华能海门电厂危险源辨识与控制

毕业论文 华能海门电厂危险源辨识与控制院 、 部： 学生姓名： 指导教师： 职称 专 业： 平安工程 班 级： 完成时间： 摘 要电力作为国民经开展的根底行业之一，是国民经济开展的重要能源，然而电厂事故时有发生，越来越多的电厂平安问题突显出来，也反映出来了电力行业平安控制问题形势较为严峻。本文对华能海门电厂进行危险源辨识并提出相应的对策措施。首先对火电厂的根本情况、工艺流程及火电厂主要系统及设备进行介绍，通过对电厂运行过程现场调查，辨识其运行过程中存在的主要危险源，找出平安隐患，分析了电厂机组启动与停运、日常调整与维护等过程中的危险、有害因素，然后利用事故后果分析、事故树分析方法对其事故后果进行了定量预测，最后针对辨识和分析的结果，从平安管理、平安教育培训、平安技术措施三方面制定出相应的控制措施，以实现“平安第一、预防为主、综合治理平安生产方针的目标。关键词：火电厂；危险源；事故后果分析；事故树分析；控制措施 ABSTRACTAsoneofthebasicnational-economicindustry,electricityisanimportantenergysourceforthedevelopmentofnationaleconomy.However,powerplantaccidentsoccuroccasionally,andmoreandmoreplantsafetyissueshavebeenhighlighted.Itsmeansthattheelectricityindustrysecuritysituationisverygrim.ThisarticleisabouthazardidentificationandappropriatecountermeasuresofHuanengHaimenpowerplant.Firstly,introducethebasicsituationofthermalpowerplants,productiontechnologicalprocessandmajorsystemsandequipment,andthenidentifythemainsourcesofdangerthroughpersonalinvestigation.Andanalyzethehazardousandharmfulfactors.Secondly,quantitativelypredicttheconsequencesofaccidentsonthebasesoftheaccidentconsequenceanalysisandfaulttreeanalysisofits.Finally,developappropriatecontrolmeasuresofsafetymanagement,safetyeducationandtrainingandsafetytechnicalmeasures.Onlyinthisway,canweachievethesafetypolicygoal,Safetyisimportantandprecautionandcomprehensivemanagementgofirst.Key words：Thermal power plant；hazard source； accident consequence analysis;；fault tree analysis；control measures目 录 1 前言12 火电厂概况22.1 地理位置22.2 气候条件22.3 火电厂工艺流程32.4 火电厂主要系统简介42.4.1 燃烧系统42.4.2 汽水系统52.4.3 电气系统62.5 火电厂主要设备72.5.1 锅炉72.5.2 汽机73 电厂运行平安现状与危险源辨识93.1 机组运行平安管理现状93.1.1 平安教育培训现状93.1.2 平安管理度现状93.2 电厂运行主要危险源辨识103.2.1 氢气罐区103.2.2 氨区123.2.3 锅炉运行133.2.4 汽机运行154 主要危险性定量分析174.1 氢气罐17 氢气贮存罐爆炸的能量计算174.1.2 爆炸严重度计算18 氢气贮存罐爆炸事故树184.2 氨区204.2.1 液氨泄露质量流量计算204.2.2 液氨泄露毒性范围计算214.2.3 液氨泄露引起蒸汽云爆炸事故严重度214.2.4 氨气贮存罐爆炸事故树225 华能海门电厂危险源控制与平安改良措施245.1 平安管理措施245.1.1 建立平安管理组织机构245.1.2 建立健全平安管理制度245.1.3 加强现场平安检查255.1.4 重大危险源平安管理措施255.2 平安教育措施255.2.1 建立平安教育制度255.2.2 注重平安教育效果255.3 平安技术措施275.3.1 氢气罐平安技术措施275.3.2 氨区平安技术措施275.3.3 锅炉平安技术措施285.3.4 汽机平安技术措施295.3.5 电厂的平安环境改良306 结束语31参考文献32致 谢33附 录341 前言 电力作为国民经开展的根底行业之一，是国民经济开展的重要能源，在我国和世界上许多国家火力发电仍是生产电能的主要方法。