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1、发电厂职业病危害因素识别与控制措施,上海市卫生局卫生监督所戴云2009.04,发电厂简单介绍,定义:发电厂（power plant）又称发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能（二次能源）的工厂。,发电厂主要类型及其基本原理,1.水力发电厂:利用水流的动能和势能来生产电能，简称水电厂。水流量的大小和水头的高低，决定了水流能量的大小。从能量转换的观点分析，其过程为：水能机械能电能2.火力发电厂：利用煤、石油、天然气或其他燃料的化学能来生产电能，简称火电厂。从能量转换的观点分析，其基本过程是：化学能热能机械能电能。世界上多数国家的火电厂以燃煤为主。3.原子能发电厂:利用核能来生产电能，又称核
2、电厂。从能量转换的观点分析，是由重核裂变核能热能机械能电能的转换过程。4.其他：太阳能、风能、地热、潮汐、生物、垃圾焚烧等,生活垃圾焚烧电厂,背景介绍,从20世纪70年代开始，一些发达国家就开始利用焚烧垃圾进行发电。最先利用垃圾发电的是德国和法国，近三十年来，美国和日本在垃圾发电方面的发展也相当迅速。中国的垃圾发电事业还刚刚起步，处于研究开发的初级阶段。但是由于中国拥有丰富的垃圾资源，所以蕴含着巨大的资源潜力和潜在的经济效益。目前全国每年因为垃圾造成的损失高达300亿元，而将这些垃圾综合利用可以创造2500亿元的直接经济效益。截至2007年底，中国垃圾焚烧发电厂总数已达75座，其中建成50座，
3、在建25座。2008年，上海1亿千瓦时垃圾发电项目、成都九江环保发电厂、温岭35千伏垃圾焚烧发电厂、邯郸市垃圾填埋气回收利用发电项目等项目已陆续开工建设。,垃圾发电流程简介,垃圾经简单的粉碎、磁选后，用行车抓斗将垃圾抓入输送皮带，然后经输送皮带进入除氧间垃圾进料斗，给料机将斗内垃圾送入炉膛焚烧。经过干燥、燃烧、燃烬三个阶段充分燃烧。垃圾燃烧后产生的大量高温烟气进入余热锅炉换热，过热蒸气进入汽轮发电机组发电。垃圾进入炉内与空气混合后充分燃烧，因垃圾中有机物的裂解需在高温下并有足够的停留时间才能完成，因此焚烧炉内设计温度和烟气停留时间分别保持在850和35s，使垃圾中有害成分（二恶英等）能在炉膛内
4、充分裂解焚烧，而不至于产生新的有害物质。为避免垃圾库内臭气的无组织排放，国内垃圾焚烧电厂目前均采用焚烧炉的一次风机从垃圾库抽气送入炉膛焚烧，这样可使垃圾库内保持负压，避免臭气外排。另外垃圾库内的垃圾渗滤液中含有很多有害物质，为防止外排引起二次污染，均送入炉内焚烧处理。,垃圾发电简单流程图,职业病危害因素种类及其主要来源(1),职业病危害因素种类及其主要来源(2),职业危害因素种类及来源之一烟尘,垃圾在焚烧过程中分解、氧化，其不可燃物以灰渣形式滞留在炉排上，灰渣中的部分小颗粒物质在热气流携带作用下，与燃烧产生的高温气体一起在炉膛内上升并排出炉口，形成了烟气中的颗粒物。颗粒物粒径10200m，并吸
5、附了部分重金属及其化合物和有机物。,职业危害因素种类及来源之二刺激性和窒息性气体(1),1.HClHCl来源于垃圾中的含氯废弃物，PVC是产生HCl的主要来源，厨余、纸张、织物、竹木等也能产生少量HCl气体。上海市生活垃圾中塑料含量（1996年）11.84%，并有逐年上升趋势。2.HFHF来源于垃圾中的含氟废弃物，由于上海市生活垃圾中含氟物质极少，因此烟气中HF含量较低。3.SOxSOx来源于垃圾中的含硫废弃物，如橡胶、轮胎、皮革等。上海市生活垃圾中皮革类和橡胶类物质含量较少。,职业危害因素种类及来源之二刺激性和窒息性气体(2),4.NOxNOx来源于垃圾中的含氮有机物和空气中N2和O2的高温
