关于生活垃圾焚烧发电厂厂房消防设计的探讨

关于生活垃圾焚烧发电厂厂房消防设计的探讨

李建德

身份证（440582198405216636）

摘要：工业厂房主要以经济实用为原则，安全生产为根本。而生活垃圾发电厂因工艺的特殊性，厂房内空间更是主要以设备为主，结合工艺的各种需求布置，与常规厂房有较大的区别，甚至是以工艺流程为主决定了厂房的布置形式，并无太大的可变化空间。本文则是结合多个项目的实际建筑设计经验对生活垃圾发电厂房消防设计进行探讨。

关键词：垃圾焚烧；垃圾发电厂；建筑消防；设计

前言

随着现代社会的快速发展，人们生活质量飞速提升的同时，也给我们整个社会环境带来了更多的垃圾，而且数量惊人。另一方面，国家也大力推广环境保护政策，促使了近几年来生活垃圾发电厂急速的发展，建设数量达到一个惊人的高度。同时在设计过程也因为建筑形体、规模、高度等问题，在不同的区域、不同的审图专家、不同的规划部门对规范的不同理解，均会出现在不同的消防问题，经过近几年来对多个生活垃圾发电项目的设计，从中总结了一些个人的浅析及观点，与大家共同探讨。

1、垃圾焚烧发电厂房的构成及主要燃料

由于生活垃圾发电项目属于较新型的发电厂，也是属于比较特殊的工业厂房，主要由原料及生产工艺决定了厂房的形式及运营的方式，有区别于常规的燃煤发电厂房等，在开始对生活垃圾发电厂房进行消防设计的探讨前，需要先简单对垃圾发电几个主要方面进行了解，以便于更好的理解厂房消防需要达到的最终目标。

1.1主要燃料

生活垃圾发电厂房主要的燃料原料为发酵过的生活垃圾、工业垃圾或者餐厨处理后无用的残渣以及一些项目还有少量干化处理后的污泥等。而垃圾发酵常温下是需要3～7天的堆放时间，导致厂房内会有一个比较大的垃圾贮池，根据项目规模的不同，相应的垃圾贮量也会不同。同时垃圾在收集及运输过程是带有一定的水份的，垃圾贮池同时也具备有滤水、收集垃圾水的功能。

1.2 厂房的构成

由于厂房主要原料为垃圾，所以整个厂主要是围绕垃圾处理的过程进行分区域，因工艺的特殊性，有些区域可能并无明显的界限，但最主要的还是由以下几部分组成：垃圾卸料区、垃圾贮存区（垃圾贮池）、垃圾焚烧区、烟气处理区、汽机发电及主变器区、管理运行人员办公区。

垃圾卸料区：主要是主要是生活垃圾、餐厨垃圾等专用卸料口，无垃圾贮存功能；

垃圾贮存区：主要是生活垃圾贮存、发酵及滤水区，一般有3～7天的垃圾存量；餐厨垃圾一般都是现卸现处理，无专门贮存；

垃圾焚烧区：主要是焚烧经发酵后的垃圾或者餐厨无用残渣，由密闭焚烧炉组成；

烟气处理区：主要是处理焚烧产生的尾气，均为密闭气体及灰渣处理设备，无明火；

汽机发电及主变压器区：主要是蒸汽汽轮发电机组及相应的发电上网机组；

管理运行人员办公区：主要集中在中控室区域及垃圾吊控制室，主要控制整套设备的运行。

1.3工作原理

垃圾由垃圾车运送到卸料平台（卸料）→垃圾池贮存发酵3～7天（垃圾渗沥液由下水沟收集排走）→发酵垃圾经垃圾吊送到焚烧炉入料口→焚烧炉燃烧（产生炉渣外运处理，产生气体送往烟气处理区）→烟气到达处理区后，经过石灰、活性碳、布袋除尘器等工艺处理，将有害气体转化成满足可排放标准气体→烟囱排出室外（详细如下图）。另外焚烧产生的蒸汽侧送往汽机发电机发电，最后接入电路外网供外部使用。