2021年全国全年基建新增装机8500万千瓦，火力发电独占全国发电机容量的74%左右。火电机组和火力发电量占高达74%的比重充分说明了我国电力行业中电力结构性问题非常严重。目前，以煤炭为主的格局在我国能源结构中相当长的时期内难以改变。2003年伦敦大停电，2005年印尼大停电，电力平安问题伴随着越来越多的大规模停电在全世界凸现出来，电力行业的平安状况俨然已成为各个国家平安生产监管的重要方面。每次发生电力平安事故都给人民生活、社会生产乃至社会稳定带来巨大影响。2006年初国务院发布适用于电力生产重特大事故、电力设施大范围破坏、电力供给持续危机等大面积停电事故的处置电网大面积停电事件应急预案。2021年3月华能北京热电厂汽机房爆炸，越来越多的电厂平安问题突显出来，也反映出来了电力行业平安控制问题形势较为严峻。火电厂主要危险源包括电厂锅炉本体、汽机房和储放氢气、氨气以及油库的重大区域等。电力行业平安问题主要包括以下三个方面：一是人的生命平安，电力平安秉承以人为本的方针，首要目标是人的生命平安；二是社会公共平安问题，由电力系统的停电故障而造成的大的停电事故，通常会直接或间接给国民经济开展造成巨大的损失，造成人们的生活极大不便；三是电力设备损害事故，由于各种人为因素、自然灾害和设备可靠性降低而造成，这是电力平安问题造成的最直接的后果，通常会给电力企业、国家造成巨大的经济损失。所以火电厂运行中的危险源辨识与控制应该从人、机器以及储放的氢气和氨气的特性等方面提出辨识分析和控制。通过对火电厂危险源的辨识来提出控制措施以到达预防和降低生命财产损失的目的。 本文选题“华能海门电厂危险源辨识与控制，针对火电厂运行中的危险源进行辨识，并提出控制措施，探讨如何保证火电厂的平安稳定运行。2 火电厂概况华能海门电厂建设工程设计规模为61036MW超超临界燃煤机组，首期建设4台1036MW机组。华能海门电厂是广东电网和南方电网首个规划建设百万千瓦超超临界燃煤发电机组的电厂。华能海门电厂建设目标为争创“国家电力优质工程金奖，把电厂建造成最高技术水平、最好经济效益、最少单位千瓦用人、节能环保、国内领先、国际先进的一流火力发电厂。2.1 地理位置 华能海门电厂坐落于广东省汕头市,位于广澳湾西南角，南临南海,大致地理位置为117E、2326N，见图1。电厂锅炉燃烧的煤由电厂南部海岸的码头运来。厂址西北向距离汕头市潮阳区约8km,西距海门镇约5km(岸线距离约7.5km),东北向距离汕头市中心区约23km. 厂址靠近龙头山的局部海岸及龙头山凸出局部的海岸为岩岸,龙头山以东及厂址以西的海岸为沙岸。图1 华能电厂地理位置2.2 气候条件华能海门电厂位于广东省东南沿海，大致地理位置为117E、2326N，属于东北信风带的南缘，受赤道低气压带与副热带高气压带影响，冬季以偏北风为主，而夏季以偏南风或东南风为主，突显出季风气候特征。呈现出温和且湿润，光照充足，降雨充分，全年根本为无霜期的气候特征，属与南亚热带海洋性气候。春季潮湿，多阴雨日；初夏气温上升，冷暖异常，多暴雨，盛夏少酷暑而高温，台风袭击频繁；秋季枯燥而凉爽，多晴朗天气，气温明显下降；冬季寒冷持续较短偶有短时霜冻却并无严寒。日照充足，日照最短为3月份。年降雨量十分充分，多集中在59月份。电厂所在地气象要素特征值见表1。表1 厂址所在地气象要素特征值气象要素名称数值年平均气温年极端最高气温38.4年极端最低气温三十年一遇设计风速多年平均风速多年平均湿度79%多年平均气压多年平均日照时数多年平均年降雨量历年最大降雨量最大一日降雨量最大十分钟降雨量多年平均大风天数多年平均雾天数多年平均雷暴天数全年主导风向SE夏季主导风向SE/S冬季主导风向NE/N 2.3 火电厂工艺流程火电厂主要由燃烧系统、汽水统、电气系统组成。火力发电厂，将经过处理的一次能源煤粉用皮带输送至锅炉，锅炉中的水因煤粉燃烧加热锅炉而变成水蒸气，水蒸气再经过一次加热进入高压缸。为了提高热效率，水蒸汽会在进入中压缸之前进行二次加热，中压缸的蒸汽推动汽轮发电机发电，低压缸引入与之对应的中压缸蒸汽。从中间段抽出已做过功的蒸汽供流经凝汽器水冷，成为40度左右的饱和水作为再循环水。再循环水经过凝结水泵和低压加热器到除氧器中，此时为160度左右的饱和水，给水泵将再经过除氧器除氧的饱和水送入高压加热器中，其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料，最后流入锅炉进行再次利用。以上就是一次生产流程。凝汽式燃煤电厂的生产过程示意图如图2所示。图2 凝汽式燃煤电厂的生产过程示意图2.4 火电厂主要系统简介2.4.1 燃烧系统燃烧过程包括煤的输送、磨煤机磨煤、煤粉的粗细别离、排粉、给煤机给粉、锅炉燃烧、电除尘、GGHGas Gas Heater脱流吸收等。