火電機(jī)組重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)和安全管理

神華福能發(fā)電有限責(zé)任公司 陳 義

神華福能發(fā)電有限責(zé)任公司鴻山電廠2×1050MW火電機(jī)組（簡(jiǎn)稱鴻山公司）規(guī)劃裝機(jī)總?cè)萘?×1050MW，一期建設(shè)的2×1050MW發(fā)電機(jī)組是福建省率先建成的“首臺(tái)百萬(wàn)千瓦級(jí)超超臨界火電機(jī)組”，同步建設(shè)脫硫、脫硝、電除塵等先進(jìn)環(huán)保設(shè)施，致力于數(shù)字化綠色電站建設(shè)，現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用超過(guò)60%，處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平；采取汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)、四大管道彎管、臨爐加熱、四機(jī)一控等先進(jìn)技術(shù)，有效降低能耗；干灰、干渣、脫硫副產(chǎn)品綜合利用率達(dá)到100%，廢水零排放。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)源存在于下述裝置中：供氫站設(shè)置的2臺(tái)氫氣儲(chǔ)罐，氨區(qū)設(shè)置的2臺(tái)液氨儲(chǔ)罐，鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)的2臺(tái)酸儲(chǔ)存罐和2臺(tái)堿儲(chǔ)存罐，精處理系統(tǒng)的1臺(tái)酸儲(chǔ)存罐和1臺(tái)堿儲(chǔ)存罐。

1 火力發(fā)電廠?；繁孀R(shí)的原則

《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》(GB-18218-2009)標(biāo)準(zhǔn)適用于生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用和經(jīng)營(yíng)危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位對(duì)重大危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)，該標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)研究院、中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院起草，是國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)化學(xué)品危險(xiǎn)源和重大危險(xiǎn)源的評(píng)估規(guī)定如下。

危險(xiǎn)化學(xué)品：具有易燃、易爆、有毒、有害等特性，會(huì)對(duì)人員、設(shè)施、環(huán)境造成傷害或損害的化學(xué)品。是指具有毒害、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等性質(zhì)，對(duì)人體、設(shè)施、環(huán)境具有危害的劇毒化學(xué)品和其他化學(xué)品；臨界量：指對(duì)于某種或某類危險(xiǎn)物質(zhì)規(guī)定的數(shù)量，若單元中的物質(zhì)數(shù)量等于或超過(guò)該數(shù)量，則這個(gè)單元的范圍即可確定為重大危險(xiǎn)源；危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源：長(zhǎng)期地或者臨時(shí)地生產(chǎn)、搬運(yùn)、使用或者儲(chǔ)存危險(xiǎn)物品，且危險(xiǎn)物品的數(shù)量等于或者超過(guò)臨界量的單元（包括場(chǎng)所和設(shè)施）。

重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)指標(biāo)：重大危險(xiǎn)源辨識(shí)標(biāo)準(zhǔn)（The standard of major hazard source identification）是一種規(guī)定了辨識(shí)重大危險(xiǎn)源的依據(jù)和方法，以及計(jì)算重大危險(xiǎn)源辨識(shí)臨界量和最大量的方法。單元內(nèi)存在的危險(xiǎn)化學(xué)品的數(shù)量根據(jù)處理危險(xiǎn)化學(xué)品種類的多少區(qū)分為兩種情況：?jiǎn)卧獌?nèi)存在的危險(xiǎn)化學(xué)品為單一品種時(shí)，則該危險(xiǎn)化學(xué)品的數(shù)量即為單元內(nèi)危險(xiǎn)化學(xué)品的總量，若等于或超過(guò)相應(yīng)的臨界量則定為重大危險(xiǎn)源；單元內(nèi)存在的危險(xiǎn)化學(xué)品為多品種時(shí)，則按式q1/Q1+q2/Q2+…+qn/Qn≥1計(jì)算，若滿足則定為重大危險(xiǎn)源。式中q1，q2…qn為每種危險(xiǎn)化學(xué)品實(shí)際存在量；t，Q1，Q2…Qn為與各危險(xiǎn)化學(xué)品相對(duì)應(yīng)的臨界量、t。

