火電廠環(huán)境風險評估技術要點

郭二果，李傳鎮(zhèn)，王俊明，馬 靜，馬 晴

(1.呼和浩特市環(huán)境監(jiān)測中心站，內蒙古呼和浩特 0100302.呼和浩特市環(huán)境科學研究所，內蒙古呼和浩特 010030)

火電廠環(huán)境風險評估技術要點

郭二果1,2，李傳鎮(zhèn)2，王俊明2，馬 靜2，馬 晴2

(1.呼和浩特市環(huán)境監(jiān)測中心站，內蒙古呼和浩特0100302.呼和浩特市環(huán)境科學研究所，內蒙古呼和浩特010030)

基于火電廠環(huán)境風險評估實際工作經驗總結，從風險源識別、危害分析以及風險防范措施改進角度提出電廠環(huán)境風險評估的技術要點，為電廠行業(yè)環(huán)境風險評估技術規(guī)范的制定和評估報告的編制提供依據。

火電廠 環(huán)境風險評估 技術要點

近年來我國環(huán)境風險壓力越來越大，國家和地方相繼制定了企業(yè)環(huán)境風險評估方面的政策要求[1-3]，對已建企業(yè)進行環(huán)境風險評估并針對其風險等級評估結果采取相應的防范措施成為新形勢下環(huán)境保護工作的一項重要任務。企業(yè)環(huán)境風險評估作為一項新的業(yè)務工作，不同類型企業(yè)環(huán)境風險評估的技術要點和技術方法仍在摸索探討階段。

自《大氣污染防治行動計劃》發(fā)布和實施以來，因脫硝系統(tǒng)使用危險化學品和大氣污染突出，火電廠成為環(huán)境風險評估的重點對象，本人于2013-2015年走訪調查并完成呼和浩特市周邊近10家火電廠的環(huán)境風險評估工作。根據國家政策并結合實踐調查總結[4]，風險源識別、風險危害分析及風險防范措施改進是企業(yè)環(huán)境風險評估的核心內容，現(xiàn)就這3個方面對火電廠環(huán)境風險評估的技術要點實際工作經驗進行總結，為熱力發(fā)電行業(yè)環(huán)境風險評估技術規(guī)范的制定、評估報告的編制和企業(yè)風險監(jiān)管提供依據。

1 風險物質和風險單元識別

1.1 風險物質

火電廠鍋爐脫硝系統(tǒng)一般會用到液氨或者氨水/尿素溶液，鍋爐點火及助燃系統(tǒng)會用到輕柴油，軟水系統(tǒng)及污水處理中會用到次氯酸鈉溶液、鹽酸和氫氧化鈉溶液、壓縮空氣，發(fā)電機冷卻需要氫氣，此外，火電廠還會用到聯(lián)氨、磷酸三甲苯酯和六氟化硫，分別用于給水和凝結水的除氧、汽輪機的電液調節(jié)系統(tǒng)和高壓開關等電器設備的氣體絕緣體。

根據國家相關規(guī)定[5-8]，柴油、氫氣屬于易燃物質，液氨、聯(lián)氨、磷酸三甲苯酯、六氟化硫屬于一般毒物，次氯酸鈉溶液、鹽酸、氫氧化鈉具有腐蝕性。另外，液氨、六氟化硫、聯(lián)氨、磷酸三甲苯酯和壓縮空氣遇高熱具有可燃爆炸性能。

風險評估中要對涉及的風險物質的外觀形狀、閃點、自燃點、爆炸極限體積和毒性(LC50/LD50)進行描述。

1.2 風險單元識別

火電廠環(huán)境風險單元是以上風險物質的使用環(huán)節(jié)和存儲單元。存儲單元主要有輕柴油儲罐區(qū)、循環(huán)水處理儲罐區(qū)和工業(yè)廢水處理儲罐區(qū)的鹽酸儲罐和氫氧化鈉儲罐、氫氣儲罐區(qū)、脫硝系統(tǒng)的液氨罐/氨水/尿素溶液，以及聯(lián)氨、磷酸三甲苯酯、六氟化硫的存儲場所。