皮带输送煤场的煤进入煤仓间的煤斗内，磨煤机将经给煤机送入的煤磨成煤粉，磨煤机磨好的煤粉通过空气预热器的加热后送入粗细别离器，合格的煤粉通过粗细别离器并经过排粉机送入粉仓不合格的煤粉送返磨煤机，给煤机将煤粉送至喷燃器，最后送入锅炉进行燃烧。经过电除尘脱出粉尘的烟气送至脱硫装置，吸风机将通过石浆喷淋脱出流的气体送到烟筒排入天空。如图3图3 电厂煤粉炉燃烧系统流程图2.4.2 汽水系统火力发电厂的汽水系统主要包括锅炉、汽轮机、凝汽器、上下压加热器、凝结水泵和给水泵等局部，除此之外循环水系统、化学水精处理系统和冷却系统等也是汽水系统的构成局部。过热蒸汽是过热器再次加热原本锅炉加热水产生的蒸汽而形成的，汽轮机的叶片因过热蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机内，进入汽轮机的蒸汽不断膨胀并且高速转动从而推动了汽轮机的叶片转动，汽轮机叶片的转动为发电机发电提供了动力。现代大型汽轮机组为了更好的提高热效率而广泛采用给水热循环，即给水加热使用从汽轮机内抽出做过功的蒸汽。一般超高压机组中还采用再热循环，所谓的再热循环，就是汽轮机的高压缸出口抽出作过一段功的全部蒸汽，气轮机的中压缸引入被送至锅炉中加热后的再热蒸汽和送入低压缸中的由中压缸送出的蒸汽不停地做功。凝汽器中的冷却水将排入后的因不断做功而压力、温度降低的蒸汽冷却，凝结成水。凝结水被打入低压加热后又经过除氧气除氧，水泵再将加热除氧后的水送至高压加热器，而送入锅炉内的水都是经过加热的热水，水在再过热器继续对水进行加热，使送至汽轮机作功的是过热的蒸汽，这样不停得机械地作功。由于要经过许多的阀门设备且疏通管道较多，汽水系统中的蒸汽和凝结水就难免产生跑、冒、滴、漏等现象，这些现象都会造成水的损失，为了弥补这些损失，我们必须不断的向除氧器中补充水，而补给入除氧器的水必须是经过化学处理过的软化水。如图4 图4 电厂汽水系统流程图2.4.3 电气系统电气系统主要包括副励磁机、励磁盘、主励磁机备用励磁机、发电机、变压器、高压断路器、升压站、配电装置等局部构成。励磁盘将副励磁机永磁机发出高频的电流整流后再送至主励磁机，调压器以及灭磁开关经过碳刷送到发电机转子接收主励磁变发出的经过调压器以及灭磁开关碳刷的电流，当发电机转子旋转其定子线圈感应出电流后，发电机出线将电流分两支，一是送至厂用电变压器，二是送到六氟化硫断路器高压断路器，由六氟化硫高压断路器送至电网。如图5图5 电厂电气系统示意图2.5 火电厂主要设备2.5.1 锅炉锅炉作为火力发电厂中主要设备之一。其起到将燃料在炉膛中燃烧燃料而放出热量传给工质从而产生具有一定压力和温度的蒸汽的作用，以此来供汽轮发电机组发电。与其他行业所用工业锅炉相比，电厂锅炉具有以下特点：容量大、参数高、结构复杂、自动化程度高等。锅炉每小时所产生的蒸汽量就是锅炉容量，也称为锅炉的蒸发量。锅炉的额定蒸发量指的是在保持额定蒸汽压力、额定蒸汽温度、使用设计燃料和规定的热效率情况下所能到达的蒸发量。额定蒸汽压力和额定蒸汽温度就是电厂锅炉的额定参数。过热器主汽阀出口处的过热蒸汽压力和温度就是蒸汽压力和温度。2.5.2 汽机在汽轮机组中将能完成蒸汽热转换为机械能的汽轮机组的局部称为汽轮机本体，也就是汽轮机本身。除了汽轮机本体之外，回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统都属于汽轮机组的重要构成局部。汽轮机本体分为两个局部，一是固定局部静子，如汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等均属于汽轮机本体固定局部，二是转动局部转子，如主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等均属于汽轮机本体的转动局部。而流通局部就是由汽轮机本体的两个局部组成的，即固定局部的喷嘴、隔板与转动局部的叶轮、叶片组成，流通局部具有将蒸汽热能转化成机械能的功能，汽缸具有防止高压蒸汽外泄的功能。除了上述的各系统外汽封系统也是汽轮机的组成局部。由于汽缸内部、隔板前后及带反动度的动叶片两侧存在着压差，而相应各动、静局部之间会有碰撞摩擦，所以必须在动、静局部之前留有一定的空隙，这就造成有一定蒸汽漏出或空气漏入汽缸内。为了减少泄漏，就在这些相应的位置安装了汽封装置。3 电厂运行平安现状与危险源辨识3.1 机组运行平安管理现状3.1.1 平安教育培训现状(1)新上岗员工 .三级平安教育：厂级、部门级、班组级，电厂规定严禁未经三级教育培训及考试合格者进入现场。厂级平安教育主要内容是新平安生产法、电厂平安规定章程、作业场所职业危害因素及防范措施；部门级平安教育部门现阶段平安生产情况、应急救援预案、重大事故告知及典型事故案例分析；班组级平安教育主要内容是各岗位岗位平安生产中的责任、电厂设备平安操作规程、各类平安防护用品的使用方法等。 