神华福能发电有限责任公司 陈 义

神华福能发电有限责任公司鸿山电厂2×1050MW火电机组（简称鸿山公司）规划装机总容量4×1050MW，一期建设的2×1050MW发电机组是福建省率先建成的“首台百万千瓦级超超临界火电机组”，同步建设脱硫、脱硝、电除尘等先进环保设施，致力于数字化绿色电站建设，现场总线应用超过60%，处于国内领先水平；采取汽动引风机、四大管道弯管、临炉加热、四机一控等先进技术，有效降低能耗；干灰、干渣、脱硫副产品综合利用率达到100%，废水零排放。生产现场危险源存在于下述装置中：供氢站设置的2台氢气储罐，氨区设置的2台液氨储罐，锅炉补给水系统的2台酸储存罐和2台碱储存罐，精处理系统的1台酸储存罐和1台碱储存罐。

1 火力发电厂危化品辨识的原则

《危险化学品重大危险源辨识》(GB-18218-2009)标准适用于生产、储存、使用和经营危险化学品的生产经营单位对重大危险源进行辨识，该标准由中国安全生产科学研究院、中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院起草，是国家强制性标准。该标准对化学品危险源和重大危险源的评估规定如下。

危险化学品：具有易燃、易爆、有毒、有害等特性，会对人员、设施、环境造成伤害或损害的化学品。是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品；临界量：指对于某种或某类危险物质规定的数量，若单元中的物质数量等于或超过该数量，则这个单元的范围即可确定为重大危险源；危险化学品重大危险源：长期地或者临时地生产、搬运、使用或者储存危险物品，且危险物品的数量等于或者超过临界量的单元（包括场所和设施）。

重大危险源的辨识指标：重大危险源辨识标准（The standard of major hazard source identification）是一种规定了辨识重大危险源的依据和方法，以及计算重大危险源辨识临界量和最大量的方法。单元内存在的危险化学品的数量根据处理危险化学品种类的多少区分为两种情况：单元内存在的危险化学品为单一品种时，则该危险化学品的数量即为单元内危险化学品的总量，若等于或超过相应的临界量则定为重大危险源；单元内存在的危险化学品为多品种时，则按式q1/Q1+q2/Q2+…+qn/Qn≥1计算，若满足则定为重大危险源。式中q1，q2…qn为每种危险化学品实际存在量；t，Q1，Q2…Qn为与各危险化学品相对应的临界量、t。

火力发电厂重大危险源辨识：在燃煤发电机组中存在的危险化学品主要包括机组启动和停运阶段所需的助燃剂柴油、发电机冷却用的氢气、锅炉水质处理所需的盐酸、氢氧化钠和环境保护需要喷入炉膛尾部烟道的液氨，按照GB 18218-2009的规定，临界数量（吨）为：柴油（闪点大于等于23℃小于61℃的易燃液体）5000，氢气（易燃易爆气体）5，氨（无色有刺激性恶臭的毒性气体）1，HCl（有强烈的刺激性气味和腐蚀性的毒性气体）40。

2 危险化学品使用状况分析

2.1 装机容量与危化品关系

电厂装机容量越大、其相应所使用的危险化学品的量就越大。鸿山公司装机规模2×1050MW是福建省率先建成的首两台百万千瓦级超超临界火电机组，生产过程中使用的主要危险化学品有：机组起停阶段所需的柴油、H2、液态NH3、液态HCL、液态NaOH，具体使用情况如下：机组采用微油点火，助燃用油为0号轻柴油，在一期厂区内租用容量为500m³的柴油罐一座；发电机的冷却方式为水一氢一氢，在厂区的海边东南角建设有一座供氢站。供氢站内设有2个氢气储存罐和1个杂用气体吹扫储存罐，其中2个氢气储罐的容积均为25m³、额定储存压力为5MPa；锅炉尾部烟道喷入的氨气由设在氨站的两台氨储罐内的液态氨蒸发而来，氨站的氨储罐容积均为88m³，氨站内液氨最大储存量为105.6t（取液氨密度0.6m³/t）。