2、建筑消防探讨

2.1火灾危险性及类别

根据相关的规范火灾危险性是丁类厂房，耐火等级为不低于二级。但实际项目的设计过程中，不会只有单纯的垃圾焚烧功能，垃圾池及卸料平台在实际设计过程可提高一个等级设防，即按丙类设置消防措施，但整体厂房还是定义为丁类。这样有利于发生火灾时，对垃圾贮池快速灭火，也减少对垃圾池火蔓延到垃圾池以外的区域。

2.2单、多层及高层的定性

根据厂房的组成，结合实际设计项目可以大致从以下几块分析。垃圾卸料区主要是1～2层为主，高度一般在12m～20m，屋面为钢结构；垃圾贮存区（垃圾贮池）基本为单层，主要就是存贮垃圾的垃圾池及卸料口，垃圾池底标高一般-2m～-6m，高度同卸料口，卸料口高度一般在20m～26m，屋面为钢结构；垃圾焚烧区主要也是单层为主，但焚烧炉设备自身带有的设备平台及中间会有局部隔层或操作平台，主要功能是放置辅助设备及设备巡检，楼层高度一般在42～55m，屋面为钢结构；烟气处理区主要也是单层为主，但设备自身带有的巡检平台，楼层概念不强，高度一般在27m～45m，屋面为钢结构；汽机发电区主要是2～3层为主，高度一般在16m～24m，屋面为钢结构；管理运行人员办公区主要是4～6层为主，一般运行人员在2层较多，顶层一般是垃圾吊控制室（1～2人），除2层及顶层外，其它层多数为设备层，高度同卸料口高度，一般在20m～26m，屋面为钢筋混凝土屋面。

综上所述，由于其特殊工艺决定垃圾焚烧厂房不同于其它工业厂房等类别的高层厂房或多层厂房，主要是以单层为主，局部有操作平台及设备自带平台，楼层的概念不强。局部多层区域人数最多的是在2层，6层最高一般也不超过26米且人数较少，26米以上基本为设备高度。所以设计过程中将厂房定义为主要为单层建筑，局部多层是比较合理的。

2.3防火分区与安全疏散

根据上述，耐火等级为二级，火灾危险性为丁类的单、多层厂房，其防火面积不限、疏散距离不限，且考虑其工艺特点，整个厂房的工艺管道也是连为一体，那么把厂房做为一个防火分区考虑也不是不可。但是实际设计过程中我们还是会比较慎重，一般按其组成划分为5个防火分区：垃圾卸料区、垃圾贮存区合并设为一个防火分区；垃圾焚烧区、烟气处理区合并设为一个防火分区；汽机发电区设为一个防火分区；主变器区设为一个防火分区；管理运行人员办公区设为一个防火分区，这样也更有利于我们对火灾时进行分区的消防控制及灭火，也会相应减少疏散距离。像垃圾卸料区、垃圾贮存区（垃圾贮池）这样比重点的的区域会把消防设防等级提高为丙类，消防措施也是按丙类设置，能更好的把垃圾火灾性降到最低；像管理运行人员办公区人员较多会设置独立的消防电梯及独立的封闭楼梯，更好的解决人员疏散及火灾救援问题。

3、结语

因此，由于生活垃圾发电厂房的工艺特殊性，由工艺流程决定了厂房的组成部分，而不同规模的厂房其功能分区也并无太大的区别；而相同规模下的厂房，不管是人员的疏散要求、位置、高度大致相同，或是参与实际运行的人数及巡检人员路线均比较固定，没有太多不可预测的因素；另一方面说，消防最重要的是保证了多层区域人员的安全疏散，其它区域基本为设备区或贮料区，不管是高度还是层数，实际对消防并不会有太大的影响。从而如果将定义为高层厂房对本类型厂房也无太大的意义，反而会让设计复杂化，此类厂房定义为单层为主局部多层，分区设防反而能更好的对消防进行控制，以达到最终的目的。

参考文献：

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[2]李建辉.垃圾焚烧发电厂生产过程中的消防安全风险分析[J]. 建筑工程技术与设计,2020(33):1672.

[3]万锦超.某垃圾焚烧发电厂消防措施探讨[J].电力勘测设计,2015,(z1):332-337.