存在问题：由于缺乏设备设施、时间精力，部门级、班组级平安教育只是对员工的工作需注意的问题进行了简单的培训。培训流于形式，走过场，员工并不能得到很好的平安教育培训。(2)在岗人员 电厂每年都会定期组织员工进行新平安法和平安规定章程考试并组织各类反事故演戏；离岗超过一个月再从事工作前必须重新进行三级平安教育培训并考试合格；定期组织员工进行消防用具使用的培训；运行操作人员和技术人员定期组织平安技能和实际操作考试。 存在问题：平安生产法、平安规定章程考试舞弊情况严重，平安技能和实际操作考试无奖惩制度，员工积极性不高，平安意识淡薄。(3)换岗员工 电厂允许生产工作人员岗位的换动，但是要提前进行申请，申请得到批准后，还不可以换岗，要参加统一的新岗位的教育培训，包含现场实操，成绩合格前方可换岗。 发现的问题；流程较多，培训考试的时间安排不合理，过于紧张，监考过程不严格，可以找人代考。3.1.2 平安管理度现状1平安生产责任制 电厂的平安生产责任制度是一种由大到小的管理制度，目标是将责任落实到具体的人或部门，使工作人员明确自己的平安责任，以厂、部、班三级来明确在平安生产中的各自分工。厂级是从大方向对平安生产进行管理，控制重大的伤亡事故、电厂的电网故障事故的发生及处理。部门级是主要是针对轻伤事件的控制，及防止重伤事故发生的责任，进行有针对性的平安控制。班组级的目标与责任在平安控制方面主要是对设备异常和轻伤等事件的控制。2职业健康平安管理制度 火力发电厂存在的主要职业健康病有：尘肺煤工尘肺、石棉肺、电焊工尘肺 ；职业中毒比方焊工焊条上的锰、硅、铬、镍等重金属中毒；职业性皮肤病如硝、硫的化学性灼伤；职业性眼病化学性眼部灼伤、电光性眼炎；物理因素所致职业病如长期在噪音下工作而耳鸣、耳聋。虽然电厂按照相关规定制订了职业健康平安管理制度，但是在实施的时候，并没有硬性规定，执行力度较弱，现场的锅炉和汽机房内，很多地方均属于高噪音区域，按规定在这种区域作业不能连续超过一个小时，更有些员工没有佩戴耳塞进去，很容易导致噪音性耳聋。3事故调查统计报告与平安奖惩制度工作与工资相对应，平安奖惩机制是通过对应奖金的控制来提高工作人员的平安意识，标准现场文明的施工，确定明确的平安目标，对于到达目标的工作部门及操作标准的个人，进行奖励，对于违反平安规章制度，野蛮施工的班组及个人首先要进行平安教育，其次就是依据其事件级别，进行相应的处分，并进行记录跟踪监督，严重的性质恶劣的事件，需要通告学习严肃处理当事人及相关领导。发生的事故异常事件均要进行数据统计，对事故的调查要遵循四不放过原那么，做出的事故调查要进行公开，组织各级人员进行反响学习。 3.2 电厂运行主要危险源辨识 氢气罐区1电厂内氢气的作用 两种能相互转换时，发生能量损耗情况是不可防止的，发电机运转时，就是从一种能机械能转变为另一种能电能，所以也是如此。而这些损耗的能量，变成热量，发电机转子、定子、定子绕组等部件都会因这热量而温度升高。 因为发电机的部件制成的材质都是铜和铁，所以这种能量损耗叫做铜损和铁损。发电机要想能在绕组绝缘材料允许的温度下长期稳定运行，及时导出铜损和铁损所产生的热量至关重要，只有导出了产生的热量，发电机各主要部件的温升才能保持在允许的范围内。否那么，发电机的升温会出现超出承受范围的温度，造成绕组绝缘老化，出力降低，甚至烧坏，导致发电机不能平安稳定运行。所以需要选用行之有效的冷却方式来快速、长期地导出发电机产生的热量，从而保证发电机平安稳定运行。冷却介质把热量传导出去从而实现发电机的冷却。常用的冷却方式有：空气冷却。空气冷却多适用于容量小的发电机，即使发电机内部通过空气，带出热量。但随着发电机容量的增大这种效率差的冷却方式已逐渐被淘汰；水冷却。 把发电机转子和定子绕组线圈的铜线做成空心，发电机通过带出热量的通过铜线内部的高纯度运行水冷却。目前，这种冷却方式广泛用于大型机组； 氢气冷却。 氢气本身很轻所以对发电机转子阻力小且传导的热效率是空气的六倍以上，所以氢气冷却方式多用于大型发电机，即冷却器通水将在发电机内部密封的循环氢气冷却。氢气冷却可分为内冷式直接冷却和外冷式两种。内冷式指氢气与铜线直接接触，外冷式指氢气不直接与铜线接触。当前，空气冷却除了小容量25MW及以下汽轮发电机仍采用外，功率超过50MW的汽轮发电机都广泛采用了氢气冷却，氢气、水冷却介质混用的冷却方式。2) 电厂内氢气的介绍海门华能电厂使用氢气冷却的方式，氢站位于重大区域内。氢气透明、无臭无味，极易燃烧，具有易燃易爆性，爆炸极限为4%75%，无毒，在空气中扩散速度快，液化需要低温环境。华能海门电厂氢气罐存放在专门设立的氢站，位于重大区域，氢气罐类似一个长为的圆柱体，其压力大约为0.7Mpa。3) 氢气贮存罐危险源辨识 氢气罐爆炸，氢气本身具有易燃易爆性A.明火引起的爆炸。氢区所在重大区域并没有设置门禁，这导致电厂员工和外包检修单位人员可以随意进出，进入人员可能携带明火，在氢气罐边吸烟或动火作业等，留下平安隐患；B.到达爆炸极限。氢气的爆炸极限为4%75%，氢气罐本身密封出问题或压力阀失效、压力超过极限都会导致氢气与空气混合，一旦到达爆炸极限就会发生爆炸事故；C.