Drax电厂运营之4：生物质燃料存储仓

英国Drax 6*660MW电厂生物质燃料发电运营，从多角度多环节介绍。第3节介绍了的生物质燃料运输火车，本节介绍Drax电厂内生物质燃料存储仓。

Drax电厂有四个底部白色圆柱形+顶部圆锥型储存仓。存储仓高50(圆柱)+15米(圆锥)，内部直径63米，壁厚0.35米，每个存储仓可容纳7.5-8万吨生物质颗粒燃料，厂内存储燃料可达30万吨，满足4台660MW生物质发电机组约12天的燃料需求。

这些生物质原料是一种可再生的清洁燃料，Drax电厂也正是通过从生物质燃料替代煤的转换，实现了生产清洁可再生能源的升级。

生物质原料可以用于发电已经在很多国家得到实现，但大规模的使用生物质燃料发电面临着一些与用煤发电不同的挑战。在密闭空间中储存大量的生物质燃料会带来必须全天候管理的风险，储存这些生物质燃料的关键困难在于它们的化学挥发性。这些生物质燃料会在一定温度条件下释放出一氧化碳(CO)。在密闭空间中，这种CO会积聚起来，并且由于CO的极度易燃性，需要通过一套高度复杂的工程解决方案来调节整个存储舱内的大气。只要生物质燃料释放到大气中的热量比它们自身在密闭环境下自然产生的热量多，就没有燃烧的危险。

燃料仓中的一点生物质燃料不会引起火灾，一小堆也不会，但是，当成千上万的生物质颗粒堆积在一起时，压力增大，导致生物质燃料变热。渐渐地，温度升高的速度加快，并且超过安全的临界值。如果能够移除或限制筒仓中的氧气供应，并清除生物质燃料排出的易燃气体CO，那么风险大大降低。Drax电厂建造圆顶存料仓面临的挑战是找到一种管理筒仓内部温度的方法，中性的N2氮气可以做到这一点，通过自动将氮气注入储藏室来降低风险。虽然氮气不是真正的惰性气体，但它的活性比CO和O2小得多，这是一个更安全的环境。为了获得稳定的N2氮气供应，大气中的常规空气(78%的氮)通过分子过滤器，过滤掉较大的O2氧气分子，另一端收集的气体是96%的氮气。这种富含氮气的空气随后从存储仓下方注入，并持续分布在存储仓内。这不仅是一种防火方法，也是一种在发生燃烧时可以用于灭火的方法。除了上述控制存储仓内温度的措施外，存储仓还配有二氧化碳(CO2)喷射系统和喷水灭火系统，作为消防预防措施。

工程师们面临的下一个问题是如何精确地检测存储仓内生物质燃料的量。为了实现这一点，每个存储仓都安装了声纳系统——这听起来有点像一只叽叽喳喳的鸟——它能持续反馈料仓有多满。声纳监测系统提供水平、剖面和体积信息，这些信息被转换为储存的生物质燃料的三维图像。这种容积测量方法允许操作员在装料或正常运行时“实时”查看和监控料仓料位，也可以针对性查看特定区域。除了声呐系统之外，料仓内布置的多个热电偶温度测点也向操作员提供实时反馈，以便他们评估料仓的状态，并有效地计划生物质燃料的进料和出料。气体监测仪也实时检测料仓顶部的CO和CO2值，以及O2的消耗量。料仓顶部安装有双向阀作为通气孔，保持相对料仓内外相对均匀的压力，允许空气在出料期间进入，并在氮气充入期间释放上部空间的气体。大气控制的最后一个难题是调节压力，在每个料仓的顶部有一个可控的孔，叫做滑动门，除非圆顶被填满以允许材料进入，否则它是关闭的。这里安装了一个圆顶吸气系统，用于过滤和清除填充过程中头部空间内的置换空气，同时也为CO和其他脱气产物提供了一条通道。

所有这些隐藏在这四个巨大的白色料仓内的系统，使Drax电厂的运营人员能够有效地控制内部气体条件，关键是能够安全地在现场储存大量具有一定挥发性的生物燃料。