消防管理研究生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目消防對策蘇丹,付永濤(1.黑龍江省消防總隊,黑龍江哈爾濱150090;2.哈爾濱亨利消防設施安裝有限公司,黑龍江哈爾濱150036)摘要:以某生物質(zhì)秸稈直接燃燒熱電聯(lián)產(chǎn)工程為例,介2消防原則與火災風險紹秸稈直接燃燒發(fā)電的生產(chǎn)工藝及主要火災危險。針對其工2.1消防原則藝特點和消防需求,從生產(chǎn)過程、消防布局、防火分隔、疏散、自貫徹落實“預防為主,防消結(jié)合”的消防工作方針,依動滅火設施、火災監(jiān)控等方面提出消防安全對策,提高熱電聯(lián)據(jù)現(xiàn)行GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》并參照GB產(chǎn)項目的消防安全水平。50229—2006《火力發(fā)電廠與變電所設計防火規(guī)范》,以工關鍵詞:消防;生物質(zhì);熱電聯(lián)產(chǎn);防火分隔;火災監(jiān)控藝安全為先導,以工程設防為保障,結(jié)合工藝流程需求對中圖分類號:X913.4,TU998.1文獻標志碼:C廠區(qū)內(nèi)各功能分區(qū)合理布局,嚴格根據(jù)各功能分區(qū)的火文章編號:1009-0029(2012)08-0878-03災風險可靠匹配消防設施,確保生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目消防安全。生物質(zhì)秸稈直接燃燒發(fā)電簡稱生物質(zhì)發(fā)電,即通過汽輪機發(fā)電機一用戶將成熟農(nóng)作物收獲籽實后的枝狀林作物所儲存的生物質(zhì)能直接燃燒或轉(zhuǎn)化為可燃氣體后燃燒產(chǎn)生熱量進行發(fā)電的技術,是目前世界上僅次于風力發(fā)電的可再生能源發(fā)電技術。其中,生物質(zhì)秸稈直燃熱電聯(lián)產(chǎn)技術是優(yōu)先推廣應用的生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)能形式,是促進發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、落機實科學和可持續(xù)發(fā)展能源產(chǎn)業(yè)政策的重要途徑。從其工程建設源頭確保消防安全是貫徹國家能源政策、落實“安細灰閘門出刻全可靠、經(jīng)濟適用、符合國情”電力建設基本方針的必要基礎和安全保障。鍋爐排渣口排渣冷渣及輸送至渣倉工藝特征圖2工藝流程框圖1.1工藝組成2.2火災風險秸稈直接燃燒發(fā)電主要由含秸稈處理與輸送在內(nèi)的2.2.1重點防火區(qū)域上料系統(tǒng)、生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)、汽輪機發(fā)電系統(tǒng)和環(huán)保除塵結(jié)合生產(chǎn)工藝及其消防特點,生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)主要系統(tǒng)四大組成部分,見圖1所示。可分為:電廠生產(chǎn)區(qū)、秸稈儲存供給區(qū)、化學水處理區(qū)、配氣輪發(fā)電機組電裝置區(qū)、生產(chǎn)輔助配套區(qū)五大功能區(qū)。除生產(chǎn)輔助配套區(qū)基本等同于民用建筑外,其余建筑多為丁類、戊類生眼產(chǎn)火災危險性或丙類、戊類儲存火災危險性,沒有具有爆炸危險的甲、乙類建筑場所。其中,生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目的重點防火區(qū)域為秸稈儲存供給區(qū)、電廠生產(chǎn)區(qū)的主廠房區(qū)域及配電裝置區(qū)。(1)主廠房區(qū)域含汽機房、鍋爐房、除氧間、集控室等,是電廠生產(chǎn)區(qū)的核心,定性丁類生產(chǎn)火災危險性。