火力发电厂的危险源分析和安全技术.docx
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火力发电厂的危险源分析和安全技术
火力发电厂的危险源分析和安全技术
1火力发电厂的生产流程及主要系统
1.1生产工艺流程
电厂以煤炭为原料,以水为介质,产生电力。
主要包括输煤系统、制粉系统、锅炉系统、汽机系统、电气系统、热工系统、化学水系统、水工系统和除灰渣系统。
煤由汽车运至电厂,由带式输送机运至配套煤场,再由带式输送机系统运至主厂房原煤仓,经制粉系统,制成的煤粉送入锅炉燃烧,将锅炉内给水加热成高温高压蒸汽,蒸汽在汽轮机内做功,带动发电机发电,电压升高后由线路输送给用户。
汽轮机排汽进入凝汽器凝结成水,送往锅炉循环使用。
煤粉在锅炉中燃烧产生的烟气进入电除尘器,绝大多数飞灰被捕集下来;除尘后的烟气进入脱硫装置,大量的二氧化硫被去除。
经过脱硝除尘脱硫后剩余少量的飞灰的及二氧化硫等气态污染物随烟气经由烟囱排入大气。
锅炉燃烧产生的灰渣通过除灰系统及粉煤灰分选系统进入灰库、产生的渣通过炉底捞渣机进入渣仓,再送至综合利用企业。
本工程生产流程图如图。
生产工艺流程图
1.2主要设备简介
主要系统及设备表
序号
设备名称
主要设备规范及子系统设备
1
锅炉
2
汽轮机
3
发电机
4
主变压器
5
高压配电装置(出线)
6
厂用电系统
7
事故保安电源
8
汽轮机旁路系统
9
汽轮机抽汽回热系统
10
给水系统
11
凝结水系统
12
辅助蒸汽系统
13
加热器疏水、放气系统
14
闭式循环冷却水系统
15
开式循环冷却水系统
16
抽真空系统
17
制粉系统
18
烟风系统
19
燃料油系统
20
除尘系统
21
烟气脱硫系统
22
消防系统
23
24
2电厂中存在的危险有害因素分析
2.1主要危险有害物质
工程所使用的主要原辅材料有:
煤、0#轻柴油、氢气、液氨、盐酸、氢氧化钠、石灰石等,它们大多是易燃、易爆、有毒或腐蚀性强的物质;物料在生产、贮存、运输过程中,在一定的环境或条件下是极易导致火灾、爆炸、中毒、腐蚀事故的发生和造成粉尘的毒害。
2.1.1主要危险有害物质的特性
根据该工程生产过程及所使用的物料,其可能产生危险有毒有害物质的主要作业场所为化学水处理系统使用的氢氧化钠、盐酸、联氨、氨;循环水处理用的次氯酸钠;氢气系统及发电机冷却所用的氢,点火助燃用的柴油;高压断路器用的六氟化硫,调节控制用的抗燃油中的磷酸三甲苯酯;检修用的乙炔;发电机置换氢用的二氧化碳等。
1)煤及煤粉
煤是一种可自燃物质,在不需外界火源作用下,会在常温空气中自发的物理和化学作用放出热量,当放出热量多于向周围环境散失的热量时,就会造成热量蓄积导致温度逐渐升高达到自燃点而引起燃烧。
本工程设计煤种因其高挥发分的特性,易发生自燃、爆炸。
煤粉在与空气混合后会形成爆炸混合物,遇到明火或达到一定温度时则会发生煤粉爆炸事故。
在卸煤、输煤过程中,制粉系统很多部位会产生煤尘,如转运站、碎煤机室、煤仓间等。
如果煤尘在空气中达到一定浓度,在外界高温、碰撞、摩擦、振动、明火、电火花的作用下会引起爆炸,爆炸后产生的气浪会使沉积的粉尘飞扬,造成二次爆炸事故。
在制粉系统以及皮带传输的过程中极易发生自燃而引起火灾。
在粉尘较严重的作业环境中长期工作的人员,则有可能会得“煤肺”病。
2)高温、高压蒸汽和水
电厂热力系统中有大量压力管道和压力容器,里边流动着大量的高温、高压的蒸汽和水,具有极高的热能;特别是饱和的水蒸发膨胀,会生成大量的高压水蒸汽;当压力管道或压力容器一旦破裂,这些高温、高压的蒸汽、水、汽水混合物喷发出来,会使周围人员躲避不及而烫伤。
3)电能
电的危害非常大,电伤、电死人员、电起火现象时有发生,电对人体的主要伤害有:
肌肉的强烈挛缩,伴随立即失去知觉,并引起以及骤停以及呼吸运动的停止;电灼伤,导致人体残疾。
4)轻柴油
