生物质颗粒燃料生产工厂的安全措施

摘要：生物质颗粒燃料在所有再生能源中，有着无 可比拟的优势，未来各国为减低碳排放，生物质颗 粒燃料的需求将会愈来愈大 。目前，我国多数生物 质颗粒工厂还是乡村企业，环保消防意识低，尤其是对防 火、防爆等安全问题不够重视，造成许多火灾事故 的发生 。生产品质优良的生物质颗粒燃料，不仅 需要较高的技术水平，而且还需要将防火、防爆等 安全意识融入到工厂建设以及生产中的各个方 面，以确保生产和安全双达标，这才是我们做新型能源事业的初心和目标。

关键词：生物质颗粒工厂  风险控制 安全措施

一、生物质颗粒燃料的概述及发展现状

生物质颗粒是在常温条件下利用压辊和环模对粉碎后的生物质秸秆、林业废弃物等原料进行冷态致密成型加工。原料的密度一般为 0.1—0.15t/m3，颗粒后的颗粒密度1.1—1.3t/m3。主要用途为

（1） 民用取暖和生活用能，干净、无污染，便于贮存、运输；

（2） 工业锅炉和窑炉燃料，替代燃煤和燃气，解决环境污染；

（3） 可做为气化、火力发电的燃料。

随着国家对生物质颗粒鼓励政策的支持，生物质颗粒产量逐步上升。另外，随着环保压力的不断加大以及不可再生能源的不断消耗，环境友好的生物质颗粒成为了未来能源产业的重点发展领域之一。中国生物质颗粒的生产主要满足国内市场的消费以及小部分出口。2022年中国国内市场生物质颗粒产量约为为767万吨。

另外从单个颗粒厂的情况来看，在2022年前，国内小颗粒厂众多，有几千家年产低于一万吨的颗粒厂。随着行业发展，单个颗粒厂产能逐步增长，目前有部分能够达到年产5-20万吨。

生物质颗粒在原料粉碎、干燥、成型过程中，在 密闭厂房内形成可燃性尘埃颗粒 。与空气混合达 到一定比例后，易形成可燃性粉尘气体，这种粉尘 有易燃易爆性，火灾危险性很大 。

在国内发展早期，工厂不规范，脏、乱、差，生产车间粉尘弥漫，安全隐患大，各种事故不断发生；近几年来，随着环保要求严格，新建颗粒工厂将木粉存入料仓，不再散堆，也有部分工厂上了除尘设备，工厂的生产环境有了明显改善，安全事故大大减少；目前，随着安全生产的要求不断提高，安全检查更加频繁，对颗粒厂的安全措施提出了更高的要求。