火力發(fā)電廠重大危險(xiǎn)源辨識(shí)：在燃煤發(fā)電機(jī)組中存在的危險(xiǎn)化學(xué)品主要包括機(jī)組啟動(dòng)和停運(yùn)階段所需的助燃劑柴油、發(fā)電機(jī)冷卻用的氫氣、鍋爐水質(zhì)處理所需的鹽酸、氫氧化鈉和環(huán)境保護(hù)需要噴入爐膛尾部煙道的液氨，按照GB 18218-2009的規(guī)定，臨界數(shù)量（噸）為：柴油（閃點(diǎn)大于等于23℃小于61℃的易燃液體）5000，氫氣（易燃易爆氣體）5，氨（無(wú)色有刺激性惡臭的毒性氣體）1，HCl（有強(qiáng)烈的刺激性氣味和腐蝕性的毒性氣體）40。

2 危險(xiǎn)化學(xué)品使用狀況分析

2.1 裝機(jī)容量與?；逢P(guān)系

電廠裝機(jī)容量越大、其相應(yīng)所使用的危險(xiǎn)化學(xué)品的量就越大。鴻山公司裝機(jī)規(guī)模2×1050MW是福建省率先建成的首兩臺(tái)百萬(wàn)千瓦級(jí)超超臨界火電機(jī)組，生產(chǎn)過(guò)程中使用的主要危險(xiǎn)化學(xué)品有：機(jī)組起停階段所需的柴油、H2、液態(tài)NH3、液態(tài)HCL、液態(tài)NaOH，具體使用情況如下：機(jī)組采用微油點(diǎn)火，助燃用油為0號(hào)輕柴油，在一期廠區(qū)內(nèi)租用容量為500m3的柴油罐一座；發(fā)電機(jī)的冷卻方式為水一氫一氫，在廠區(qū)的海邊東南角建設(shè)有一座供氫站。供氫站內(nèi)設(shè)有2個(gè)氫氣儲(chǔ)存罐和1個(gè)雜用氣體吹掃儲(chǔ)存罐，其中2個(gè)氫氣儲(chǔ)罐的容積均為25m3、額定儲(chǔ)存壓力為5MPa；鍋爐尾部煙道噴入的氨氣由設(shè)在氨站的兩臺(tái)氨儲(chǔ)罐內(nèi)的液態(tài)氨蒸發(fā)而來(lái)，氨站的氨儲(chǔ)罐容積均為88m3，氨站內(nèi)液氨最大儲(chǔ)存量為105.6t（取液氨密度0.6m3/t）。

2.2 相關(guān)重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)

柴油。一期廠房?jī)?nèi)租用一座容量為500m3的柴油儲(chǔ)存罐，柴油儲(chǔ)量為500立方米，0號(hào)輕柴油密度為0.85t/m3，柴油儲(chǔ)量經(jīng)計(jì)算為0.85×500t=425t，遠(yuǎn)未達(dá)到臨界量規(guī)定的5000t標(biāo)準(zhǔn)。因此柴油儲(chǔ)罐不構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。公司計(jì)劃在2021～2022年間將微油點(diǎn)火方式改造成等離子體無(wú)油點(diǎn)火，屆時(shí)廠區(qū)內(nèi)不再儲(chǔ)存柴油。因此無(wú)論是從目前的儲(chǔ)存量還是未來(lái)幾年的改造計(jì)劃看，柴油儲(chǔ)存設(shè)施不構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。但在點(diǎn)火方式改造之前仍需根據(jù)危險(xiǎn)源辨識(shí)程序?qū)ζ溥M(jìn)行辨識(shí)評(píng)估。絕大部分燃煤電廠的柴油儲(chǔ)存設(shè)施經(jīng)評(píng)估不屬于重大危險(xiǎn)源，但由于其儲(chǔ)存的數(shù)量較可觀，一旦發(fā)生著火爆炸的后果較為嚴(yán)重，必須按照危險(xiǎn)化學(xué)品的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格管理。如2015年10月10日，內(nèi)蒙古京隆發(fā)電廠在進(jìn)行柴油儲(chǔ)存設(shè)施檢修施工時(shí)發(fā)生起火爆炸事故，正在進(jìn)行檢修維護(hù)的柴油儲(chǔ)存設(shè)施內(nèi)存有柴油約300余噸，檢修作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一共有5名人員正在施工，事故導(dǎo)致3人死亡、1人失蹤。