轻柴油易燃,其引燃温度为350~380℃,爆炸极限1.5~4.5%(V%)闪点不低于55℃,按照GB50016-2006《建筑设计防火规范》(2006版)对生产贮存物品的火灾危险性分类,属于乙类危险类别高闪点液体,与氧化剂接触,有引起燃烧的危险。
5)
6)次氯酸钠溶液
为8.3类其它腐蚀品,本品不燃不爆,具有腐蚀性,可致人体灼伤,具致敏性,若吸入、食入或皮肤吸收会起手掌大量出汗、指甲变薄、毛发脱落,本品放出的游离氯可能引起中毒。
7)盐酸
该物质是氯化氢的水溶液,当浓度为38%时,密度为1.19,能溶解大多数金属;盐酸在空气中形成白色的雾,这样气态的氯化氢与空气中的蒸汽相互作用,形成盐酸雾,导致中毒。
盐酸蒸汽能刺激眼、鼻、咽喉粘膜和皮肤。
在做接触盐酸的工作时应配戴防毒口罩和防护眼镜,穿耐酸工作服和围裙,戴橡皮手套,戴耐酸橡皮长靴等。
盐酸的职业危害程度为Ⅲ级,工作场所职业接触限值MAC为7.5mg/m3。
该工程使用贮存盐酸的地方是凝结水精处理,现场贮量<100t。
8)氢氧化钠
为白色固体,易溶于水,有强烈的腐蚀性,属苛性碱类。
可溶解蛋白,形成碱性蛋白,碱性溶液或粉末溅到皮肤下,尤其是飞溅到粘膜上可产生软痂,并能渗入深层组织。
苛性碱引起的中毒均为操作不慎引起,因此在做接触强碱工作时操作要谨慎,接触大量碱液时要穿结实布制工作服,戴眼镜、手套等。
氢氧化钠的工作场所职业接触限值MAC为2mg/m3,该工程使用和贮存氢氧化钠的地方是凝结水精处理。
该物质现场贮量<100t。
9)氨
为2.3类有毒气体,用它与水反应制成的氨水溶液(NH4OH),具有碱性和腐蚀性,是无色液体。
同时具有强烈辛辣臭味,能对皮肤粘膜、呼吸道、消化道及神经系统产生损害。
氨是可燃可爆气体,引燃温度651℃,爆炸极限15.7%~27.4%,属于火灾危险乙类别,爆炸危险ⅢA类别,T1组别。
在使用过程中尽量减少氨水暴露空气的时间,水处理和脱硝系统加氨时应严密,作接触操作时要有防护措施,氨的工作现场职业限值TWA为20mg/m3,※STEL为30mg/m3。
该工程使用和贮存氨的地方主要是给水、凝结水校正处理。
10)二氧化碳
是无色略带酸味的气体,其熔点为-78.515℃(升华),沸点为-56.6℃(5.28kg/cm2);液态时对水密度为1.53;在水中溶解度为0.169%(重量)(20℃)。
二氧化碳的化学性质是相当稳定的,它是麻醉剂,对皮肤粘膜有刺激作用。
在做接触液态或固态二氧化碳的工作时应防止发生冻伤。
二氧化碳的工作场所职业接触限值TWA为9000mg/m3,※STEL为18000mg/m3。
在发电机倒换气体用二氧化碳作中间更换介质时,二氧化碳应符合下列要求;二氧化碳纯度不低于98%,另外二氧化碳瓶应放在阴凉处,避免受热而发生爆炸。
现场所用二氧化碳贮存不超过1t。
11)联氨(肼)
为8.2类碱性腐蚀品,在空气中是发烟的无色液体,气味象氨,为强还原剂,在有催化剂、加热或辐射作用下易分解,水溶液具有碱性,联氨对呼吸系统、皮肤粘膜、鼻、咽喉部均有损害,尤其对肝脏有害。
因此在做与联氨接触的工作时要注意保护呼吸器管和皮肤。
联氨蒸汽可燃可爆,引燃温度270℃,爆炸极限2.9~9.8%,火灾危险类别乙A,爆炸危险类别ⅡA类,T1组别,联氨的工作场所职业接触限值TWA为0.06mg/m3,※STEL为0.13,该工程使用和贮存联氨的地方是闭式冷却水校正处理,贮存量很少(不超过1t)。
12)磷酸三甲苯酯
本品为无色或浅黄色的透明液体,在该工程中用作抗燃油中助剂,本品若吸入、食入或经皮肤吸收会引起中毒性神经病,对体内假性胆碱酯酶有抑制作用,但不抑制真性胆碱酯酶,急性中毒:
大量口服先出现恶心、呕吐、腹泻、后出现肌肉疼痛,继之迅即出现肢体发麻和肌肉无力,可引起足、腕下垂。
损害以运动神经为主,重者可有咽喉肌肉、眼肌肉和呼吸肌麻痹。
可因呼吸麻痹而致死。
亦可以皮肤、呼吸道吸收。
