

傅冬梅(1970—)，女，經(jīng)濟(jì)師，主要從事電力行業(yè)管理工作。