静电火花引起的爆炸。液氢在储存罐内高速流动冲击金属材质的罐壁引起静电积累，而氢气罐防静电平安装置出问题，如没有设置静电接地装置、接地电阻不符合标准、接地线损坏等都会引起静电火花，从而引起氢气罐爆炸；D.雷击火花引起的爆炸。避雷装置失效或没有设置避雷防护装置，遭到雷击产生火花，导致爆炸事故的发生；E.连锁爆炸反响。氢气罐在氢站，而氢站座落在重大区域内，重大区域内还设有油库和氨站，一旦发生爆炸事故，很有可能引起连锁反响。 窒息事故。氢气虽然无毒，但是在生理上对人是惰性的，一旦空气中氢气含量过高，会引起人的缺氧性窒息。A.因生产工艺技术水准有限，氢气罐的密封装置出现问题引起氢气泄漏，空气中氢气迅速扩散，含量增长，导致人员窒息事故发生；B.氢气液化需要低温环境，这样就给储存罐带来很大压力，超压装置失效引起氢气泄漏，导致窒息事故的发生；C.运行人员的误操作，如平安阀开启过大等引起的氢气泄漏，从而引发窒息事故的发生。 3.2.2 氨区1电厂内氨气的作用 华能海门厂为提高脱除效率而使用SCRSilicon Controlled Rectifier脱硝技术，反响公式如下所示:：华能海门电厂的氨气是存放于专门设立的氨区，位于重大区域，其存储容器是两个大约、的圆柱体，两个压力容器最大存储容量为18立方米。2氨气特性氨为无色、有刺激性恶臭的气体，具有易液化、易溶于水呈碱性、乙醇和乙醚的特点，空气中爆炸极限为16.1%25%，特性表现为毒性、强刺激性和腐蚀性。3氨区危险源辨识 氨气罐爆炸。A.明火引起的爆炸。与氢区一样，氨区也设在在重大区域，没有设置门禁，电厂员工和外包检修单位人员可以随意进出，进入人员可能携带明火，在氢气罐边吸烟或动火作业等，留下平安隐患；B.到达爆炸极限。氨气的爆炸极限为16.1%25%，氨气罐本身密封出问题或压力阀失效、压力超过极限，未定期检测，都会导致氨气与空气混合，一旦到达爆炸极限就会发生爆炸事故；C.静电火花引起的爆炸。液氨在储存罐内高速流动冲击金属材质的罐壁引起静电积累，而氨气罐防静电平安装置出问题，如没有设置静电接地装置、接地电阻不符合标准、接地线损坏、作业人员未穿防静电工作服等都会引起静电火花，从而引起氨气罐爆炸；D.雷击火花引起的爆炸。避雷装置失效或没有设置避雷防护装置，遭到雷击产生火花，导致爆炸事故的发生；E.连锁爆炸反响。重大区域内出氨区外还设有氢站和油库，一旦发生爆炸事故，很有可能引起连锁爆炸。 氨气中毒事故A.氨气具有毒性、强刺激性和强腐蚀性。氨气腐蚀阀门，压力阀失效导致氨气泄漏，氨气在空气中扩散，导致氨气中毒事故发生；B.通风问题引起的氨气中毒事故。汕头市属于亚热带海洋性气候，季风气候显著，夏季多为东南风，一旦氨气泄漏，氨气的致死浓度范围覆盖大局部厂区；C.人员疏散问题。平安教育内容不包含季节风向问题，而氨区内也没有能正确反响风向的风向标，氨气泄漏事故一旦发生，对人员逃生方向判断有巨大影响。氨区所在的重大区域只有大门一处消防通道，一旦火灾事故发生，可能导致疏散不及时。 3.2.3 锅炉运行1)电厂锅炉介绍 华能海门电厂采用东方电气集团东方锅炉的超超临界一次中间再热变压运行螺旋管圈燃煤直流炉，型号：DG3033/26.15-1。其主要性能参数BMCR如下：最大连续蒸发量：3033t/h；再热蒸汽流量：2470t/h；主汽压力：25.98MPag；主汽温度：605；再热蒸汽进/出口压力：4.88/4.68MPag；再热蒸汽进/出口温度：351/6032)锅炉运行危险源辨识 锅炉爆炸 锅炉作为承压设备，本身承载着一定的压力。华能海门电厂采用东方电气集团东方锅炉的超超临界一次中间再热变压运行螺旋管圈燃煤直流炉，主汽压力：25.98MPag，再热蒸汽进口压力/出口压力：4.88/4.68MPag，如此大的压力一旦锅炉内外压力严重失衡，就会出现锅炉爆炸事故。 A.锅炉运行过程中因水的高温蒸发问题，会导致锅炉内的水越来越少，就会造成锅炉的缺水事故。而锅炉本体各部位压力表、温度计齐全众多，一旦压力表、温度表损坏或已过合格期更换不及时，不能正确反响压力和温度实时状况是，运行巡检人员误记录锅炉运行实时参数及负荷情况而导致锅炉不能第一时间补充蒸发的水量，锅炉的缺水状况得不到控制，锅炉内压力不断上升以至过高，锅炉的炉壁可能承受不住过高压力的冲击而发生锅炉爆炸事故。B.锅炉平安阀等其他平安装备损坏失效，无法及时排泄炉内的气体，炉内的压力得不到降低，压力超过锅炉承受的最大压力，锅炉内外压力严重失衡，就会发生锅炉爆炸事件。C.运行人员误操作，运行人员由于技能水准、精神状态等原因，对锅炉运行参数负荷误判断、未及时发现锅炉各平安装备损坏问题，对锅炉缺水、满水、管道破裂的情况无操作而保证不了锅炉平安稳定运行的环境，导致锅炉爆炸事件发生。 运行巡检人员检修作业人员烫伤 华能海门电厂锅炉主汽温度：605，再热蒸汽进/出口温度：351/603。