6、氧化反应，当炉温控制在850左右时，以含N有机物燃烧生成为主。在NOx中，NO占95%以上。5.COCO是由于垃圾中有机物不完全燃烧产生的。焚烧炉运行过程中，由于局部供氧不足或温度偏低等原因，有机物中的碳元素一部分被氧化成CO2，一部分被氧化成CO。CO含量表示了焚烧炉运行的工况，理论上，保持垃圾完全燃烧就不会产生CO。,职业危害因素种类及来源之三重金属,重金属来源于垃圾中所含金属及化合物，如废电池、日光灯管等。在高温条件下，垃圾中的金属物质转变为气态，在低温烟道中，部分金属由于露点温度很低，仍以气相存在于烟气中（如Hg），部分金属凝结成亚微米级悬浮物，部分金属蒸发后附着在烟气中的颗粒物上。其
7、中前二部分很难捕集消除，后一部分可通过除尘器随粉尘一起去除。,职业危害因素种类及来源之四有机化合物,主要是二恶英类、多氯联苯、多环芳烃等物质。二恶英主要是含有杀虫剂、除锈剂、合成树脂等成份的废弃物在焚烧时产生，是以气态或附着在粉尘粒子上的形式存在的：焚烧过程中形成。在垃圾焚烧过程中，如果局部供氧不足，则易形成二恶英；焚烧以后形成。在有金属催化剂存在和一定温度的条件下，焚烧尾气中可再次形成二恶英，形成的相关因素有温度，氧含量及金属催化物质（如Cu、Ni）等。,职业有害因素种类及来源之五固体废弃物（粉尘）,固体废弃物主要来源于垃圾烧余物即灰渣及粉尘等无机物以及污水处理产生的有机污泥等，主要来源于：
8、焚烧炉排渣 余热锅炉排灰 喷雾反应器排灰 袋式除尘器排灰,职业危害因素种类及来源之六噪声,主要噪声源有一、二次风机、引风机、大功率水泵、柴油发电机组、空压机、汽轮发电机组等机械设备的空气动力噪声，电磁噪声与机械振动噪声。各种设备噪声以中低频噪声为主，设备噪声级大多在90dB(A)以上。,职业危害因素种类及来源之七恶臭（化学类）,恶臭污染源主要是由于垃圾中的厨房垃圾厌氧发酵产生的异味，其主要成份为吲哚、胺类、呋喃、H2S、NH3等。,职业危害防护措施(1),通过计算机控制系统实现垃圾焚烧，热能利用，烟气处理等过程的高度自动化，使焚烧系统在额定工况下运行，从而使原始排放物浓度降到最低。根据烟气排放
9、物的成份、浓度、温度等条件，采用加入石灰溶液的喷雾反应器+袋式过滤器，及其辅助设施组成的半干法烟气处理工艺，有效去除废气中的粉尘、HCl、HF、SOx及重金属等有害物。,职业危害防护措施(2),根据烟气的组成及存在条件，通过计算机控制系统有效控制烟气温度、停留时间、燃烧空气量及分布等焚烧工况，以控制NOx、CO、二恶英及呋喃的生成，主要措施有：用有利于完全燃烧的合理的炉膛结构；当烟气温度达到850时，烟气停留时间不小于2秒；根据垃圾成份控制炉膛过量空气系数，使烟气中氧浓度保持在一定范围之内。,职业危害因素防护措施(3),噪声治理 尽可能选用低噪声设备。总图布置上将生产区与行政办公、生活区分开，