慢性中毒:
长期小量接触本品,可出现与急性中毒相同的神经系统损害,本品可燃、受热合解产生剧毒的氧化磷烟气。
与氧化剂能发生强烈反应。
使用此品或以此品为添加剂的抗燃油,应作好环境和个体防护设施。
使用贮存此品及含有此品的物品装置及贮器应严密闭,防止泄漏伤人。
该品工作场所职业接触限值TWA为0.3mg/m3,※STEL为0.9mg/m3。
13)六氟化硫
六氟化硫为无色无臭难燃气体,比重大于空气,沿地扩散,该工程用于断路器、互感器绝缘介质和灭弧介质,纯品基本无毒,但产品中如混杂低氟化硫、氟化氢,特别是十氟化硫时,则毒性增强。
吸入蒸汽引起头晕或窒息,接触气体或液化气体可引起灼伤、严重损害或冻伤。
燃烧时可产生刺激性有毒腐蚀性气体。
该工程使用六氟化硫的设备处于室外,平时没有什么危险性,但含六氟化硫电气设备(如SF6断路器)在大电流开断时由于强烈的电弧放电作用,会分解出多种有毒、腐蚀性气体及固体分解物,因此在检修工作时应特别主要防护。
工作场所职业接触限值TWA为6000mg/m3,※STEL为9000mg/m3。
14)乙炔
乙炔为2.1类易燃气体,无色无臭,工业品有使人不愉快的大蒜气味。
本品极易燃烧爆炸,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸,火灾危险类别甲类,爆炸危险类别ⅡC,组别T2,爆炸极限2.5~81%。
与氧化剂直接猛烈反应。
与氟、氯等接触发生剧烈的化学反应。
能与铜、银、汞等的化合物生成爆炸性物质。
乙炔吸入后具有弱麻醉作用、高浓度吸入可引起单纯窒息。
急性中毒、明显缺氧症状、吸入高浓度会兴奋、多语、哭笑不安,后出现眩晕、头痛、恶心呕吐、共济失调、嗜睡,严重者昏迷、紫绀、瞳孔反应消失、脉弱不齐。
工作场职业接触限值未制定标准。
类比工程分析可知,本品检修期间使用瓶装乙炔,存贮量不大(<1t)。
15)高温烟气
该工程在生产中高温烟气(100℃以上),烟气中含有二氧化硫、氮氧化物及不完全燃烧产生的一氧化碳。
烟气泄漏会造成人员灼伤、中毒、窒息,还会造成腐蚀、污染环境和大气。
16)氧化钙(石灰石粉尘)
氧化钙是第8.2类碱性腐蚀品。
白色无定形粉末,含有杂质时呈灰色或淡黄色,具有吸湿性。
本品不燃,具腐蚀性、刺激性,可致人体灼伤。
本品属强碱,有刺激和腐蚀作用。
对呼吸道有强烈刺激性,吸入本品粉尘可致化学性肺炎。
对眼和皮肤有强烈刺激性,可致灼伤。
口服刺激和灼伤消化道。
长期接触本品可致手掌皮肤角化、皲裂、指甲变形(匙甲)。
可能接触其粉尘时,建议佩戴自吸过滤式防尘口罩。
必要时,戴化学安全防护眼镜,穿防酸碱工作服,戴橡胶手套。
石灰石粉尘是作业场所危害较大的一种生产性粉尘,国家规定的空气中粉尘容许浓度(mg/m3)为,总尘:
TWA-8.0,*STEL10.0,呼尘:
TWA-4.0,*STEL-8.0。
17)透平油(汽轮机油)
透平油闪点为大于180℃,引燃温度250℃,极易引起火灾。
2.1.2主要危险有害物质的分布
该项目主要危险有害物质的分布见表。
主要危险有害物质的分布
序号
物质
分布场所
1
煤粉
煤场、输煤系统、制粉系统、燃烧系统、码头
2
柴油
点火系统(油罐、油泵、管网、点火器等)
3
4
汽轮机油
汽轮机润滑油系统、顶轴油系统、发电机密封油系统
5
绝缘油
变压器、互感器、油罐
6
盐酸
酸罐、酸计量箱、酸泵及管网
7
氢氧化钠
碱罐、碱计量箱、碱泵及管网
8
氨
加氨箱、氨泵及管网、烟气脱硝系统的氨贮存装置
9
二氧化碳
发电机及换气系统
10
六氟化硫(SF6)
高压断路器、贮存设备
11
磷酸三甲苯酯(抗燃油)
EH油系统、贮存设备
12
乙炔
维修设备、瓶及贮存设备
13
高温高压水汽
锅炉系统、汽机系统、用汽系统
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