存儲單元要明確存儲物質及相態(tài)、設備的溫度、壓力和體積；存儲方式、圍堰面積、是否防滲、最大存儲量、現(xiàn)存儲量、圍堰容量。

生產單元主要有：鍋爐房輕柴油輸送管道；水處理車間鹽酸、氫氧化鈉、次氯酸鈉輸送管道和儲罐；脫硝裝置車間的液氨稀釋罐、液氨輸送管道、噴氨裝置或者氨水儲罐和輸送管道；制氫站和發(fā)電機冷卻系統(tǒng)的氫氣輸送管道；濕法脫硫裝置車間的事故漿罐。

此外，煤場、灰渣暫存庫、貯灰場是火電廠環(huán)境風險評估的重要部分，要明確儲存方式、設計儲存時間、占地面積、庫容、清運周期和清運方式。

2 風險環(huán)節(jié)及危害分析

2.1 生產系統(tǒng)和儲罐區(qū)突發(fā)環(huán)境風險

2.1.1突發(fā)風險類型

火電廠生產單元中，可能會由于設備安全事故、人為因素、自然災害或其它不可抗力等，造成有毒、有害、易燃、易爆風險物質的泄漏，進一步引發(fā)火災、爆炸的危險。

火電廠儲存單元，可能會由于罐區(qū)設備開停頻繁、溫度升降驟變、遇明火、工藝操作不當使罐內超壓超溫、儲罐質量問題以及腐蝕使儲罐壁厚減薄等，發(fā)生儲罐破損、泄漏，則會直接或間接引起火災、爆炸及中毒事故的發(fā)生。

火電廠鍋爐等設備發(fā)生安全故障引發(fā)的環(huán)境污染事故也是風險評估中需要關注的風險類型。電廠熱力設備的金屬經常和水接觸，風險評估考慮因水質不良引起金屬腐蝕造成環(huán)境污染事故，如給水管道，省煤器、蒸發(fā)器、加熱器、過熱器和汽輪機凝汽器的換熱管等因水質不良而發(fā)生積鹽、腐蝕、變形甚至爆管事故，這些安全事故最終引發(fā)的污水、廢氣污染環(huán)境事故應引起重視。

2.1.2突發(fā)事故發(fā)生后造成的環(huán)境影響

火電廠使用的輕柴油、氫氣、液氨等均屬于火災危險性物質，壓縮空氣在高熱狀況下也容易發(fā)生爆炸，這些物質的儲罐、輸送管道以及中間設備，一旦發(fā)生燃燒爆炸事故，不僅爆炸沖擊波對安全區(qū)域以內產生人身和財產安全損傷，對周圍環(huán)境空氣也會造成污染。風險評估時要結合安全評價的結果，重點分析火災爆炸事故發(fā)生后的空氣污染程度和范圍。同時注意，一個儲罐發(fā)生泄漏爆炸后，爆炸的沖擊力和溫度可能引發(fā)相鄰儲罐的連鎖爆炸事故的發(fā)生，風險評估中要結合儲罐分布位置及物質性質，考慮分析這種連鎖事故發(fā)生的可能性及其次生環(huán)境影響程度。

液氨或者氨水、聯(lián)氨、磷酸三甲苯酯和六氟化硫均屬于有毒物質，次氯酸鈉溶液、鹽酸和氫氧化鈉溶液為腐蝕性物質。風險評估中評估這些物質發(fā)生泄漏后會對周邊環(huán)境產生危害。液氨以及氨水等有毒有害液體泄漏后，不僅污染空氣，還會直接造成土壤、地表徑流、地下水及生態(tài)環(huán)境的破壞。