10、且高噪声设备如空压机、柴油发电机组、机修设备与焚烧系统的高噪声设备集中布置在联合焚烧工房内。对噪声级较高的设备分别不同情况采取隔声、消声、减振及吸声等综合控制措施，使作业场所和环境噪声达到卫生标准。对作业场所经过治理仍难以达到卫生标准的，如汽机间、空压机间等设备连续运转的场所，采取设隔声控制室的措施，隔声控制室噪声强度控制在不高于60dB(A)。对可能产生振动的管道，特别是与泵和风机出口联接的管道采取柔性联接的措施，以控制振动噪声。,职业危害防护措施(4),固体废弃物主要指垃圾焚烧产生的炉渣与粉尘，根据其组成特性分别采取不同处置方式。垃圾焚烧产生的炉渣已经过高温无害化处理，再经过磁选分离出黑色
11、金属后暂存在灰渣池内。炉渣可用作铺路或填埋场覆盖层的材料。烟气净化收集的粉尘含有重金属等有害物，采用储灰槽罐密闭收集方式，定期送填埋场处置。,职业危害防护措施(5),垃圾池内的恶臭污染源，采取下述控制措施：针对产生恶臭物质可在高温条件下氧化分解的特性，通过一次风机从垃圾池上方抽取池内气体并经预热送入焚烧炉，作为助燃用一次空气。为防止垃圾池内恶臭外逸，设有电动卸料门及空气帘幕，使垃圾池处于密封状态。卸料时开启卸料门和空气帘幕，卸料后及时全部关闭。另外，在焚烧炉运行期间，需要连续抽取池内空气，从而垃圾池内处于负压状态，避免恶臭外逸。垃圾池内的垃圾经常翻动，此工序不但可使垃圾热值较为均匀，而且可减少
12、垃圾厌氧发酵的机率，从而减少恶臭产生，并在垃圾坑内设置可燃气体检测装置。垃圾坑的起重操作室和控制室房间气密性较好，以防止垃圾坑中的异味进入房间。,燃煤火力发电厂,定义,燃煤火力发电厂是煤、热、电的转化工厂，完成煤的化学能转换为热能，热能转化为机械能.机械能进一步转换为电能的生产过程。煤是最主要的生产原料,燃煤火力发电厂流程图,A：燃烧气体系统煤由自动输送带漏斗、度量计送入磨粉机粉碎后，与高温蒸汽以一定比例混合，再由喷嘴客房入锅炉内燃烧。构成炉壁内衬的整排水管中的循环纯水被加热而沸腾产生蒸汽。燃烧后灰落入出灰口排出。烟道内烟气使过热器、再热器内蒸汽加热，提高再预加热省煤器内的锅炉用温水和空气加热
13、器内的燃烧用气，最后经沉淀集尘器、烟囱后排出至大气中。B：蒸汽系统过热后高压高温蒸汽最初送入高压涡轮，使其旋转，再经再热器补足热能后，依序送入中压涡轮及低压涡轮,使所有热能消耗殆尽后，送入冷凝器恢复为原水，此水经加热器、省煤器而循环。C：冷却水系统冷却塔中的冷却水由河、井、海及自来水系统供给，经由冷凝器的冷却水回到冷却塔冷却。D：发电系统接于涡轮转子上的发动机产生电力，经由变压器提升电压后进入电力系统。,主要生产设备,燃煤储运和粉碎设备，包括:卸煤装置、贮煤场悬臂式斗轮堆取料机、带式输送机、筛分破碎机和钢球磨煤机或中速磨煤机锅炉系统设备，包括:锅炉本体、引风机和送风机、静电除尘器和脱硫系统设备
14、发电和配电设备，包括:汽轮机、发电机、主变压器、高压厂用变压器、主厂房6KV高压开关柜等,职业病危害因素工作场所分布(1),职业病危害因素工作场所分布(2),职业危害因素防护措施之一防尘措施,卸煤装置采用机械化，并采用密闭、防漏措施。煤场采用喷淋设备并设有挡煤墙，四周有防护绿化带，以达到抑尘效果。煤仓间采用自然通风方式，煤斗设通风除尘系统，安装布袋除尘器和离心风机。对运料系统中各粉尘飞扬点，如转运站、碎煤机室等作业场所，除采用除尘器和皮带联锁，还考虑在落煤管上设置缓冲锁气器，在皮带的导料槽上加设双层挡联帘，在皮带的导料槽出口上加设水喷雾装置。储石场除留汽车门和人员进出门外，其他为围墙。锅炉本体
