生物质热电联产项目消防对策

消防管理研究生物质热电联产项目消防对策苏丹,付永涛(1.黑龙江省消防总队,黑龙江哈尔滨150090;2.哈尔滨亨利消防设施安装有限公司,黑龙江哈尔滨150036)摘要:以某生物质秸秆直接燃烧热电联产工程为例,介2消防原则与火灾风险绍秸秆直接燃烧发电的生产工艺及主要火灾危险。针对其工2.1消防原则艺特点和消防需求,从生产过程、消防布局、防火分隔、疏散、自贯彻落实“预防为主,防消结合”的消防工作方针,依动灭火设施、火灾监控等方面提出消防安全对策,提高热电联据现行GB50016-2006《建筑设计防火规范》并参照GB产项目的消防安全水平。50229—2006《火力发电厂与变电所设计防火规范》,以工关键词:消防;生物质;热电联产;防火分隔;火灾监控艺安全为先导,以工程设防为保障,结合工艺流程需求对中图分类号:X913.4,TU998.1文献标志码:C厂区内各功能分区合理布局,严格根据各功能分区的火文章编号:1009-0029(2012)08-0878-03灾风险可靠匹配消防设施,确保生物质热电联产项目消防安全。生物质秸秆直接燃烧发电简称生物质发电,即通过汽轮机发电机一用户将成熟农作物收获籽实后的枝状林作物所储存的生物质能直接燃烧或转化为可燃气体后燃烧产生热量进行发电的技术,是目前世界上仅次于风力发电的可再生能源发电技术。其中,生物质秸秆直燃热电联产技术是优先推广应用的生物质发电产能形式,是促进发展循环经济、落机实科学和可持续发展能源产业政策的重要途径。从其工程建设源头确保消防安全是贯彻国家能源政策、落实“安细灰闸门出刻全可靠、经济适用、符合国情”电力建设基本方针的必要基础和安全保障。锅炉排渣口排渣冷渣及输送至渣仓工艺特征图2工艺流程框图1.1工艺组成2.2火灾风险秸秆直接燃烧发电主要由含秸秆处理与输送在内的2.2.1重点防火区域上料系统、生物质锅炉系统、汽轮机发电系统和环保除尘结合生产工艺及其消防特点,生物质热电联产主要系统四大组成部分,见图1所示。可分为:电厂生产区、秸秆储存供给区、化学水处理区、配气轮发电机组电装置区、生产辅助配套区五大功能区。除生产辅助配套区基本等同于民用建筑外,其余建筑多为丁类、戊类生眼产火灾危险性或丙类、戊类储存火灾危险性,没有具有爆炸危险的甲、乙类建筑场所。其中,生物质热电联产项目的重点防火区域为秸秆储存供给区、电厂生产区的主厂房区域及配电装置区。(1)主厂房区域含汽机房、锅炉房、除氧间、集控室等,是电厂生产区的核心,定性丁类生产火灾危险性。除尘系统上料系统(2)秸秆储存供给区主要包括秸秆堆场、燃料棚、燃生物质锅炉料栈桥、燃料综合间等,为丙类储存或生产火灾危险性。图1秸秆直接燃烧发电原理(3)配电装置区包括燃料配电间、水工配电间、升压1.2工艺流程站、露天配电装置等,定为丁类、戊类生产或戊类储存火秸秆直接燃烧发电技术是创新锅炉燃烧技术和传统灾危险性。蒸汽循环系统带动汽轮机发电技术的结合。与燃媒电厂222主要中国煤化工相比,主要差别在锅炉燃烧系统和燃料输送系统,其他系与燃煤HHCNMHG火灾风险更为突统相同。主要工艺流程框图如图2所示。出,主要体现在878(1)秸秆燃料库(棚)、锅炉人工点火部位、汽轮发电(3)露天秸秆堆场用地290m×120m,堆场区内设机组油系统等可燃介质通过的设施或部位的火灾危险性有与四周环形消防车道相接、净宽10m的一横两纵防火较大。其中,因秸秆含有大量的挥发成分,燃点低、易自隔离通道,将物料储存区6个堆垛组做相对防火分隔,组燃,且秸秆燃料包密度小,同样生产需求的秸秆燃料量其内垛间距6m储存空间规模较大,火灾荷载高。而露天或半露天储存(4)各建(构)筑物间依规范留足防火间距,保证运行形式更易受刮风、雷电天气影响,大规模的丙类火灾风险安全,减少火灾危害的相互影响突出,为厂区的消防设防重点区域之首3.3被动防火设施(2)电缆夹层架空电缆廊道及配电装置区重点部位3.3.1防火分隔存在较为突出的电气火灾风险。(1)主厂房运转层以下为砖混结构;运转层以上部分3消防对策采用双层压型钢板内夹玻璃丝棉芯材复合保温墙板、轻以配置2×75t/h水冷振动炉排生物质锅炉、2×18型钢结构屋顶;汽机房汽轮机头部主油箱及油管道阀门Mw抽凝式汽轮发电机组的某生物质秸秆热电联产工程外缘水平5m范围内的钢梁(柱)、主油箱上方楼板开孔为例介绍消防对策。