2.2 污染物非正常排放和無組織污染環(huán)境風險

鍋爐燃煤廢氣污染是火電廠的主要大氣污染源，目前多數(shù)火電廠鍋爐廢氣都有除塵、脫硫和脫硝設施。風險評估中重點考慮這些大氣污染防治設備出現(xiàn)故障、裝置原料更換不及時等會造成高濃度煙塵、氮氧化物、二氧化硫廢氣超標排放，污染大氣環(huán)境。此外，煤場等無組織揚塵污染也是環(huán)境風險評估關注之處。

火電廠廢水一般是經廠內污水處理廠處理后循環(huán)使用，環(huán)境風險評估主要關注事故廢水或者污水處理廠發(fā)生故障后產生的水污染環(huán)境風險。

2.3 固體廢物處置不當污染環(huán)境風險

火電廠固體廢物產生量較大，灰渣、脫硫石膏、污水處理廠污泥等屬于一般性固體廢物，脫硝工段產生的廢催化劑屬于危險性固體廢物，風險評估中注重分析這些固體廢物儲存、處置不當發(fā)生滲漏、外泄，污染大氣、土壤、地表水體甚至地下水。

2.4 危險化學品及廢物運輸風險

危險化學品在裝卸、運輸過程中，可能會由于操作不當、重裝重卸等管理不嚴、人為失誤、車輛及包裝設備缺陷、路況和環(huán)境方面的原因，盛裝易燃、易爆、有毒有害?；返娜萜饕虬l(fā)生交通事故被擊穿、破裂或損壞，泄漏出的危險化學品對沿途居民、行人和其他過往車輛及設施等構成潛在的巨大威脅，且對周邊大氣、水體、植被和土壤等環(huán)境造成污染。

2.5 灰場環(huán)境事故風險

貯灰場是火電廠的特征污染源，粉煤灰一般分干排和濕排兩種，干排時當貯灰場表層濕度小于8%、風速大于顆粒物起動速度時，有可能造成粉塵污染。同時要注意干灰在運輸過程中出現(xiàn)的交通事故引發(fā)的環(huán)境污染風險。濕排時要結合貯灰場防滲情況評估其對地下水的污染風險和管道破損后灰水泄漏導致的風險。另外，貯灰場在汛期雨量較大有洪水形成時，要注意評估因排水不及時發(fā)生的垮壩風險。

3 環(huán)境風險防范措施改進建議

與其他行業(yè)的風險評估一樣，電廠風險評估工作也應在風險識別的基礎上，根據實際調查與企業(yè)環(huán)境風險評估等級劃分和重點環(huán)境管理?；凤L險等級劃分的基礎上，對現(xiàn)有環(huán)境風險防控與應急措施的完備性、可靠性和有效性進行分析論證，找出差距、問題，并提出整改措施的實施計劃。

3.1 危險化學品儲、運安全防范措施

a)根據企業(yè)平面布置情況，分析輕柴油、鹽酸、氫氧化鈉、尿素溶液、次氯酸鈉和氫氣等危險化學品儲存場所特別是液氨儲罐與其他裝置、生活區(qū)的距離是否符合規(guī)范，罐區(qū)是否設立了警示標志牌，是否按類型設置了合理有效的安全防范措施，如：罐區(qū)圍堰和隔堤、防滲、液位計、防腐蝕、壓力表和溫度表、調壓和泄壓裝置(如鶴管、安全閥)、噴淋降溫、消防設施、避雷設施、防靜電設施、防燃防爆設施(阻火器、防火帽、防爆照明)、在線監(jiān)控和報警裝置等。液氨等?；穬薜拇尜A量是否符合不超過容積80%的要求，罐區(qū)圍堰下是否有導流槽和液氨等?；肥鹿食鼗蛘呤鹿薁顟B(tài)下轉移液氨的備用罐，其容積是否滿足泄漏液氨和消防廢水的收集要求。是否有指引公眾緊急疏散的風向標等措施。分析每項措施的管理規(guī)定、崗位責任落實情況和措施的有效性，并提出改進建議。

b)在風險評估工作中，運輸過程是一個事故多發(fā)環(huán)節(jié)，即使企業(yè)承包給運輸隊負責，在風險評估報告中也應重視這部分內容，評估運輸環(huán)節(jié)是否采取了風險防范措施。電廠液氨等危險化學品的運輸要符合《道路危險貨物運輸管理規(guī)定》，電廠應委托有資質的運輸單位，運輸人員持證上崗，罐車要懸掛標志和衛(wèi)星定位裝置，配備符合有關國家標準以及與所載運的危險貨物相適應的應急處理器材和安全防護設備，運輸路線、時間、速度、重量符合規(guī)定，電廠做好承運信息記錄并保存至少1年以上。