供氫站。設(shè)計(jì)有2個(gè)氫氣儲(chǔ)罐，氫儲(chǔ)罐容積為25m3，壓力為5MPa，儲(chǔ)氫量為25000×（5/0.101325）×0.0899=111kg。氫氣總儲(chǔ)量111kg×2=222kg=0.222t，小于臨界量5t，不構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。但由于其一旦發(fā)生爆炸事故后果嚴(yán)重，因此仍應(yīng)加強(qiáng)管理。2007年1月8日美國(guó)俄亥俄州東南部的馬斯金格姆電廠發(fā)生氫氣罐爆炸事故，導(dǎo)致1人死亡，9人受傷。

液氨。鴻山公司煙氣脫硝系統(tǒng)采用SCR技術(shù)，將液氨加熱蒸發(fā)后形成氨氣作為脫硝劑。氨區(qū)內(nèi)設(shè)有2座容量為88立方米的液氨儲(chǔ)存罐，2臺(tái)液氨儲(chǔ)存罐全部存滿后的最大儲(chǔ)存量為105.6t（取液氨密度0.6m3/t），超過(guò)《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》(GB-18218-2009)》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的臨界量50t，構(gòu)成了重大危險(xiǎn)源。

鹽酸。鍋爐補(bǔ)給水酸堿區(qū)存有30%純度的HCl，其最大存放量為10m3；精處理酸堿區(qū)存有30%純度的HCl，其最大存放量為30m3；電解海水制氯區(qū)域存有30%純度的HCl，其最大存放量為2.5m3。HCl屬毒性氣體，其臨界儲(chǔ)量為20t，而30%HCl溶液為液體，經(jīng)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估辨識(shí)后確定鹽酸不屬于重大危險(xiǎn)源。

氫氧化鈉。鍋爐補(bǔ)給水酸堿區(qū)存有31%純度的氫氧化鈉，其最大存放量為10m3；精處理酸堿區(qū)存有31%純度的氫氧化鈉，其最大存放量為30m3；31%濃度的NaOH溶液為液體，經(jīng)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估辨識(shí)后確定鹽酸不屬于重大危險(xiǎn)源。

2.3 其余儲(chǔ)存量較小的危險(xiǎn)源

鴻山公司廠區(qū)內(nèi)其余儲(chǔ)存量較小的危險(xiǎn)源均未達(dá)到儲(chǔ)存臨界量，不構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。其名稱、CAS號(hào)、使用量或產(chǎn)生量、儲(chǔ)存量、儲(chǔ)存地點(diǎn)和使用地點(diǎn)、侵入途徑、主要危險(xiǎn)特性和有害影響如下：

次氯酸鈉：7681-52-9，145kg/h，145kg/h，循環(huán)水處理，吸入、與眼睛和皮膚接觸；次氯酸鈉與有機(jī)物或還原劑相混易爆炸。水溶液堿性并緩慢分解為NaCl、NaClO3、O2，受熱受光快速分解。強(qiáng)氧化性。身體長(zhǎng)期接觸者會(huì)導(dǎo)致大量出汗，體毛脫落、指甲變薄，次氯酸鈉釋放出的游離氯有中毒的可能性。

氨水：1336-21-6，2t，2t，化學(xué)水處理，吸入、與皮膚接觸；氨水與空氣混合達(dá)到一定比例可形成爆炸性混合物，遇到明火和加熱到一定溫度會(huì)導(dǎo)致爆炸。加熱到較高溫度時(shí)，儲(chǔ)存罐體內(nèi)壓力上升，會(huì)導(dǎo)致開裂和爆炸。氨水濃度達(dá)到一定程度時(shí)可造成人和動(dòng)物組織溶解性壞死。

二氧化碳：124-38-9，60瓶，65瓶，氫氣置換系統(tǒng)，吸入；達(dá)到一定濃度時(shí)會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生麻痹作用。環(huán)境中的濃度達(dá)到一定程度時(shí)，接觸者會(huì)瞬間昏迷倒地、瞳孔變形、大小便失禁，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)呼吸停止直至死亡。干冰和液態(tài)CO2汽化后能造成零下43度以下的低溫，引起接觸者劇烈的凍傷。