2.2 相关重大危险源的辨识

柴油。一期厂房内租用一座容量为500m³的柴油储存罐，柴油储量为500立方米，0号轻柴油密度为0.85t/m³，柴油储量经计算为0.85×500t=425t，远未达到临界量规定的5000t标准。因此柴油储罐不构成重大危险源。公司计划在2021～2022年间将微油点火方式改造成等离子体无油点火，届时厂区内不再储存柴油。因此无论是从目前的储存量还是未来几年的改造计划看，柴油储存设施不构成重大危险源。但在点火方式改造之前仍需根据危险源辨识程序对其进行辨识评估。绝大部分燃煤电厂的柴油储存设施经评估不属于重大危险源，但由于其储存的数量较可观，一旦发生着火爆炸的后果较为严重，必须按照危险化学品的标准进行严格管理。如2015年10月10日，内蒙古京隆发电厂在进行柴油储存设施检修施工时发生起火爆炸事故，正在进行检修维护的柴油储存设施内存有柴油约300余吨，检修作业现场一共有5名人员正在施工，事故导致3人死亡、1人失踪。

供氢站。设计有2个氢气储罐，氢储罐容积为25m³，压力为5MPa，储氢量为25000×（5/0.101325）×0.0899=111kg。氢气总储量111kg×2=222kg=0.222t，小于临界量5t，不构成重大危险源。但由于其一旦发生爆炸事故后果严重，因此仍应加强管理。2007年1月8日美国俄亥俄州东南部的马斯金格姆电厂发生氢气罐爆炸事故，导致1人死亡，9人受伤。

液氨。鸿山公司烟气脱硝系统采用SCR技术，将液氨加热蒸发后形成氨气作为脱硝剂。氨区内设有2座容量为88立方米的液氨储存罐，2台液氨储存罐全部存满后的最大储存量为105.6t（取液氨密度0.6m³/t），超过《危险化学品重大危险源辨识》(GB-18218-2009)》标准规定的临界量50t，构成了重大危险源。

盐酸。锅炉补给水酸碱区存有30%纯度的HCl，其最大存放量为10m³；精处理酸碱区存有30%纯度的HCl，其最大存放量为30m³；电解海水制氯区域存有30%纯度的HCl，其最大存放量为2.5m³。HCl属毒性气体，其临界储量为20t，而30%HCl溶液为液体，经对照标准评估辨识后确定盐酸不属于重大危险源。

氢氧化钠。锅炉补给水酸碱区存有31%纯度的氢氧化钠，其最大存放量为10m³；精处理酸碱区存有31%纯度的氢氧化钠，其最大存放量为30m³；31%浓度的NaOH溶液为液体，经对照标准评估辨识后确定盐酸不属于重大危险源。

2.3 其余储存量较小的危险源

鸿山公司厂区内其余储存量较小的危险源均未达到储存临界量，不构成重大危险源。其名称、CAS号、使用量或产生量、储存量、储存地点和使用地点、侵入途径、主要危险特性和有害影响如下：

次氯酸钠：7681-52-9，145kg/h，145kg/h，循环水处理，吸入、与眼睛和皮肤接触；次氯酸钠与有机物或还原剂相混易爆炸。水溶液碱性并缓慢分解为NaCl、NaClO3、O2，受热受光快速分解。强氧化性。身体长期接触者会导致大量出汗，体毛脱落、指甲变薄，次氯酸钠释放出的游离氯有中毒的可能性。

氨水：1336-21-6，2t，2t，化学水处理，吸入、与皮肤接触；氨水与空气混合达到一定比例可形成爆炸性混合物，遇到明火和加热到一定温度会导致爆炸。加热到较高温度时，储存罐体内压力上升，会导致开裂和爆炸。氨水浓度达到一定程度时可造成人和动物组织溶解性坏死。

二氧化碳：124-38-9，60瓶，65瓶，氢气置换系统，吸入；达到一定浓度时会对人体产生麻痹作用。环境中的浓度达到一定程度时，接触者会瞬间昏迷倒地、瞳孔变形、大小便失禁，严重时会出现呼吸停止直至死亡。干冰和液态CO2汽化后能造成零下43度以下的低温，引起接触者剧烈的冻伤。

联氨：302-01-2，2t，4t，化学水处理，吸入、食入、经皮吸收；在明火和加热到一定温度时会导致燃烧。和氧化剂接触时有可能燃烧、爆炸。呼吸道进入联氨气体会受到强烈刺激，同时出现眩晕、呕吐和神志不清的症状。眼睛接触液态或者气态联氨会导致致眼睛永久性损伤。

六氟化硫：2551-62-4，需要时外购，六氟化硫高压开关，吸入；SF6气体密度为空气密度的5倍，在空气中下沉且不易扩散，SF6气体在受到电弧放电情况下会裂解成有毒、腐蚀性气体。在密闭容器内聚集会导致人员窒息。受到SF6中毒会出现流泪、打喷嚏、头晕、恶心、胸闷等症状。