除塵系統(tǒng)上料系統(tǒng)(2)秸稈儲存供給區(qū)主要包括秸稈堆場、燃料棚、燃生物質(zhì)鍋爐料棧橋、燃料綜合間等,為丙類儲存或生產(chǎn)火災危險性。圖1秸稈直接燃燒發(fā)電原理(3)配電裝置區(qū)包括燃料配電間、水工配電間、升壓1.2工藝流程站、露天配電裝置等,定為丁類、戊類生產(chǎn)或戊類儲存火秸稈直接燃燒發(fā)電技術是創(chuàng)新鍋爐燃燒技術和傳統(tǒng)災危險性。蒸汽循環(huán)系統(tǒng)帶動汽輪機發(fā)電技術的結(jié)合。與燃媒電廠222主要中國煤化工相比,主要差別在鍋爐燃燒系統(tǒng)和燃料輸送系統(tǒng),其他系與燃煤HHCNMHG火災風險更為突統(tǒng)相同。主要工藝流程框圖如圖2所示。出,主要體現(xiàn)在878(1)秸稈燃料庫(棚)、鍋爐人工點火部位、汽輪發(fā)電(3)露天秸稈堆場用地290m×120m,堆場區(qū)內(nèi)設機組油系統(tǒng)等可燃介質(zhì)通過的設施或部位的火災危險性有與四周環(huán)形消防車道相接、凈寬10m的一橫兩縱防火較大。其中,因秸稈含有大量的揮發(fā)成分,燃點低、易自隔離通道,將物料儲存區(qū)6個堆垛組做相對防火分隔,組燃,且秸稈燃料包密度小,同樣生產(chǎn)需求的秸稈燃料量其內(nèi)垛間距6m儲存空間規(guī)模較大,火災荷載高。而露天或半露天儲存(4)各建(構(gòu))筑物間依規(guī)范留足防火間距,保證運行形式更易受刮風、雷電天氣影響,大規(guī)模的丙類火災風險安全,減少火災危害的相互影響突出,為廠區(qū)的消防設防重點區(qū)域之首3.3被動防火設施(2)電纜夾層架空電纜廊道及配電裝置區(qū)重點部位3.3.1防火分隔存在較為突出的電氣火災風險。(1)主廠房運轉(zhuǎn)層以下為磚混結(jié)構(gòu);運轉(zhuǎn)層以上部分3消防對策采用雙層壓型鋼板內(nèi)夾玻璃絲棉芯材復合保溫墻板、輕以配置2×75t/h水冷振動爐排生物質(zhì)鍋爐、2×18型鋼結(jié)構(gòu)屋頂;汽機房汽輪機頭部主油箱及油管道閥門Mw抽凝式汽輪發(fā)電機組的某生物質(zhì)秸稈熱電聯(lián)產(chǎn)工程外緣水平5m范圍內(nèi)的鋼梁(柱)、主油箱上方樓板開孔為例介紹消防對策。水平外緣5m范圍所對應的鋼屋架(網(wǎng)架)及其鋼支撐3.1工藝消防安全檁條施以不燃材料防火包覆,耐火極限達1h。廠區(qū)各建3.1.1輸料設施工藝安全筑的被動分隔結(jié)構(gòu)均為不燃燒體,耐火極限符合二級耐跨越建筑物的天橋及運料棧橋,其結(jié)構(gòu)構(gòu)件均采用火等級相應要求不燃燒體材料。采用難燃輸送膠帶,并設置速度信號監(jiān)(2)配電裝置室、配電間、發(fā)電機出線小室等的疏散控以及防偏、防堵、緊急拉繩開關等安全防護設施,在確門,廠房內(nèi)各車間隔墻上的門以及通向走廊的門均采用保全包本質(zhì)安全的同時對秸稈燃料輸送中的火災荷載動向疏散方向開啟的甲級防火門態(tài)流散實施過程控制(3)通向控制室、繼電保護室電纜夾層的豎井或墻3.1.2進料系統(tǒng)密封化洞、盤柜底部開孔處以及電纜隧道穿越防火墻部位,均采釆用密封秸稈燃料輸送工藝,秸稈自進料臺通過帶用耐火極限不小于1h的不燃燒材料做嚴密封堵。有密封防火閘門的進料輸送機傳送至自動給料機,并通3.3.2安全疏散過給料機壓入密封的進料通道,送入鍋爐燃燒,降低碎化主廠房內(nèi)各車間及運轉(zhuǎn)層均設兩個安全出口。集中秸稈燃料入爐前的火災風險?？刂剖业氖枭⒊隹谟袃蓚€。主廠房內(nèi)最遠工作地點到外3.1.3重點部位電氣火災風險最小化部出口、樓梯的距離為45.0m?？刂剖?、配電室、主廠房主廠房電氣設備無油化,高壓開關采用真空斷路器、出入口、通道、樓梯間及遠離主廠房的重要工作場所設置低壓開關采用空氣斷路器、廠用變壓器采用干式變壓器,220V直流蓄電池系統(tǒng)供電的應急照明燈,為安全疏散均采用阻燃型銅芯電纜。消防電氣系統(tǒng)、直流電源等特提供輔助保障。