二、生物质颗粒工厂发生事故的主要原因

生物质颗粒工厂发生事故主要有以下几类：

1、机械伤人

（1）人员跌落

（2）旋转装置卷入

（3）操作不当伤害自己或他人

2、火灾

（1）明火致燃

（2）电气线路老化起火

（3）锤式粉碎机或风机等产生火花致燃

3、粉尘爆炸

（1）粉尘浓度高的区域，有火花或者明火引燃

（2）由于生物质颗粒工厂生产所使用的原材料为木屑，为易燃物，所以火灾和粉尘爆炸是生物质颗粒工厂的主要风险源。

三、生物质颗粒工厂应采取的安全措施

针对以上事故发生的情况，应采取对应的安全措施，以避免事故的发生。具体措施有：

1、规范制度：

（1）应建立、健全安全生产责任制；

（2）组织制定和完善本单位安全生产规章制度和操作规程；

（3）组织制定并实施安全生产教育和培训计划，保证安全生产投入的有效实施；

（4）所有人员如叉车工、电焊工都需要持证上岗；

（5）督促、检查安全生产工作，及时消除生产安全事故隐患；

（6）制定粉尘清扫制度并严格实施，粉尘清扫制度应包括清扫责任人、清扫范围、清扫周期、清扫方式等内容。

（7）组织制定并实施生产安全事故应急救援预案。

2、排查隐患：

（1）检查电气线路，更换老旧线路

（2）电气线路和设备安装要规范，符合标准

（3）正确选用线路导线截面面积，适当增加负荷的裕量，严禁过载使用

（4）地坑和高空平台处要做安全防护

（5）地面采用无静电平滑地面

（6）裸露的旋转部件应加装防护罩，防护罩应能避免手指直接伸入

（7）严禁不熟练操作人员操作设备

（8）在有风险性的设备周围（如破碎机、粉碎机），安装急停开关

（9）在设备维修需要动明火时，应向安全负责人申请动火令，应有安全员在场监督，应在维修结束后每半小时巡查一次。

（10）生产车间应选择在非框架结构的单层建筑物，其屋顶采用轻型结构（彩钢瓦）；也可设置在框架结构的建筑物内；严禁将非框架结构的多层建筑物内作为生产车间。

（11）严禁将办公室、会议室、休息室、宿舍设置在生产车间内。

（12）生物质颗粒新能源厂房平面设计必须采用矩形，周边应建设 4m×4m 环形消防通道。

3、完善设备设施：

（1）生产设备应连续、密闭，防止生产车间粉尘弥漫

（2）加装除尘设备，减少设备的粉尘泄露

（3）除尘设备应采用负压除尘，以避免含尘气流经过风机产生火花，如下图1。

图1

（4）干式除尘系统应采取泄爆、隔爆、惰化、抑爆、抗爆等控爆措施。干式除尘系统中的除尘器本体、风管等是粉尘爆炸的高发区域，泄爆、隔爆、惰化、抑爆等都是防范和降低粉尘爆炸危险的有效控制措施。①泄爆是在围包体内发生爆炸时，爆炸压力达到围包体的极限强度之前，使爆炸产生的高温、高压燃烧产物和未燃物通过围包体上预先设置的薄弱部位向无危险方向泄出。②隔爆是爆炸发生后，通过物理化学作用扑灭火焰，阻止爆炸传播，将爆炸阻隔在一定范围内。③惰化是向有粉尘爆炸危险的场所充入惰性物质，使粉尘和空气混合物失去爆炸性。④抑爆是在爆炸初始阶段，通过物理化学作用扑灭火焰，使未爆炸的粉尘不再参与爆炸的控爆技术。下图2为除尘器控爆措施易出现隐患的部位。下图3为除尘系统各种控爆设施以及安全设施正确设置示意图

图2

图3

（5）在前端产尘部位（例如木质板材加工用砂光机、纺织梳棉 （麻）设备）连接的除尘风管、除尘风管等，应设置火花探测 与消除火花的装置。如下图4为火花探测及熄灭装置的原理图。                

图4

（6）不同区域设置单独的除尘设备，防止事故扩大化

（7）严禁采用重力沉降方式除尘；除尘器内物料必须连续排出，严禁存储物料。除尘器锁气卸灰装置应设置连续运转在线检测装置。

（8）严禁将干式巷道式构筑物作为除尘风道，粉尘易在巷道内形成

沉降并沉积。

（9）在粉尘爆炸危险场所的立筒仓、收尘仓、除尘器内部等20区采用符合要求的防爆型电气设备，包括：电机、灯具、防爆电气元件等。

20区是指爆炸性粉尘危险环境持续地或长期地或频繁地出现的区域，是最易发生粉尘爆炸的区域。如采用非防爆电器设备设施，非防爆电器设备设施容易产生电气火花引发粉尘爆炸事故。

（10）在除尘风管的法兰处应采用防静电跨接。

（11）布置在室外的设备设施应符合防雷安全要求，如：除尘器、料仓、输送设备等

（12）应规范设置除杂装置，并及时定期清理其内部或表面的铁、石等异物。粉碎、制粒等生产工艺在其产生设施内部属于典型的20区，由于机械力的作用会扬起大量粉尘，设备内悬浮的粉尘往往在爆炸浓度范围之内。混入铁、石等异物杂质，易产生摩擦、撞击火花，满足粉尘爆炸五要素同时存在的条件，导致粉尘爆炸。

（13）在木片料仓、粉料仓、除尘器、成品料仓内设置温控喷淋装置，70℃时声光报警，90℃自动喷淋。

（14）在生产车间和仓库内，设置火焰探测和自动喷淋装置。

（15）电气设备的金属外壳应可靠接地，在爆炸 危险区域内的电气设备均应保持接地。

四、总结及趋势

生物质颗粒燃料在所有再生能源中，有着无可比拟的优势，未来各国为降低碳排放，生物质颗 粒燃料的需求将会愈来愈大 。 生物质颗粒厂在中国的发展也才短短二十年左右，是一个处于发展初期的行业。目前，我国多数生物 质颗粒燃料工厂还是乡村企业，环保消防意识低，尤其是对防 火、防爆等安全问题不够重视，造成许多火灾事故 的发生 。生产品质优良的生物质颗粒燃料，不仅需要较高的技术水平，而且还需要将防火、防爆等 安全意识融入到工厂建设以及生产中的各个方面，以确保生产和安全双达标，这才是我们做新型能源事业的初心和目标。

在可预见的将来，颗粒厂的运营也会越来越规范，从业人员的素养会越来越高，自动化程度会越来越高，在未来也会涌现更多有效的安全措施和安全装置，也会出现更多先进、安全、智能化的新型工厂。

生物质颗粒燃料的发展离不开创新和绿色发展理念的引导。我们需要加强科研和技术创新，降低生产成本，提高生物质颗粒燃料的利用效率，同时也需要以绿色发展理念为根本，坚持低碳、环保、可持续发展的方向，为实现可再生能源的可持续发展做出我们的努力。