为方便检修作业的开展、提高检修作业效率以保证锅炉平安稳定运行，经常撤除的管道保温壳和保温棉不能及时恢复，很可能导致运行巡检人员因距离管道过近或误触碰高温管道而收到高温烫伤。 外包检修单位检修人员进行检修作业时高处坠落或受到物体打击 A.锅炉的检修作业包含很多高处作业，通常需要搭设脚手架。检修人员在脚手架上进行检修作业时，可能会因脚手架技术参数不合格、未使用或未按标准使用平安带和防坠器等平安防护用品，导致高处坠落事故的发生。B.检修人员在脚手架上进行高空作业时，下方未设置隔离区或使用检修工具时未按规定使用绑扎带对检修工具进行绑扎，导致检修工具掉落，砸伤下方人员。 触电风险 A.华能海门电厂锅炉机组现场因运行和检修需要，现场有很多照明电源和电源控制箱，电源线的敷设不合理、行灯电压超过平安电压等，人员一旦误碰，很容易导致触电事故的发生。B.检修人员进行检修作业时有时需要用到电开工具，电开工具漏电保护装置的损坏或不正确接地，都会导致人员触电事故的发生。 中毒和窒息风险人员进入密闭容器，如锅炉炉膛、磨煤机等受限空间，如果进入前未进行充分通风把有害气体或有害气体残留物排出并检测合格、未使用防毒面具等防护用具，会导致人员中毒和窒息事故的发生。 粉尘华能海门电厂采用东方电气集团东方锅炉的超超临界一次中间再热变压运行螺旋管圈燃煤直流炉，用可结渣性的烟煤作为燃料。烟煤在输送至给煤机、磨煤机、炉膛的过程中，如果输煤管道泄漏，空气中就会漂浮很多煤粉。 噪声华能海门电厂机组正常运行的时候，锅炉本体上六大风机等地方的噪声都到达了90分贝甚至更高，对员工的身体健康造成很大伤害。电厂规定员工必须佩戴耳塞才能进入现场。但是，电厂对此规定的执行力度较弱，很多员工进入场并未佩戴耳塞。3.2.4 汽机运行1电厂汽机介绍汽轮机是火力发电厂三大主要设备之一。汽轮机利用蒸汽将热能装换成机械能，以实现能量的转换。华能海门电厂采用超超临界，一次中间再热，四缸四排汽，高中压分缸、双流低压缸，单轴凝汽式汽轮机。 主要性能参数如下：额定功率：1036.499 MW ；额定转速： 3000 r/min ； 主蒸汽压力：25 MPa ；主蒸汽温度：600 ； 主蒸汽流量：3033 t/h ；高压缸排汽压力：5.946 MPa ；高压缸排汽温度：362.9 ； 再热蒸汽流量：2470.332 t/h ； 再热蒸汽进口压力：4.578 MPa ； 再热蒸汽进口温度：600 ； 凝汽器压力：5.7 kPa；2汽机运行危险源辨识 汽轮机发电机爆炸A.华能海门电厂发电机使用氢气冷却方式导出发电机产生的热量。由氢气特性知道，氢气本身具有易燃易爆性，且渗透性强，输送过程中一旦从管道或设备中泄漏出来，与氧气混合后很容易发生爆炸；B.发电机充氢或者排出氢气时，操作人员误操作，开启或关闭阀门的速度过快或摩擦产生静电火花，引起爆炸事故的发生；C.检修人员对氢冷发电机进行检修作业时携带明火，未检测氢气泄漏情况就进行动火作业，从而引起汽轮机发电机爆炸事故的发生；D.检修人员在容器内作业时，未使用平安电压防爆行灯照明，导致爆炸事故发生。E. 平安疏散隐患。华能海门电厂内各厂房均设有平安出口，并配备应急照明灯，平安出口标志标准、符合标准，但是电厂内厂房众多，汽机房很大且有多层，路口处和上下楼梯处路识牌只有标识“由此上下或“由此进出，并不能很好的反响上下到哪里和进出哪里，当发生事故的时候，平安疏散存在很大隐患。 烫伤事故 华能海门电厂采用超超临界单轴凝汽式汽轮机，主蒸汽温度：600 ；高压缸排汽温度：362.9 ；再热蒸汽进口温度：600 。运行人员和外包检修人员在汽机房如果误碰，很可能造成高温烫伤事件发生。 噪音危害汽轮机组运行，汽机房属于高噪声区域，运行人员长期在高噪声区域工作、检修人员长时间在汽机房进行检修工作，会对员工身体健康造成重大影响。 4 主要危险性定量分析4.1 氢气罐 氢气贮存罐爆炸的能量计算华能海门电厂的氢气罐最大贮存量为20，液态氢气的密度为。因此最大贮存质量为： 1TNT当量计算公式为： 2 式中 1.8地面爆炸系数：蒸汽云当量系数，取=0.04；氢气的爆热，取=142900；的爆热，取。因此： 死亡半径为： 3重伤半径由以下方程式求解： 4 5 6解得： 轻伤半径由以下方程式求解： 7 8 9解得： 对于爆炸性破坏，财产损失半径的计算公式为： 10式中 -二级破坏系数，=5.6。计算得： 所以氢气罐爆炸的破坏半径如表3所示。 表3 氢气蒸气云爆炸破坏半径死亡半径m重伤半径m轻伤半径m破坏半径m 114.1.2 爆炸严重度计算氢气贮存罐爆炸事故的严重度用S表征，反映其氢气贮存爆炸事故造成的经济损失大小。它包括人员生命、财产损失两方面，并将人的伤害也折合成财产损失万元。事故的总损失值S： (11)式中 C财产破坏价值，万元；、事故中人员死亡、重伤、轻伤人数20-30人、80-150人、200-300人，人数按电厂大修时计算。所以： 氢气贮存罐爆炸事故树氢气罐爆炸事故树如图6。