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大型火力發(fā)電廠重大危險源辨識論文
摘要：本文結合姚孟發(fā)電有限責任公司4×300MW、2×600MW機組情況，對目前大型火力發(fā)電廠中存在的危險源進行了辨識和分析，提出火力發(fā)電廠存在的重大危險源和管理方法
關鍵詞：火電廠；危險源；重大；控制
1引言
火力發(fā)電廠以煤為燃料，通過鍋爐將化學能轉換為熱能，產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，蒸汽在汽輪機中膨脹做功，使熱能產(chǎn)生機械能，驅動汽輪機轉動，從而帶動發(fā)電機，再將機械能轉變?yōu)殡娔�。其原料為煤、水、石灰石等，產(chǎn)品為電和蒸汽。鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過除塵、脫硫、脫硝后從煙囪排出，除塵器下的灰和鍋爐排出的渣可供綜合利用或送灰渣場貯存。火電廠生產(chǎn)系統(tǒng)包括：輸煤系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、汽水循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)電輸電系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、供排水系統(tǒng)、點火油系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)、化水系統(tǒng)、供氫系統(tǒng)、工業(yè)廢水處理、脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)等。
電廠的特點是大型設備多、運轉設備多、帶電設備多、壓力容器多、高溫高壓管道多，高層建筑多，帶煤粉的車間較多，自動化程度高，并要使用一定量的油、氫、酸、堿、氨等等。
2主要危險有害因素分析
2.1危險、有害因素分析
根據(jù)GB/T13861-92《生產(chǎn)過程危險和有害因素分類與代碼》的規(guī)定，按導致事故的直接原因，將生產(chǎn)過程中的危險和有害因素分為6類，即：
2.1.1物理性危險和有害因素；
2.1.2化學性危險和有害因素；
2.1.3生物性危險和有害因素；
2.1.4心理、生理性危險和有害因素；
2.1.5行為性危險和有害因素；
2.1.6其他危險和有害因素。
火力發(fā)電廠中5類危險和有害因素均被涉及；
（1)物理性爆炸、高處墜落、物體打擊、機械傷害、雷擊、觸電、噪聲、粉塵、熱輻射、電磁輻射等屬“物理性危險和有害因素”；
（2)氫氣、0號輕質(zhì)柴油、石灰石、各種氮氧化物、二氧化硫、氨、氮氣、次氯酸鈉及其它一些酸堿類的化學品屬化學性危險和有害因素；
�。�3)負荷超限、健康狀況異常、從事禁忌作業(yè)、情緒異常、冒險心理、過度緊張、感知延遲、識別錯誤等屬“心理、生理性危險和有害因素”；
�。�4)指揮失誤、違章指揮、誤操作、違章作業(yè)、監(jiān)護錯誤等屬“行為性危險和有害因素”；
�。�5)搬舉重物、作業(yè)空間、工具不合適、標識不清等屬“其他危險和有害因素”。
主要作業(yè)場所的危險有害因素有如下幾個方面；
(1)貯煤場、輸煤系統(tǒng)：火災、爆炸、機械傷害等；
(2)主廠房(汽機房、鍋爐房、除氧煤倉間)：火災、爆炸、電傷、機械傷害、高處墜落傷害等；
(3)主變壓器、室外配電裝置；火災、電傷等；
(4)化學水處理室：有毒物、化學傷害等；
(5)干灰?guī)欤簷C械傷害、高處墜落傷害等；
(6)油庫；火災、爆炸等；
(7)貯氫站：火災、爆炸等；
(8)脫硫：電傷、機械傷害、高處墜落傷害等；
(9)脫硝：爆炸、電傷、機械傷害、高處墜落傷害等。
2.2危險源識別
現(xiàn)代系統(tǒng)安全認為：系統(tǒng)中存在的危險源是事故發(fā)生的根本原因，防止事故就是消除、控制系統(tǒng)中的危險源。危險源分為第一類危險源和第二類危險源。
第一類危險源主要由危險物質(zhì)和可能發(fā)生意外釋放的能量構成，其中有：
危險物質(zhì)：儲存的次氯酸鈉、氫、氨、氮、鹽酸、燒堿危險化學品等。
可能發(fā)生意外釋放的能量：化學能(可燃氣體氫氣和氨與空氣形成混合引起化學爆炸、酸堿的化學灼傷)、勢能(承壓設備、管道的物理性爆炸、高處墜落)、機械能(物體打擊)、電能(雷擊、觸電)、聲能(噪聲)、熱能(熱輻射及燙傷)等。