聯(lián)氨：302-01-2，2t，4t，化學(xué)水處理，吸入、食入、經(jīng)皮吸收；在明火和加熱到一定溫度時(shí)會(huì)導(dǎo)致燃燒。和氧化劑接觸時(shí)有可能燃燒、爆炸。呼吸道進(jìn)入聯(lián)氨氣體會(huì)受到強(qiáng)烈刺激，同時(shí)出現(xiàn)眩暈、嘔吐和神志不清的癥狀。眼睛接觸液態(tài)或者氣態(tài)聯(lián)氨會(huì)導(dǎo)致致眼睛永久性損傷。

六氟化硫：2551-62-4，需要時(shí)外購(gòu)，六氟化硫高壓開關(guān)，吸入；SF6氣體密度為空氣密度的5倍，在空氣中下沉且不易擴(kuò)散，SF6氣體在受到電弧放電情況下會(huì)裂解成有毒、腐蝕性氣體。在密閉容器內(nèi)聚集會(huì)導(dǎo)致人員窒息。受到SF6中毒會(huì)出現(xiàn)流淚、打噴嚏、頭暈、惡心、胸悶等癥狀。

由以上辨識(shí)可知，依據(jù)GB18218-2009對(duì)燃煤機(jī)組電廠危險(xiǎn)化學(xué)品進(jìn)行評(píng)估，鴻山公司危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源僅為氨站的液氨儲(chǔ)罐。

3 液氨重大危險(xiǎn)源的管理

3.1 液氨的危險(xiǎn)有害性分析

健康危害。無(wú)論是液氨還是氨氣均是有毒介質(zhì)，均可對(duì)人體造成傷害?？諝庵邪钡臐舛冗_(dá)到0.5～0.6%的體積比時(shí)，半小時(shí)內(nèi)會(huì)導(dǎo)致人體中毒，濃度再高時(shí)會(huì)致死。人體皮膚接觸到液氨時(shí)會(huì)造成凍傷；火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)特性。依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）和《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50160-1992）標(biāo)準(zhǔn)，液氨屬于乙類火災(zāi)危險(xiǎn)性物質(zhì)。常溫下氨雖然可以燃燒但不容易點(diǎn)燃。濃度達(dá)到11～14%的體積比時(shí)較為容易點(diǎn)燃，在爆炸極限16%～25%范圍內(nèi)遇明火會(huì)引起爆炸。濃度為22.5%時(shí)遇到明火爆炸，會(huì)產(chǎn)生最大爆炸壓力。

3.2 泄漏應(yīng)急處理

發(fā)現(xiàn)氨儲(chǔ)罐及氨管道有泄漏情況時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)立即停止作業(yè)，立即穿上防酸堿化學(xué)防護(hù)服，在有人監(jiān)護(hù)情況下關(guān)閉漏點(diǎn)隔離閥門，隔離泄漏點(diǎn)。立即啟動(dòng)液氨泄漏應(yīng)急預(yù)案，按照流程逐級(jí)匯報(bào)。漏點(diǎn)迅速擴(kuò)大、無(wú)法控制時(shí)應(yīng)迅速撤離現(xiàn)場(chǎng)，等待救援人員到達(dá)后再組織撲救。將受到液氨污染的所有人員撤離到氨區(qū)上風(fēng)處，將氨站100米周圍的道路封鎖，嚴(yán)格限制人員與車輛出入，杜絕一切可能引起火花的情形發(fā)生。救援應(yīng)急處理人員應(yīng)穿全面罩防護(hù)服、佩戴正壓式呼吸器。迅速切斷泄漏點(diǎn)，利用消防噴霧車和高壓水炮形成的水幕吸收泄漏的氨氣。泄漏的氨罐經(jīng)過(guò)惰性氣體置換測(cè)量氨氣濃度合格后方可焊接動(dòng)火檢修，檢修完畢后須經(jīng)過(guò)放射性探傷合格方可恢復(fù)使用。