15、和煤仓间设置双层真空吸尘系统。除灰系统中灰尘主要产生于干灰装车过程，因此项目设计中拟在装料头部采用内外两套管，在两管间设有回风抽吸，同时在灰库顶部安装布袋除尘器。灰场周围设有防护绿化带，同时配备足够的洒水装置。,职业危害因素防护措施之二防噪声措施,选用低噪声设备，对于在技术上一时难以达到要求的设备，则安装消声、隔声设施。在送风机、一次风机等装置的进口装设消声器，锅炉安全门、释放阀排汽管出口设置消声器。主厂房集中控制室做防噪声设计，设置相应的隔声墙、吸声材料和双层隔声窗等。在主厂房、锅炉房、循环水泵房等处设置隔声值班室。项目对于汽轮发电机组，配备隔热罩壳，内衬吸音板，尤其是发电机励磁机的滑环采用
16、隔声罩。烟气道设计时，合理布置、流通顺畅，以减少空气流动气噪声。,职业危害因素防护措施之三防毒措施,设置酸雾吸收器，捕集生产过程中产生的酸雾。在酸、碱存放区域设置自动淋浴器，以便发生意外时急救。氨、联氨加药间设置机械排风装置，每小时换气不少于15次。化验室设置通风柜，有毒化学药品的试验可在通风柜内进行。,职业有害因素防护措施之四防暑降温措施,设计中对于锅炉采取露天布置，炉墙设有保温设施，对于汽机房和除氧加热间内的管道与设备均采用保温材料与外界隔开。对于生产操作人员，一般在设有空调设施的集中控制室或单元值班室内值班。对于在车间进行巡回检查或就地操作的人员，除采用自然或机械通风降低车间温度外，在高
17、温区，工作条件比较恶劣而操作比较频繁的阀门，采用电动阀门，以减轻劳动强度。,职业有害因素防护措施之五其他,防电离辐射 电离辐射防护与辐射源安全基本标准（GB18871）防电磁辐射,天然气发电厂,主要设备,燃气轮机：加压机、燃机、发电机、大型二氧化碳灭火装置以及相应的控制系统、辅助设备等。余热锅炉：风烟挡板门、密封风机、炉水循环泵、锅筒、锅炉给水泵以及相应的辅助设备等等。汽轮机组：汽轮机、加热器、发电机、除氧器以及相应的辅助设备等。高压输电设备以及厂用配电设备。汽轮机组和余热锅炉的控制可以采用分散式控制系统（DCS）。,生产工艺流程 之主要热力系统(1),主蒸汽及旁路系统：主蒸汽系统将高压主蒸汽
18、从HRSG高压过热器出口输送至汽机高压主汽门进口，将低压蒸汽从HRSG低压过热器出口输送至汽机低压主汽门进口。旁路系统主要是协调HRSG出口和汽机进口之间的主蒸汽流量不平衡，防止汽机超速，使机组启动时蒸汽温度与汽机金属温度相匹配，减少转子和汽缸的热应力，使机组适应频繁起停及加减负荷，加快各种条件下（冷态、温态和热态）的启动速度，提高运行灵活性，减少机组循环汽水损失，回收凝结水。每台HRSG设置一路高压旁路。旁路容量等于该锅炉设计主蒸汽参数条件下100最大出力工况流量。,生产工艺流程 之主要热力系统(2),凝结水系统：凝结水系统将凝结水从凝汽器热井输出，经轴封加热器，将凝结水输送至除氧器。凝结水
19、在凝汽器和除氧器中除氧。另外凝结水也为各个减温器、密封水和其它系统必需的补充水提供水源，凝结水系统配置有凝结水泵组，进、出口管道和互连管以及阀门、膨胀节、滤网等管件和密封水管道、放水、排汽管道等。,生产工艺流程 之主要热力系统(3),给水系统：高压给水泵把除氧器给水箱的水输送到锅炉的高压省煤器，同时，还向过热器的减温器提供减温水，以控制蒸汽温度达到设计值。低压给水泵向余热锅炉的低压汽包供水。高压给水系统和低压给水系统各设置两台给水泵，每台泵的容量必须满足一台锅炉的最大给水量，每台泵的出口安装逆止阀，并设置再循环管道。至每台锅炉的管道上安装流量测量装置及电动调节阀。,辅助生产工艺流程,预脱盐系统