水平外缘5m范围所对应的钢屋架(网架)及其钢支撑3.1工艺消防安全檩条施以不燃材料防火包覆,耐火极限达1h。厂区各建3.1.1输料设施工艺安全筑的被动分隔结构均为不燃烧体,耐火极限符合二级耐跨越建筑物的天桥及运料栈桥,其结构构件均采用火等级相应要求不燃烧体材料。采用难燃输送胶带,并设置速度信号监(2)配电装置室、配电间、发电机出线小室等的疏散控以及防偏、防堵、紧急拉绳开关等安全防护设施,在确门,厂房内各车间隔墙上的门以及通向走廊的门均采用保全包本质安全的同时对秸秆燃料输送中的火灾荷载动向疏散方向开启的甲级防火门态流散实施过程控制(3)通向控制室、继电保护室电缆夹层的竖井或墙3.1.2进料系统密封化洞、盘柜底部开孔处以及电缆隧道穿越防火墙部位,均采釆用密封秸秆燃料输送工艺,秸秆自进料台通过带用耐火极限不小于1h的不燃烧材料做严密封堵。有密封防火闸门的进料输送机传送至自动给料机,并通3.3.2安全疏散过给料机压入密封的进料通道,送入锅炉燃烧,降低碎化主厂房内各车间及运转层均设两个安全出口。集中秸秆燃料入炉前的火灾风险。控制室的疏散出口有两个。主厂房内最远工作地点到外3.1.3重点部位电气火灾风险最小化部出口、楼梯的距离为45.0m。控制室、配电室、主厂房主厂房电气设备无油化,高压开关采用真空断路器、出入口、通道、楼梯间及远离主厂房的重要工作场所设置低压开关采用空气断路器、厂用变压器采用干式变压器,220V直流蓄电池系统供电的应急照明灯,为安全疏散均采用阻燃型铜芯电缆。消防电气系统、直流电源等特提供辅助保障。别重要回路建议提高设防等级——采用耐火电缆,从工3.4主动防火设施艺源头降低电气火灾风险。3.4.1主动分隔设施3.2消防总平面秸秆输送栈桥与主厂房相接处设置防火分隔水幕设3.2.1选址规划施,阻隔燃料投入封闭给料系统前端与主厂房间的火灾厂址及收贮站均设于城镇及其重点保护文化遗址、蔓延。风景区、居民点常年最小频率风向的上风侧。3.4.2消火栓给水设施3.2.2厂区布局(1)厂区同一时间火灾次数确定为1次。全厂设置(1)厂区总占地约14万m2。厂区外设置秸秆收贮站独立管网消防给水系统,设消防水泵3台(2台运行1台1处,距居民点不小于100m;场内设置露天秸秆堆场、秸备用),工业生活消防共用地下贮水池有效容积1900秆燃料棚各1处,均布置在厂区边缘常年最小频率风向m3,满足厂区消防用水量最大场所—露天秸秆堆场的的上风侧消防用水量需求。(2)厂区各功能分区明确,设置两个出人口,人流物(2)室外消防给水管网在主厂房、贮料棚周围布置为流分开,物流出入口的布置方便燃料、灰渣出入,并满足双路消防供水的DN300、DN250环状管网,其他区域为消防车的进出。厂内各功能分区之间以及主厂房、秸秆DN150或D棚、露天堆场、屋外配电装置等周围均设置净宽6m、净棚、其他建可YH中国煤化工天堆料场及贮料CNMHG外消火栓,间距分空5m并满足重型消防车满载轮压的环形消防通道别不超过80、50、120m。消防科学与技术2012年8月第31卷第8期879(3)原料棚、上料间、主厂房各层及附属辅助建筑内施。消防控制充分整合利用全厂设置的闭路电视监控资均设置室内消火栓,管网环状布置,供水干管管径不小于源协同工作,实现监控联动技术优化。DNl50~DN300。室内消火栓充实水柱不小于13m,间↓结束语距不超过30m,保证两支水枪的充实水柱同时到达室内正在蓬勃起步的生物质热电联产项目作为可循环任何部位。主厂房外墙设水泵接合器两个,部分室内消可再生低碳能源开发利用的冇效、可行载体,其消防安全火栓选用减压稳压型消火栓值得关注。密切结合生产工艺,经济适用、安全可靠地界3.4.3自动水灭火设施定其消防设防标准、优化其消防安全对策,尚待进一步实(1)露天秸秆堆场共设堆垛28个,每垛45m×宽6践和研究。m,限高7m。每垛最多可存放1m×1m×1.8m单位秸参考文献秆压缩包1050个。按照平均450kg/包、9614kJ/kg计,每垛存储秸秆压缩包折合472.51、4542.6MJ。鉴于[1徐明超,风电火灾原因及防火对策[.消防科学与技术,201.,30堆场分组间、组内堆垛间均留有防火隔离空间和安全距(11):1073-1075离,依一次单点火灾原则,按照一个堆垛初起火灾场景考「2]徐大军,张晋,刘连喜,等.风力发电机组火灾特性与消防系统应用研究[门].消防科学与技术,2010,29(12):1081-1083+1086虑。