除外部交通運輸外，廠區(qū)內罐區(qū)至生產車間的運輸環(huán)節(jié)也是風險事故多發(fā)節(jié)點，檢查企業(yè)是否采用管道密閉輸送，閥門、接口等容易泄漏的環(huán)節(jié)是否具備防控措施。

3.2 生產單元環(huán)境風險防控與應急措施

a)是否在鍋爐煙氣排放口、工業(yè)廢水、初期雨水和受污染的循環(huán)冷卻水排放口設置監(jiān)視、控制措施，分析每項措施的管理規(guī)定、崗位職責落實情況和措施的有效性。

b)初期雨水和地面沖洗水特別是流經液氨/尿素/氨水等罐區(qū)的初期雨水應按照廢水處理，分析電廠是否設置防止罐區(qū)冷卻噴淋廢水、消防廢水、污水廠含油含酸堿事故排水、受污染冷卻循環(huán)水、初期雨水和地面沖洗水等排出廠界的收集池和截流設施，分析這些設施是否容量足夠、位置合理，并且池內設有與污水管線連接的提升設施，能將所集物送至廠區(qū)內污水處理設施處理。

c)液氨/氨水、鹽酸、氫氧化鈉等?；肥褂醚b置是否封閉并自動控制，含酸堿廢水是否正常處理，脫硝裝置廢催化劑等危險廢物是否合理處置。

3.3 常規(guī)污染物超標排放和處置不當改進措施

環(huán)境風險不僅針對危險化學品，常規(guī)污染物超標排放和處置不當造成大量污染物泄漏也是一種廣義上的環(huán)境事故風險。對于電廠環(huán)境風險評估，重點評估以下幾個方面。

a)鍋爐煙氣除塵、脫硫和脫硝設施是否符合要求并及時檢修，時刻保持正常運轉，保證煙塵、氮氧化物、二氧化硫達標排放；是否有鍋爐在線監(jiān)測裝置并與當?shù)丨h(huán)保局在線監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網。輸煤系統(tǒng)是否設置有效的防塵措施。針對這些除塵、脫硫和脫硝設施，是否有非正常工況下超標排放的應對措施。

b)灰渣和脫硫石膏暫存場所、煤場等是否設置抑制無組織揚塵污染的措施。污泥、脫硝裝置廢催化劑等臨時存儲場所是否按照相關規(guī)范要求建設，是否采取防滲措施，對原有防滲設施有破損的地方，建議重新刷防滲層。檢查處置協(xié)議，分析灰渣和脫硫石膏、污泥、脫硝裝置廢催化劑是否綜合利用或及時處置。

c)分析電廠廢水經處理后是否綜合利用。污水處理廠是否采取三級應急防控措施，收集處理設施和相關管網配備是否齊全，污水廠廢水處理池以及事故池防滲措施是否完好，確保非正常情況下不發(fā)生污染事件。

d)運灰道路是否進行硬化、灑水和清掃，運輸車輛和人員是否具有專業(yè)資質，車輛封閉且按規(guī)定裝車無超載，干灰運輸前是否調濕；濕排時輸送管道下面是否做防滲，并設置事故池；貯灰場是否做防滲，效果如何；粉煤灰堆放是否分區(qū)分塊運行，干灰是否碾壓和噴灑抑塵劑，堆存作業(yè)是否避開大風天氣；灰場周邊是否進行綠化；周邊攔擋措施如何，是否能有效防治潰壩。