別重要回路建議提高設防等級——采用耐火電纜,從工3.4主動防火設施藝源頭降低電氣火災風險。3.4.1主動分隔設施3.2消防總平面秸稈輸送棧橋與主廠房相接處設置防火分隔水幕設3.2.1選址規(guī)劃施,阻隔燃料投入封閉給料系統(tǒng)前端與主廠房間的火災廠址及收貯站均設于城鎮(zhèn)及其重點保護文化遺址、蔓延。風景區(qū)、居民點常年最小頻率風向的上風側(cè)。3.4.2消火栓給水設施3.2.2廠區(qū)布局(1)廠區(qū)同一時間火災次數(shù)確定為1次。全廠設置(1)廠區(qū)總占地約14萬m2。廠區(qū)外設置秸稈收貯站獨立管網(wǎng)消防給水系統(tǒng),設消防水泵3臺(2臺運行1臺1處,距居民點不小于100m;場內(nèi)設置露天秸稈堆場、秸備用),工業(yè)生活消防共用地下貯水池有效容積1900稈燃料棚各1處,均布置在廠區(qū)邊緣常年最小頻率風向m3,滿足廠區(qū)消防用水量最大場所—露天秸稈堆場的的上風側(cè)消防用水量需求。(2)廠區(qū)各功能分區(qū)明確,設置兩個出人口,人流物(2)室外消防給水管網(wǎng)在主廠房、貯料棚周圍布置為流分開,物流出入口的布置方便燃料、灰渣出入,并滿足雙路消防供水的DN300、DN250環(huán)狀管網(wǎng),其他區(qū)域為消防車的進出。廠內(nèi)各功能分區(qū)之間以及主廠房、秸稈DN150或D棚、露天堆場、屋外配電裝置等周圍均設置凈寬6m、凈棚、其他建可YH中國煤化工天堆料場及貯料CNMHG外消火栓,間距分空5m并滿足重型消防車滿載輪壓的環(huán)形消防通道別不超過80、50、120m。消防科學與技術2012年8月第31卷第8期879(3)原料棚、上料間、主廠房各層及附屬輔助建筑內(nèi)施。消防控制充分整合利用全廠設置的閉路電視監(jiān)控資均設置室內(nèi)消火栓,管網(wǎng)環(huán)狀布置,供水干管管徑不小于源協(xié)同工作,實現(xiàn)監(jiān)控聯(lián)動技術優(yōu)化。DNl50~DN300。室內(nèi)消火栓充實水柱不小于13m,間↓結(jié)束語距不超過30m,保證兩支水槍的充實水柱同時到達室內(nèi)正在蓬勃起步的生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目作為可循環(huán)任何部位。主廠房外墻設水泵接合器兩個,部分室內(nèi)消可再生低碳能源開發(fā)利用的冇效、可行載體,其消防安全火栓選用減壓穩(wěn)壓型消火栓值得關注。密切結(jié)合生產(chǎn)工藝,經(jīng)濟適用、安全可靠地界3.4.3自動水滅火設施定其消防設防標準、優(yōu)化其消防安全對策,尚待進一步實(1)露天秸稈堆場共設堆垛28個,每垛45m×寬6踐和研究。m,限高7m。每垛最多可存放1m×1m×1.8m單位秸參考文獻稈壓縮包1050個。按照平均450kg/包、9614kJ/kg計,每垛存儲秸稈壓縮包折合472.51、4542.6MJ。鑒于[1徐明超,風電火災原因及防火對策[.消防科學與技術,201.,30堆場分組間、組內(nèi)堆垛間均留有防火隔離空間和安全距(11):1073-1075離,依一次單點火災原則,按照一個堆垛初起火災場景考「2]徐大軍,張晉,劉連喜,等.風力發(fā)電機組火災特性與消防系統(tǒng)應用研究[門].消防科學與技術,2010,29(12):1081-1083+1086慮。4172.51、4542.6M易燃火災荷載在戶外開放性環(huán)[31黃超,李繼紅,打包麥秸桿堆翻火災安全性探討消防科學與技境下的火災熱釋放速率將十分叮觀。由于堆垛最高叮達術,2012,31(5):541-5437m,僅憑人員在地面上把持室外消火栓水槍施救無法保[4]任常興,李晉,張網(wǎng),等.高燃點絕緣油變壓器的防火安全對策[證水頭能夠?qū)势鸹瘘c,施救操作死角很大,且因日常管消防科學與技術,2009,28(11):860-862.