由以上辨识可知，依据GB18218-2009对燃煤机组电厂危险化学品进行评估，鸿山公司危险化学品重大危险源仅为氨站的液氨储罐。

3 液氨重大危险源的管理

3.1 液氨的危险有害性分析

健康危害。无论是液氨还是氨气均是有毒介质，均可对人体造成伤害。空气中氨的浓度达到0.5～0.6%的体积比时，半小时内会导致人体中毒，浓度再高时会致死。人体皮肤接触到液氨时会造成冻伤；火灾、爆炸危险特性。依据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）和《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-1992）标准，液氨属于乙类火灾危险性物质。常温下氨虽然可以燃烧但不容易点燃。浓度达到11～14%的体积比时较为容易点燃，在爆炸极限16%～25%范围内遇明火会引起爆炸。浓度为22.5%时遇到明火爆炸，会产生最大爆炸压力。

3.2 泄漏应急处理

发现氨储罐及氨管道有泄漏情况时，相关人员应立即停止作业，立即穿上防酸碱化学防护服，在有人监护情况下关闭漏点隔离阀门，隔离泄漏点。立即启动液氨泄漏应急预案，按照流程逐级汇报。漏点迅速扩大、无法控制时应迅速撤离现场，等待救援人员到达后再组织扑救。将受到液氨污染的所有人员撤离到氨区上风处，将氨站100米周围的道路封锁，严格限制人员与车辆出入，杜绝一切可能引起火花的情形发生。救援应急处理人员应穿全面罩防护服、佩戴正压式呼吸器。迅速切断泄漏点，利用消防喷雾车和高压水炮形成的水幕吸收泄漏的氨气。泄漏的氨罐经过惰性气体置换测量氨气浓度合格后方可焊接动火检修，检修完毕后须经过放射性探伤合格方可恢复使用。

呼吸道吸入氨气时，立即移送至或自行撤离到上风向空气流通处，大口呼吸交换新鲜空气。如果呼吸不畅则应立即吸入大量医用氧气。呼吸困难时须马上进行人工呼吸并及时送到医院治疗；泄漏至氨储罐围堰内及氨站地面的液氨，被消防车及消防水炮稀释后自行流入到氨站废水槽，应及时排至废水处理池并用喷淋盐酸等方法进行综合处理。

3.3 氨站重大危险源的安全管理

鸿山公司氨站围墙内设置了8个液氨泄漏报警装置并连接到电厂24小时值班集中控制室；氨站围墙内设置了3处喷淋洗眼装置和硼酸溶液等急救药品，冲洗水源每三天试验一次保证喷水量和水质可靠；氨区围墙内及距离氨储罐30米范围内动火，必须许可一级动火工作票并签至生产副总经理处，消防车及消防员、监护人员到位后方可开始动火。

进入氨站大门需得到授权，授权管理采取门禁系统管控，门禁系统需使用门禁卡刷卡才能开启，氨区的2个大门和三个小门均上锁管制，借用钥匙必须执行登记手续；进入氨站的所有人员，操作前要穿好全面罩化学防护服和防护眼镜、戴好橡胶手套、穿上防静电工作服和防静电鞋，正压式呼吸器检查处于良好备用状态；液氨泄漏事故应急预案经过总工程师核准签发后，一年至少实战演练2～4次，根据演练结果不断提升改进。

4 结语

鸿山公司因生产工艺和环境保护需要，使用SCR技术采用液氨加热蒸发后形成的蒸汽喷入炉膛尾部烟道进行脱硝。厂区内设置的氨站内液氨储罐储存量超过了规范规定的临界量，构成危险化学品重大危险源；经过调研鸿山公司和国内其他燃煤机组电厂，随着科学技术的进步点火技术趋向于等离子无油点火，未进行无油点火技术改造的也大部分实行微油点火，因此对于向机组启停阶段短暂供应助燃油的储存设备及区域，按照一般危险化学品评估辨识并采取严格措施管控即可。

经调查鸿山公司和国内多个火力发电厂，不管是采取厂外采购厂内储存还是燃煤电厂内部自行电解生产氢气，作为向氢冷发电机供应氢气的中间缓存设备、储量均远小于规范规定的临界量，不构成重大危险源；评估为重大危险源的液氨储罐区，应向当地安监部门和环保部门备案并制定专项制度和出入管理规定，对于虽不属于重大危险源的柴油储罐区和氢站区域，应制定专项应急预案并经常性的进行演练，确保上述危险区域的安全管理。