3.4 環(huán)境風險管理制度

a)環(huán)境風險防控和應急措施制度是否建立，液氨、酸堿等?；饭迏^(qū)、脫硝裝置、污水處理廠等環(huán)境風險防控重點崗位的責任人或責任機構是否明確，鍋爐煙氣處理設施、污水處理設施等是否定期巡檢和維護，相關責任制度是否落實。

b)環(huán)評及批復文件的各項環(huán)境風險防控和應急措施要求是否落實。

c)是否經常對職工開展環(huán)境風險和環(huán)境應急管理宣傳和培訓。

d)是否建立突發(fā)環(huán)境事件信息報告制度，并有效執(zhí)行。

e)企業(yè)整體的環(huán)保制度、員工培訓和考核制度、污染物監(jiān)測制度是否完善。

3.5 環(huán)境應急資源

a)分析是否配備第一時間處理、消減和吸收泄漏物和污染物的應急物資和應急裝備，如處理含油含酸堿廢水的各種絮凝劑、中和劑，處理泄漏液氨/氨水/尿素溶液、鹽酸和液堿等物質的沙土、干燥石灰、蛭石或其它惰性材料，以及個人防護裝備、應急監(jiān)測設備、應急通訊設備、電源、照明等。

b)是否已設置專職或兼職人員組成的應急救援隊伍。

c)是否具有企業(yè)外部可以請求援助的應急資源，并且與其他單位簽訂應急救援協(xié)議或互救協(xié)議。

d)檢查現(xiàn)有應急物資名稱、類型、數(shù)量、有效期、放置位置、外部供應單位名稱、外部供應單位聯(lián)系人及聯(lián)系方式，并根據實際需要量預測，分析還需補充預備的應急物資。

3.6 安全防護距離設置的合理性

調查企業(yè)與周邊保護目標和其他企業(yè)等之間的方位關系，結合風險情景預測可能危及的距離，分析事故發(fā)生點周邊的緊急隔離距離、下風向人員防護距離是否設置并合理，與其他相鄰企業(yè)之間的距離是否合理，是否會造成連鎖事故的發(fā)生，必要時提出搬遷等建議。

[1] 中華人民共和國環(huán)境保護部令22號危險化學品環(huán)境管理登記辦法(試行)[S].

[2] 中華人民共和國環(huán)境保護部.重點環(huán)境管理危險化學品環(huán)境風險評估報告編制指南(試行)[S].

[3] 中華人民共和國環(huán)境保護部環(huán)辦[2014]34號企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風險評估指南(試行)[S].

[4] 郭二果，岳秀峰，李春林,等.工業(yè)企業(yè)環(huán)境風險評估重點關注的問題[J].環(huán)境與發(fā)展，2014，26(7):13-18.

[5] HJ/T169-2004建設項目環(huán)境風險評價技術導則[S].

[6] 危險化學品名錄(2013版)[S].

[7] 重點監(jiān)管的危險化學品名錄(2013完整版)[S].

[8] GB18218-2009危險化學品重大危險源辨識[S].

TechnicalKeyPointsinEnvironmentRiskEvaluationofThermalPowerPlants

Guo Erguo1,2,Li Chuanzhen2, Wang Junming2,Ma Jing2,Ma Qing2

(1.Huhhot Environment Monitoring Center, Huhhot 010030 2.Huhhot Research Institute of Environment, Huhhot 010030)

Based on Practical experiences on evaluating environment risk of thermal power plants, some technical key points in environment risk evaluation of thermal power plants are put forward through 3 directions including recognizing risk sources, analyzing hazard and improving precautionary measures, which can provide references for drawing up technical guidelines and writing reports about environment risk evaluation of thermal power plants.

thermal power plants; environment risk evaluation; technical key points

2015-11-06

郭二果，博士，高級工程師，畢業(yè)于中國林業(yè)科學研究院，主要從事環(huán)境保護及城市生態(tài)方面的研究工作。