呼吸道吸入氨氣時(shí)，立即移送至或自行撤離到上風(fēng)向空氣流通處，大口呼吸交換新鮮空氣。如果呼吸不暢則應(yīng)立即吸入大量醫(yī)用氧氣。呼吸困難時(shí)須馬上進(jìn)行人工呼吸并及時(shí)送到醫(yī)院治療；泄漏至氨儲(chǔ)罐圍堰內(nèi)及氨站地面的液氨，被消防車及消防水炮稀釋后自行流入到氨站廢水槽，應(yīng)及時(shí)排至廢水處理池并用噴淋鹽酸等方法進(jìn)行綜合處理。

3.3 氨站重大危險(xiǎn)源的安全管理

鴻山公司氨站圍墻內(nèi)設(shè)置了8個(gè)液氨泄漏報(bào)警裝置并連接到電廠24小時(shí)值班集中控制室；氨站圍墻內(nèi)設(shè)置了3處噴淋洗眼裝置和硼酸溶液等急救藥品，沖洗水源每三天試驗(yàn)一次保證噴水量和水質(zhì)可靠；氨區(qū)圍墻內(nèi)及距離氨儲(chǔ)罐30米范圍內(nèi)動(dòng)火，必須許可一級(jí)動(dòng)火工作票并簽至生產(chǎn)副總經(jīng)理處，消防車及消防員、監(jiān)護(hù)人員到位后方可開始動(dòng)火。

進(jìn)入氨站大門需得到授權(quán)，授權(quán)管理采取門禁系統(tǒng)管控，門禁系統(tǒng)需使用門禁卡刷卡才能開啟，氨區(qū)的2個(gè)大門和三個(gè)小門均上鎖管制，借用鑰匙必須執(zhí)行登記手續(xù)；進(jìn)入氨站的所有人員，操作前要穿好全面罩化學(xué)防護(hù)服和防護(hù)眼鏡、戴好橡膠手套、穿上防靜電工作服和防靜電鞋，正壓式呼吸器檢查處于良好備用狀態(tài)；液氨泄漏事故應(yīng)急預(yù)案經(jīng)過(guò)總工程師核準(zhǔn)簽發(fā)后，一年至少實(shí)戰(zhàn)演練2～4次，根據(jù)演練結(jié)果不斷提升改進(jìn)。

4 結(jié)語(yǔ)

鴻山公司因生產(chǎn)工藝和環(huán)境保護(hù)需要，使用SCR技術(shù)采用液氨加熱蒸發(fā)后形成的蒸汽噴入爐膛尾部煙道進(jìn)行脫硝。廠區(qū)內(nèi)設(shè)置的氨站內(nèi)液氨儲(chǔ)罐儲(chǔ)存量超過(guò)了規(guī)范規(guī)定的臨界量，構(gòu)成危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源；經(jīng)過(guò)調(diào)研鴻山公司和國(guó)內(nèi)其他燃煤機(jī)組電廠，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步點(diǎn)火技術(shù)趨向于等離子無(wú)油點(diǎn)火，未進(jìn)行無(wú)油點(diǎn)火技術(shù)改造的也大部分實(shí)行微油點(diǎn)火，因此對(duì)于向機(jī)組啟停階段短暫供應(yīng)助燃油的儲(chǔ)存設(shè)備及區(qū)域，按照一般危險(xiǎn)化學(xué)品評(píng)估辨識(shí)并采取嚴(yán)格措施管控即可。

經(jīng)調(diào)查鴻山公司和國(guó)內(nèi)多個(gè)火力發(fā)電廠，不管是采取廠外采購(gòu)廠內(nèi)儲(chǔ)存還是燃煤電廠內(nèi)部自行電解生產(chǎn)氫氣，作為向氫冷發(fā)電機(jī)供應(yīng)氫氣的中間緩存設(shè)備、儲(chǔ)量均遠(yuǎn)小于規(guī)范規(guī)定的臨界量，不構(gòu)成重大危險(xiǎn)源；評(píng)估為重大危險(xiǎn)源的液氨儲(chǔ)罐區(qū)，應(yīng)向當(dāng)?shù)匕脖O(jiān)部門和環(huán)保部門備案并制定專項(xiàng)制度和出入管理規(guī)定，對(duì)于雖不屬于重大危險(xiǎn)源的柴油儲(chǔ)罐區(qū)和氫站區(qū)域，應(yīng)制定專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案并經(jīng)常性的進(jìn)行演練，確保上述危險(xiǎn)區(qū)域的安全管理。