图6 氢气罐爆炸事故树 X1一罐体附近吸烟；X2一罐体附近动火；X3一液氢流速高；X4一液氢冲击金属容器；X5一未设置防静电接地装置；X6一接地电阻不符合要求；X7一接地线损坏；X8一雷电；X9一未装设避雷设施；X10一避雷器故障；X11一氢气罐密封不良；X12一压力阀失效；X13一压力超过极限。 用布尔代数法计算最小割集6： = = = 从而氢气贮存罐爆炸事故树的最小割集为： 同理可求得最小径集为： 结构重要度： 根据最小径集中各根本出现的次数以及所在最小径集中所占比重可得各根本领件的结构重要度为： 可以看出：最小割集很多，多达20个，说明氢气罐危险度很高。最小割集中只要有最小割集中的根本领件同时发生，就会导致氢气罐爆炸事故的发生；最小径集很少，只有6个，说明氢气罐平安性不高。最小径集中各最小径集的根本领件不同时发生，氢气罐就不会发生爆炸事故；从结构重要度可以看出，引起氢气罐爆炸事故的原因重要程度有大有小，控制氢气罐爆炸事故时根据重要度来控制。4.2 氨区4.2.1 液氨泄露质量流量计算氨气罐中的氨气是加压液化后的液氨，所以算泄露质量流量的计算可以采用液体经小孔泄露的源模式。 12式中 液体质量流量，； 小孔的面积，； 流系数，取0.61； 液体密度，； 液体压力，。根本假设及初始条件：氨气罐产生长30mm,宽2mm的孔洞，液氨密度为610,液体压力为1.15Mpa。液氨的质量流量为： 4.2.2 液氨泄露毒性范围计算 扩散到大气中的蒸发氨气，进行泄露物浓度估计可以采用高斯扩散模型7。设泄露点为坐标原点，取x轴正方向为平均风速的顺风方向，侧风方向为y轴，z轴正方向为垂直向上。 13式中 C(x,y,z)为空间某点的氨浓度，； U风速，； 、分别为y、z方向的扩散参数，、； Y、Z为侧风方向、垂直向上方向的扩散距离，m。令式19中y=0,z=0，得到地面x轴线浓度 根本假设及初始条件：发生泄漏时的风速为3m/s，大气稳定性为中性；吸入氨气5-10分钟致死浓度为0.5，质量浓度为；国家规定氨气的车间最高允许浓度为30。将这些数据代入式(20)得到下风向的致死浓度氨气的扩散距离X为78.5m，下风向氨气在车间的最高允许浓度氨气的扩散距离为1450m。同理算出测风向y的扩散距离分别为5.3m和74.0m。4.2.3 液氨泄露引起蒸汽云爆炸事故严重度氨气的密度为，两个氨气罐的最大储存量为18，氨气的爆热为10980,再根据公式114可以得出氨气泄漏导致蒸气云爆炸后的死亡半径、重伤半径、轻伤半径、财产损失半径如表4所示。 表4 氨气蒸气云爆炸破坏半径死亡半径m重伤半径m轻伤半径m破坏半径m取事故中人员死亡、重伤、轻伤人数5-10人、30-50人、80-100人，人数按电厂大修时计算。再根据公式15得事故损失为 氨气罐爆炸还可能会引起大的油库装有3000t柴油发生第二次爆炸，造成更大的伤害。4.2.4 氨气贮存罐爆炸事故树氨气罐爆炸事故树如图7。图7 氨气罐爆炸事故树X1一罐体附近吸烟；X2一罐体附近动火；X3一液氨流速高；X4一液氨冲击金属容器；X5一未设置防静电接地装置；X6一接地电阻不符合要求；X7一接地线损坏；X8一未穿防静电工作服；X9一作业中产生摩擦；X10一黑色金属撞击；X11一鞋钉与地面摩擦；X12一直击雷；X13一雷电感应；X14一非资质厂家生产；X15一未定期检测；X16一库区内通风不良。同理，用布尔代数法求得最小割集为： 最小径集为： 结构重要度：根据最小径集中各根本出现的次数以及所在最小径集中所占比重可得各根本领件的结构重要度为：可以看出：最小割集很多，有26个，说明氨气罐危险度很高。最小割集中只要有最小割集中的根本领件同时发生，就会导致氨气罐爆炸事故的发生；最小径集很少，只有6个，说明氨气罐平安性不高。最小径集中各最小径集的根本领件不同时发生，氨气罐就不会发生爆炸事故；从结构重要度可以看出，引起氨气罐爆炸事故的原因重要程度有大有小，控制氨气罐爆炸事故时根据重要度来控制。5 华能海门电厂危险源控制与平安改良措施5.1 平安管理措施5.1.1 建立平安管理组织机构 建立健全平安管理组织机构，如图8。图8 华能海门电厂平安管理组织机构图5.1.2 建立健全平安管理制度电厂平安教育既是开放的，也是硬性的。电厂必须建立一套严格、完善的平安考核制度，硬性规定，不搞软标准，从制度上约束员工平安行为，从而提高员工平安意识和电厂平安管理水准。1建立健全平安生产责任制 明确从各级领导、各级职能部门到技术人员、运行操作人员、外包检修人员的平安职责，在劳动生产过程中对平安生产层层负责，各级领导重视平安生产、劳动保护工作，切实贯彻执行党的平安生产、劳动保护方针、政策和国家的平安生产、劳动保护法规，在认真负责地组织生产的同时，积极采取措施，改善劳动条件。2建立健全职业健康平安管理制度 加大对已制定的职业健康平安管理制度的实施力度，作出硬性规定，提高执行力度，如设立专门检查人员检查员工进入现场有无佩戴耳塞、口罩等防护用品，未佩戴者严禁进入生产现场。5.1.3 加强现场平安检查加强现场现场平安检查，严格执行巡回检查制度，按照固定时间、地点，对重大设备进行专项检查，保证设备机组平安稳定运行。