第二類危險源主要由人、機、環(huán)境構成，其中有：人的不安全行為(管理失誤、心理、生理、行為失常等)、物的不安全狀態(tài)(機械設備故障、防護設施失效等)、環(huán)境因素(平面及設施布局不當、物流運輸不合理、氣象條件、地質(zhì)因素等)。
2.3重大危險源辨識
根據(jù)《重大危險源辨識》GB18218-2000，火力發(fā)電廠中可構成重大危險源的危險物質(zhì)有氫氣、助燃燃油、供脫硝使用的液氨。按照生產(chǎn)場所進行重大危險源辨識，氫氣臨界量為1t，氨的臨界量為40t。
2.3.1氫冷發(fā)電機
國內(nèi)最大發(fā)電機充氫容積約125m3/臺；溫度≤40℃；運行氫壓：額定0.50MPa；最大0.52MPa；補氫量(額定氫壓)≤10Nm3/d.臺；氫氣純度≥99.5%，濕度≤-40℃。 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程式，將氫冷發(fā)電機中氫氣的正常工作溫度（按40℃計）與壓力下容積換算為標準狀態(tài)下（101.325kPa，273.15K）的容積，V=558.9Nm3，標準狀況下氫氣密度為0.09kg/m3，一臺氫冷發(fā)電機中氫氣最大貯量為25kg。生產(chǎn)場所氫量遠小于臨界量1t，通常氫冷發(fā)電機單獨構不成生產(chǎn)場所重大危險源。
2.3.2貯氫庫
按國內(nèi)較大的貯氫庫20組集裝瓶，共400瓶（每只瓶40L，15MPa）進行計算。將氫氣的正常使用溫度（293.15K）與壓力下容積換算為標準狀態(tài)下（101.325kPa，273.15K）的容積，每只氫氣瓶標準狀態(tài)下容積V=4.1Nm3，標準狀況下氫氣密度為0.09kg/m3，氫庫最大貯量為149kg。氫氣貯存場所貯存量遠小于臨界量10t，因此貯氫庫單獨構不成貯存場所重大危險源。
2.3.3給水用液氨
在每臺機組設2點加氨（凝結水精處理裝置出口和除氧器出口），使用液氨，單臺機組OT工況用量約8kg/天，按貯存量為10天的使用量（～80kg）。
因此，給水用液氨單獨構成生產(chǎn)場所重大危險源。
2.3.4脫硝用液氨
類比600MW機組采用3臺容積110m3液氨儲罐，可滿足脫硝中液氨用量要求。
液氨常溫貯存，充裝系數(shù)按0.8計，充裝壓力為16kgf/cm2，液氨密度為820kg/m3。
則液氨總貯量為：M=0.8×0.82×330=216.48（t）
因此，脫硝用液氨單獨構成生產(chǎn)場所重大危險源。
2.3.5重大危險源辨識結果
根據(jù)《重大危險源辨識》GB18218-2000時，應按下式對單元內(nèi)氫氣、液氨進行重大危險源辨識：
q氫冷/1+q儲氫庫/1+q氨/40>1，因此生產(chǎn)場所構成重大危險源。
2.4根據(jù)《關于開展重大危險源監(jiān)督管理工作的指導意見》，符合下列條件的應進行重大危險源申報：
2.4.1閃點在28℃~60℃之間的易燃液體，儲存區(qū)的臨界量為100噸。
2.4.2額定蒸汽壓力大于2.5MPa，且額定蒸發(fā)量大于等于10t/h的蒸汽鍋爐。
2.4.3易燃介質(zhì)，最高工作壓力≥0.1MPa，且PV≥100MPam3的壓力容器（群）。
2.4.4全庫容≥100萬m3或者壩高≥30m的尾礦庫。
因此：
�。�1）火力發(fā)電廠使用的高壓抗燃油、絕緣油的閃點均大于60℃，不屬于重大危險源。
（2）助燃用油閃點通常在60℃左右，需按照閃點和儲量來確定是不是危險源。鑒于每批油品供應均存在不穩(wěn)定性，且柴油貯量較大，建議按重大危險源進行管理。
�。�2）鍋爐。一般火電廠鍋爐的壓力和蒸發(fā)量均高于重大危險源標準，應進行重大危險源申報；另注意啟動鍋爐是否符合重大危險源條件。
（3）氫氣瓶組
儲氫庫中儲存的氫氣為易燃氣體，其氣瓶壓力大于0.1MPa，
PV=15×0.04×400=240>100MPam3
因此火電廠儲氫庫中的氫氣瓶組通常應列為重大危險源申報。
�。�4）尾礦庫
旺河灰場溝頂標高約215m以上，溝底標高約175m，理論壩高為40m，設計庫容1600×104m3；連溝灰場溝頂標高約192m以上，溝底標高約163m，理論壩高約29m，設計庫容2800×104m3。
因此兩個灰場作為尾礦庫均應進行重大危險源申報。
參考文獻：
[1]《中華人民共和國職業(yè)病防治法》；
[2]《職業(yè)病危害因素分類目錄》（衛(wèi)法監(jiān)發(fā)［2002］63號）
[3]《電力行業(yè)勞動環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》(DL/T799.1～7)。
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