20、生产工艺流程简述：预脱盐系统流程为将经升压后的预处理清水箱来清水进入预脱盐车间超滤膜组件，经超滤过滤后的产水收集在超滤水箱，产水经升压泵（采用变频电机）升压后入反渗透膜组件，反渗透膜组件的产水接纳在预脱盐水箱，经预脱盐水泵将反渗透膜组件产水作为补给水处理系统的水源。生产工艺流程图如下：预处理清水箱来清水超滤膜组件超滤水箱升压泵一级二段反渗透膜组件预脱盐水池预脱盐水泵原设计#3化水站水处理系统主厂房,职业病危害因素的识别之化学因素,主要存在于化学水处理系统，给水加药装置需加氨和联氨药品；炉水加药装置需加磷酸盐，磷酸盐在水溶液中几乎全部溶解为磷酸二氢钠和氢氧化钠，碱性很强；循环水加药装置需加次氯酸
21、钠。另外控制系统使用的六氟化硫（SF6）开关在断路器跳闸灭弧情况下将产生一定量不稳定的有毒SF6气体；发电厂主要用于汽轮机控制油系统和汽轮机旁路系统控制油站的抗燃油（三甲苯磷酸酯）也是有毒物质。,职业危害因素的识别之物理因素,来源于各类动力泵、输送管道、锅炉安全阀排汽产生的噪声热力系统产生的高温电力系统产生的电磁辐射,职业危害因素的识别表(1),职业病危害因素的识别表(2),职业卫生工程防护措施 之防毒与防腐措施(1),有毒气体的防护采用SF6(六氟化硫)气体作为灭弧绝缘介质。SF6气体本身为无毒性反应的气体，但该气体的含湿量超过一定的标准时(1000ppm)，当断路器跳闸灭弧时将产生一定的不
22、稳定性的有毒气体。SF6开关均布置在户外，因此避免了室内SF6气体超标造成中毒事故。但电厂运行、检修、维护人员应经常测定一次SF6气体的含量，不允许1人单独进入SF6配电装置室进行巡视以及检查维护工作，进入SF6配电装置的低位区或电缆沟内前应先行检测含氧量(不低于18%)和SF6气体含量是否合格。进行SF6气体采样和处理一般渗漏时应戴防护面具并加强通风。,职业卫生工程防护措施 之防毒与防腐措施(2),水处理药品的防护 补给水处理、各废水处理系统离子交换树脂的再生需用一定浓度的氢氧化钠和盐酸，给水加药系统需用氨和联氨药品，化验室内还有其他有毒的化学药品。这些化学药品及产品都属有毒有害物。本工程拟
23、采取以下安全对策和防护措施：（1）酸罐顶部设置酸雾吸收器，以使酸雾经酸雾吸收器洗涤吸收，不直接向大气挥发。（2）低位酸碱池内壁贴有防腐材料，酸罐内衬胶，以便防漏。其他所有与药品接触的设备、管道、阀门均有防腐措施。在贮存酸碱的场地和废水槽周围，设有栏杆，以防运行人员不慎跌落。（3）在酸、碱存放区域设有自动淋浴器，以便运行损伤人员能将不慎沾到身上的酸，碱液及时冲洗掉。,（4）所有氨、联氨溶液箱均为密闭容器，联氨箱排气口设置联氨吸收装置。联氨溶液，通过泵送入溶液箱，再经计量泵送至加药点。（5）加药间安装换气次数不少于15次的排风装置。（6）在操作废水系统需要加药处理时，操作人员应预先启闭相应的阀门，
24、使系统处于加药处理态，然后远距离开启加药动力设备，从而不与药品直接接触。加药系统各部分的压力等级均是匹配的，以防止药品与人体的接触。（7）在检修时，应将设备和管道内的残留酸、碱排除干净，然后使用安装在设备上的冲洗装置，将设备和管道冲洗干净再检修。,职业卫生工程防护措施 之防毒与防腐措施(3),抗燃油防护措施抗燃油是一种具有较强的毒性和腐蚀性的液体，发电厂主要用于汽轮机控制油系统和汽轮机旁路系统控制油站。必须严禁在工作场地进食与吸烟，并避免接触皮肤。假如抗燃油已渗入热管道表面敷设的保温层内，则必须拆掉并及时更换该保温层。抗燃油可能对某些电缆护层(如聚氯乙稀材料)和油漆有破坏作用，只要当上述材料接