4172.51、4542.6M易燃火灾荷载在户外开放性环[31黄超,李继红,打包麦秸杆堆翻火灾安全性探讨消防科学与技境下的火灾热释放速率将十分叮观。由于堆垛最高叮达术,2012,31(5):541-5437m,仅凭人员在地面上把持室外消火栓水枪施救无法保[4]任常兴,李晋,张网,等.高燃点绝缘油变压器的防火安全对策[证水头能够对准起火点,施救操作死角很大,且因日常管消防科学与技术,2009,28(11):860-862.理不到位导致堆垛区内地下消火栓井被秸秆原料覆盖而难以及时取用的情况极易发生,仅依靠室外消火栓难以Fire protection countermeasures of实现此类火灾的初期控制和有效扑救。露天秸秆堆场外project of biomass cogeneration围均匀布置4台设置于室外固定操作平台的消防水炮,其保护半径100m,流量80L./s。一旦发生火情,由该区SU Dan', FU Yong-tao域闭路电视监控设施联动火灾报警系统警报装置,人上(1. Heilongjiang General Fire Brigade, Heilongjiang Har操作消防炮实施全覆盖无死角的射流控火、灭火。bin 150090, China; 2. Harbin Henry Fire Facility Installation(2)秸秆燃料棚为半封闭库,钢结构,长100m、宽60Co.L.d.· Heilongjiang Harbin150036· China)m,梁下净空15m;内存储秸秆3600t,约为3.6d产能 bstract: The production process and main fire disaster of straw的燃料需求量。基于同上原因,在其长边临近四角部位ect combustion power generation were introduced with the均匀布置4台保护半径50m,流量401s的手动固定消 xample of biomass cogeneration project. The fire protection防水炮,确保实现全覆盖控火、灭火。measures were put forward from the accept of production(3)秸秆燃料输送栈桥(钢结构)、锅炉炉前上方部位pces, fire protection layout, fire separation. evacuation,au设闭式自动喷水灭火设施。to fire extinguishing facility and fire monitoring. accord to theprocess characteristics and fire protection requirement, to en3.4.4火灾监测与消防供电hance the fire safety level of combined heat and power genera(1)全厂设置控制中心型火灾报警系统,火灾集中报 lion proje警控制器及联动控制装置设在主厂房集中控制室内。电 Key words: fire protection; biomass; combined heat and power缆桥架、电缆隧道、燃料栈桥设置缆型感温火灾探测器· generation; fire separation; fire monitoring秸秆燃料棚设置红外火灾探测器,其他室内场所根据具体部位选用点式感烟或感温探测器。因受户外环境及运作者简介:苏丹,女,辽宁大连人,黑龙江省消防营业态所限露天秸秆堆场充分利用闭路电视监控设施、总队高级工程师,学士,主要从事建筑工程消防设计审人工报警装置加强火灾探测与监控。核及监督管理工作,黑龙江省哈尔滨市南岗区长江路(2)消防水泉等消防执行设备、自动火火系统的电动366号,1500。阀门、其他与消防有关的电动阀门的交流控制负荷按1收稿日期:2012-05-18类负荷双电源供电。火灾自动报警系统电源由厂内220V交流不停电电源供电。中国煤化工3.5其他方面CNMHG主厂房、上料间、秸秆燃料棚等均采取防直击雷措Fire Science and Technology, August 2012, Vol 31, No, 8