理不到位導致堆垛區(qū)內(nèi)地下消火栓井被秸稈原料覆蓋而難以及時取用的情況極易發(fā)生,僅依靠室外消火栓難以Fire protection countermeasures of實現(xiàn)此類火災的初期控制和有效撲救。露天秸稈堆場外project of biomass cogeneration圍均勻布置4臺設置于室外固定操作平臺的消防水炮,其保護半徑100m,流量80L./s。一旦發(fā)生火情,由該區(qū)SU Dan', FU Yong-tao域閉路電視監(jiān)控設施聯(lián)動火災報警系統(tǒng)警報裝置,人上(1. Heilongjiang General Fire Brigade, Heilongjiang Har操作消防炮實施全覆蓋無死角的射流控火、滅火。bin 150090, China; 2. Harbin Henry Fire Facility Installation(2)秸稈燃料棚為半封閉庫,鋼結(jié)構(gòu),長100m、寬60Co.L.d.· Heilongjiang Harbin150036· China)m,梁下凈空15m;內(nèi)存儲秸稈3600t,約為3.6d產(chǎn)能 bstract: The production process and main fire disaster of straw的燃料需求量?；谕显?在其長邊臨近四角部位ect combustion power generation were introduced with the均勻布置4臺保護半徑50m,流量401s的手動固定消 xample of biomass cogeneration project. The fire protection防水炮,確保實現(xiàn)全覆蓋控火、滅火。measures were put forward from the accept of production(3)秸稈燃料輸送棧橋(鋼結(jié)構(gòu))、鍋爐爐前上方部位pces, fire protection layout, fire separation. evacuation,au設閉式自動噴水滅火設施。to fire extinguishing facility and fire monitoring. accord to theprocess characteristics and fire protection requirement, to en3.4.4火災監(jiān)測與消防供電hance the fire safety level of combined heat and power genera(1)全廠設置控制中心型火災報警系統(tǒng),火災集中報 lion proje警控制器及聯(lián)動控制裝置設在主廠房集中控制室內(nèi)。電 Key words: fire protection; biomass; combined heat and power纜橋架、電纜隧道、燃料棧橋設置纜型感溫火災探測器· generation; fire separation; fire monitoring秸稈燃料棚設置紅外火災探測器,其他室內(nèi)場所根據(jù)具體部位選用點式感煙或感溫探測器。因受戶外環(huán)境及運作者簡介:蘇丹,女,遼寧大連人,黑龍江省消防營業(yè)態(tài)所限露天秸稈堆場充分利用閉路電視監(jiān)控設施、總隊高級工程師,學士,主要從事建筑工程消防設計審人工報警裝置加強火災探測與監(jiān)控。核及監(jiān)督管理工作,黑龍江省哈爾濱市南崗區(qū)長江路(2)消防水泉等消防執(zhí)行設備、自動火火系統(tǒng)的電動366號,1500。閥門、其他與消防有關的電動閥門的交流控制負荷按1收稿日期:2012-05-18類負荷雙電源供電?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)電源由廠內(nèi)220V交流不停電電源供電。中國煤化工3.5其他方面CNMHG主廠房、上料間、秸稈燃料棚等均采取防直擊雷措Fire Science and Technology, August 2012, Vol 31, No, 8