25、触抗燃油液体时(不管时间长短)都会软化和起泡，要立即清洗浸蚀处并查明损坏程度。抗燃油管道与电缆布置距离或位置应考虑上述因素或采取妥善隔离措施。,职业卫生工程防护措施 之防毒与防腐措施(4),防腐蚀措施废水处理和化学水处理设备、管道及蓄电池室的土建地坪、墙面和管沟、脱硫后部烟道及烟囱等采取防腐措施。设备防腐措施包括：(1)各种离子交换器、活性过滤器、清洗罐、脱碳器、高(低)位酸(碱)贮槽及计量箱等进行衬胶。(2)热水箱和碱喷射器等采用不锈钢材料。(3)反洗水箱、除盐水箱和凝结水补水箱等用涂料防腐。(4)低位酸碱装卸坑等用衬环氧玻璃钢。,管道防腐措施包括：(1)补给水处理及废水处理系统中的大部分水
26、管道、碱、酸管道等需要进行衬塑。(2)树脂输送管、水汽取样管及氢气等需要采用不锈钢管道。(3)对于化水车间废酸碱排水沟及卸酸碱地坪、高低位酸碱库地坪采用花岗岩地面用以防腐；对于酸碱管沟、废水池及有关设备基础，则采用环氧玻璃钢作为防腐手段；对于室外酸碱设备集中布置处的平台、梯子和支架等，采用玻璃钢制品进行防腐。,职业卫生工程防护措施之防噪声及防振动措施(1),防噪声措施 噪声源来自余热锅炉、发电机、汽轮机、锅炉安全阀排汽等设备。采用的减噪措施主要有：选用低噪声设备，对供货商提供的设备提出噪声控制要求，并要求供货商对强声源设备加装隔声装置，如锅炉排气阀安装消声器，设备安装隔声罩，隔声外壳、隔离屏等
27、，汽轮机组供货商将配套提供内衬吸音板的隔热罩壳，以降低噪声并合理选择各支吊架型式，以降低汽流、水流以及振动的噪音。对于现场无法处理的噪声超标部位，工作人员配有防护耳塞。,职业卫生工程防护措施之防噪声及防振动措施(2),防振动措施对于汽轮发电机组，将采用筏板基础，采用单独结构；对于汽动给水泵采用筏板基础，并与厂房基础脱开。对主控室、电子计算机室等的通风管与围护结构及楼板间的连接将采取减振措施。对易产生振动的汽、水及油管道的设计也将采取相应的防振或减振措施。,职业卫生工程防护措施之防暑措施(1),对于生产操作人员，一般在集中控制室内值班，远离热源，以达到防暑的目的。对于在车间进行巡回检查或就地操作
28、的运行人员，在局部的高温区其工作条件比较恶劣，除采取上述隔热措施外，还考虑采用通风的办法来降低工作区的温度，对这些区域的操作比较频繁的阀门，则考虑选择电动阀门，以改善操作人员的工作条件，减轻劳动强度。,职业卫生工程防护措施之防暑措施(2),汽机房采用自然通风方式。汽机房通风排风的设计温度不超过40，汽机房夏季经常有人工作地点温度能满足在上海地区的室外通风设计条件下，工作地点温度为34C。室外空气通过汽机房底层、夹层外墙上的双层铝合金百叶窗及汽机房运转层的侧窗进入室内。排风由设在汽机房屋顶上的通风器排至室外。电气中低压开关室采用机械进风、机械排风的降温通风方式进行通风。电缆层的进风由墙上电动百叶进风，并经墙上的轴流排风机排出室外，以维持室温40以下和室内负压。蓄电池室的进风经空气处理装置引入，并由防爆轴流风机排出室外，以维持室内33和室内负压。,职业卫生工程防护措施之防暑措施(3),控制室及其辅助房间、就地控制室、值班室等均设置空调设施。集控楼的降温通风系统和空调系统的冷源采用集中冷冻水。其他就地控制室根据需要分别独立设置风冷立柜式或屋顶式空调装置。,