对进入现场运行操作人员与外包检修人员进行检查，保证两票三制制度的严格执行，检查进入现场人员是否一切行为符合电厂平安生产规章规定。5.1.4 重大危险源平安管理措施1氢区 通过氢气贮存罐发生爆炸应急预案的演练，利用PDCA法进行分析从而进行循环的完善； 严格制定氢气贮存罐区域的监察管理制度，坚决执行管理制度，对于触犯规定的工作人员，进行严格的考核处理，承包商人员直接对承包商连同处分，通报批评。4氨区 对员工进行系统的平安培训，详细的对员工在氨气贮存罐发生爆炸预案中所要做的事进行讲解； 对于新引进的脱硝系统，应该进行系统的平安培训，向大家介绍解新技术的原理； 进行详细的氨气贮存罐的爆炸危害及预防平安培训，面向于厂内的任何工作人员。3锅炉 加大生产实时监控力度，防止参数不稳定时发现不及时； 定期组织巡检人员考试，严禁不合格人员参与巡检。 平安教育措施5.2.1 建立平安教育制度 电厂内领导和管理人员要加大对平安教育的重视程度。电厂领导需大力支持电厂内建设本厂平安教育制度，并保证建立平安教育制度的技术、人员以及资金的投入，以确保平安教育方案有条不紊的进行。因此，电厂平安教育的效果取决于电厂领导的平安意识还有对平安教育的重视程度8。5.2.2 注重平安教育效果 1平安教育的方式要形象化。平安教育过程中可以采用PPTPowerPoint等方式，鲜明形象，图文并茂较为符合人的兴趣，简单易懂，并与人员接受教育内容； 2教育内容要标准化。平安教育的内容严格按照相关的标准、规定的内容，由平安监察部门专门设立平安教育培训小组统一管理平安教育培训，进行平安教育培训的人员必须经过考察，杜绝平安教育培训流于形式化、无实际效果； 3教育要有针对性。平安教育培训小组对员工进行平安教育时要具有针对性。电厂人员众多，包括运行、设备、外包单位检修人员等，各员工因工作性质、作业环境、作业时间等等因素的不同，进行平安教育培训时要根据这个不同因素进行专项针对性教育，保证平安教育的适用性和有效性； 4充分调动职工积极性。平安教育培训要充分调发动工积极性，转变员工平安思想，完成员工从“要我平安到“我要平安的思想转变。调发动工积极性、发挥员工主观能动性，必然能使平安教育质量大大提升。5.2.3 平安教育内容1氢区 对员工进行系统的平安培训，详细的对员工在氢气贮存罐发生爆炸预案中所要做的事进行讲解； 进行详细的氢气贮存罐的爆炸危害及预防平安培训，面向于厂内的任何工作人员。2氨区 对员工进行系统的平安培训，详细的对员工在氨气贮存罐发生爆炸预案中所要做的事进行讲解； 对于新引进的脱硝系统，应该进行系统的平安培训，向大家介绍解新技术的原理； 进行详细的氨气贮存罐的爆炸危害及预防平安培训，面向于厂内的任何工作人员。3锅炉 对新进厂人员进行平安交底，使他们了解现场设备带高温高压，不要随便触碰； 提高巡检人员的平安责任感，使其高度重视，防止误记录参数和误操作。4 汽机 加强运行人员平安教育和技能培训，使用熟练掌握汽机启动、运行过程中常见问题的处理方法。提高员工平安意识，防止因平安意识淡薄误碰、误操作导致汽机运行不稳定。5.3 平安技术措施5.3.1 氢气罐平安技术措施1氢气罐爆炸 建造一个较为耐用加固的用来遮挡阳光与雨水的棚子，给氢气贮存罐进行保护； 改变氢气贮存罐的原有位置，使其与汽机房和消防通道保持好平安距离，这样可以有效防止车辆相撞和厂方爆炸所带来的平安隐患； 设置两个避雷针在氢气贮存罐周围，从而保护氢气贮存罐及周围物体防止雷击； 改变警示区域的划定颜色，有黄色变为红色，更加显眼，辨识度更高了，也可以通过利用围栏围住，从而防止容易的疏忽可能； 氢气贮存罐所在的重大区域属于重点防火区域，重大区域内在显眼的地方设置“禁止烟火的警示标志； 定期检查接地工艺技术和氢气罐的平安装置如压力阀是否合格。 2窒息事故 氢站内设置平安阀开启说明书，用图文并茂的方式展示出去，防止运行人员平安阀开启不当造成氢气泄漏； 采用设备定期实验轮换制，保证超压装置失效后，备用可满足稳定运行需求。5.3.2 氨区平安技术措施1氨气罐爆炸 定期检查压力阀，异常或损坏的平安阀及时更换； 装设防静电平安装置，定期检查接地装置合格、接地电阻是否符合标准、接地线是否损坏； 氨区周围修筑实体围墙，“严禁烟火、“液氨有毒、“注意防护、“易燃易爆等平安标志按标准配备齐全。设置可以有效遮挡阳光、防止暴晒的遮阳顶棚。2氨气泄漏 为了让人们在逃生时，迅速的区分出正确的方向，增加逃生成功几率，所以在氨区上方应该设置明显的风向标； 改变氨区的位置，只有通过远离办公区及生产区域搬到东北角落里，才可以在发生泄漏时，不管吹那种风都没有到达致死的浓度，从而大大的减小事故的对人危害； 氨气泄漏时为了消防车可以及时进行救援，应该设置好消防通道。 设置事故自动报警系统，氨区一旦发生氨气泄漏事件，事故自动报警系统就会发出警报，以方便电厂员工跟周围居民迅速撤退转移； 氨区周围修筑实体围墙，“严禁烟火、“液氨有毒、“注意防护、“易燃易爆