[发明专利]检测生物质储存系统中起火的方法

说明书

发明背景

本发明涉及在生物质储存系统中使用湿度传感器来检测热解事件或生 物质储存系统中存在的生物质堆中的起火事件的存在。

近年来，生物质作为燃料在发电站中燃烧已经更普遍，在发电站使用 和储存的生物质的体积也相应地增加。一般而言，生物质包括被破碎且压 实为球粒的植物材料。这些球粒在被输送用于锅炉之前储存在大筒仓中。 这些筒仓可具有数百立方米到数千立方米的体积。生物质植物物质的典型 来源是木材，以下说明是基于木质生物质给出。但是，本发明可等同地适 用于其他类型的生物质和其他类型的易燃材料。

在大筒仓中储存的不仅有生物质球粒，还有在储存和操作过程中球粒 产生的生物质粉尘。将粉尘从空气流中除去，空气流经过滤除去粉尘。然 后，粉尘被气压输送到粉尘筒仓，在此储存，然后在锅炉中燃烧。

在生物质球粒储存筒仓和粉尘储存筒仓中都可能起火，在两者中导致 起火的因素大致相同。在生物质储存筒仓中起火可能是因为细菌和真菌活 性，产生热量，产生甲烷、一氧化碳和二氧化碳。热量累积到超过50℃， 导致木材的热氧化。随着温度持续升高，干物质损失，燃料质量下降，最 终生物质起火。反应由水、氧气和二氧化碳来供应。

尽管水是从阴燃火中除去热量的最佳介质，使用洒水装置会导致筒仓 损坏，导致木粉沉积，造成大量成本和停工期。在本领域中已知可以通过 在筒仓中提供惰性气氛来控制和熄灭阴燃火。通常通过在筒仓内提供二氧 化碳或氮气气氛来实现这一点。

本发明提供对生物质储存系统中起火的检测，该检测会启动灭火系统， 从而在火蔓延导致储存系统中损害之前灭火。

生物质储存中热解事件或起火的发生将导致产生一氧化碳、二氧化碳 和氢气之类的气体，以及气相中大量的水。通过测量这些气体，可以检测 热解事件或起火，可以激活抑制热解事件或起火的方法。

发明内容

在本发明的一个实施方式中，揭示了一种检测包含生物质的生物质储 存系统中起火事件的方法，该方法包括持续测量生物质储存系统中的湿度； 将测量的湿度与预定的湿度相比较，如果测量的湿度与预定的湿度之间的 差值超过预定值，向操作者报警。

在本发明的另一个实施方式中，揭示了一种检测生物质储存系统中起 火事件的方法，该方法包括持续测量生物质储存系统中的湿度，将测量的 湿度与预定的湿度相比较，启动灭火系统。

在本发明中，“起火事件”定义为包括热解事件、起火或即将开始起火。

持续测量生物质储存系统中的湿度，由于向系统中引入新批量的生物 质，湿度值随时间变化。当起火时间发生时，生物质储存系统中湿度的变 化速率增加，被湿度传感器检测到。湿度传感器与可编程逻辑控制器电通 信，该可编程逻辑控制器解译该湿度变化速率数据，确定是否发生起火事 件，启动合适的灭火系统。

湿度检测器可以是镜式露点系统。

在生物质储存系统中可以使用不止一个湿度检测器。通过使用多个湿 度传感器或湿度传感器的阵列，可以计算湿度变化的速率，能够检测到生 物质储存系统中起火事件的位置，从而提高灭火系统的使用效率。

本发明中使用的生物质储存系统用于储存生物质。生物质是来自活的 或最近是活的生物体的生物材料。生物质通常包括原始木、能源作物、农 业废物、食品废物、工业废物和副产物。

生物质储存系统通常是筒仓。生物质储存系统具有有多个气体进口的 基底，所述气体进口在使用过程中引导气体进入生物质储存系统。这些气 体可以是阻燃气，用于防止、控制和抑制储存系统中的起火，例如二氧化 碳和氮气。多个气体进口使操作者在导入气体时能够使用一部分但不是全 部的进口，从而节省成本并降低气体损耗。

气体进口可以在储存系统基底上基本均匀地间隔，以确保在使用中气 体在储存系统中均匀分布，以及如果需要，例如在检测到储存系统中局部 起火事件后，集中向储存系统的特定区域注入气体。

储存系统还包括至少一个侧壁，该侧壁也包括多个气体进口，用于在 使用过程中将气体导入生物质储存系统。还允许阻燃气体通过侧壁以及基 底引入储存系统。

可在至少一部分气体进口上方设置透气保护外壳，从而保护气体进口， 防止堵塞。

当操作者接收到起火事件的通知后，可以手动将阻燃气输送到生物质 储存系统中。该操作也可以是自动化的，具体取决于各生物质储存系统的 要求。