发电厂劳动安全及工业卫生初步设计.docx
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发电厂劳动安全及工业卫生初步设计
发电厂工程
初步设计
第十六卷劳动安全及工业卫生
第一分卷劳动安全
说明书
设计文件总目录
第一卷
总的部分
第二卷
电力系统部分
第三卷
总图运输部分
第四卷
热机部分
第五卷
运煤部分
第六卷
除灰渣部分
第七卷
电厂化学部分
第八卷
电气部分
第九卷
热工自动化部分
第十卷
建筑结构部分
第十一卷
采暖通风及空气调节部分
第十二卷
水工部分
第十三卷
环境保护
第十四卷
脱硫部分
第十五卷
消防部分
第十六卷
劳动安全及工业卫生
第十七卷
节约能源及原材料
第十八卷
施工组织大纲部分
第十九卷
运行组织及设计定员部分
第二十卷
概算部分
第二十一卷
主要设备材料清册
1概述
1.1工程及工作过程简要回顾
2006年9月，北京国电华北电力工程有限公司完成了《山西右玉发电厂工程可行性研究报告》。
同时，北京百灵天地环保科技有限公司完成了《京能朔州右玉煤矸石电厂2×300MW机组工程安全预评价报告》，正在报审中。
1.2编制依据
1.2.1法律、法规
（1）《中华人民共和国劳动法》（1995年1月1日实施）；
（2）《中华人民共和国电力法》（1996年4月1日实施）；
（3）《中华人民共和国防洪法》（1998年1月1日实施）；
（4）《中华人民共和国消防法》（1998年9月1日实施）；
（5）《中华人民共和国职业病防治法》（2002年5月1日实施）；
（6）《中华人民共和国安全生产法》（2002年11月1日实施）；
（7）国务院第344号令《危险化学品安全管理条例》（2002年3月15日实施）；
（8）国务院第373号令《特种设备安全监察条例》（2003年6月1日实施）；
（9）国务院第393号令《建设工程安全生产管理条例》（2004年2月1日）。
1.2.2规定及规程
（1）国家质量技术监督局质技监局（1999）154号《压力容器安全技术监察规程》；
（2）《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》（试行）（1987.12.16）；
（3）《电力行业劳动环境检测监督管理规定》（电综[1998]126号）；
（4）国家安全生产监督管理局《特种设备质量监督与安全监察规定》（2000年10月1日实行）。
1.2.3工程文件
（1）《山西右玉发电厂工程可行性研究报告》北京国电华北电力工程有限公司；
（2）《京能朔州右玉煤矸石电厂2×300MW机组工程安全预评价报告》北京百灵天地环保科技有限公司。
1.2.4国家标准
（1）《生产设备安全卫生设计总则》（GB5083－1999）；
（2）《生产过程安全卫生要求总则》（GB12801－91）；
（3）《防洪标准》（GB50201－94）；
（4）《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）；
（5）《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001）；
（6）《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）（2000版）；
（7）《建筑设计防火规范》（GB50016－2006）；
（8）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058－92）；
（9）《火力发电厂与变电站设计防火规范》（GB50229－2006）；
（10）《粉尘防爆安全规程》（GB15577－95）；
（11）《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222－95）；
（12）《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140－90）（1997年版）；
（13）《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084－2001）；
（14）《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116－1998）；
（15）《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB50151－92）；
（16）《二氧化碳灭火系统设计规范》（GB50193－93）；
（17）《高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB50196－93）；
（18）《水喷雾灭火系统设计规范》（GB50219－95）；
（19）《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）（2001版）；
（20）《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067－1997）；
（21）《工业企业总平面设计规范》（GB50187－93）；
（22）《工业企业厂内运输安全规程》（GB4387－94）；
（23）《工业金属管道设计规范》（GB50316－2000）；
（24）《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264－1997）；
（25）《氢氧站设计规范》（GB50177－93）；
（26）《压缩空气站设计规范》（GB50029－2003）；
（27）《石油库设计规范》（GB50074－2002）；
（28）《安全色》（GB2893－2001）；
（29）《安全标志》（GB2894－1996）；
（30）《动力机器基础设计规范》（GB50040－96）；
（31）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ64－83）；
（32）《机械安全防护装置固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求》（GB/T8196－2003）；
（33）《固定式钢直梯安全技术条件》（GB4053.1－93）；
（34）《固定式钢斜梯安全技术条件》（GB4053.2－93）；
（35）《固定式工业防护栏杆安全技术条件》（GB4053.3－93）；
（36）《固定式工业钢平台》（GB4053.4－83）；
（37）《起重机械安全规程》（GB6076－85）；
（38）《钢制压力容器》（GB150－1998）；
（39）《管壳式热交换器》（GB151－1999）；
（40）《低压配电设计规范》（GB50054－1995）；
（41）《电力工程电缆设计规范》（GB50217－1994）；
（42）《系统接地的型式及安全技术要求》（GB14050－93）。
1.2.5行业标准
（1）《火力发电厂设计技术规程》（DL5000－2000）；
（2）《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》（DL5053－1996）；
（3）《火力发电厂总图运输设计技术规程》（DL/T5032-2005）；
（4）《火力发电厂建筑设计技术规定》（DL5094－1999）；
（5）《火力发电厂土建结构设计技术规定》（DL5022-93）；
（6）《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》（DL/T5035－2004）；
（7）《电站煤粉锅炉炉膛防爆规程》（DL/T435－2004）；
（8）《电力工业锅炉压力容器安全监察规程》（DL612－1996）；
（9）《电力工业锅炉压力容器检验规程》（DL647－1998）；
（10）《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规定》（DL/T5121－2001）；
（11）《火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术规程》（DL/T5203－2005）；
（12）《火力发电厂汽水管道设计技术规定》（DL/T5054－1996）；
（13）《火力发电厂运煤设计技术规程第1部分：
运煤系统》（DL/T5187.1－2004）；
（14）《火力发电厂运煤设计技术规程第3部分：
运煤自动化》（DL/T5187.3－2004）；
（15）《火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规定》（DLGJ158－2001）；
（16）《火力发电厂化学设计技术规程》（DL/T5068－2006）；
（17）《火力发电厂除灰设计规程》（DL/T5142－2002）；
（18）《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》（DL/T5175－2003）；
（19）《火力发电厂辅助系统（车间）热工自动化设计技术规定》（DL/T5227-2005）；
（20）《火力发电厂油气管道设计规程》（DL/T5204-2005）；
（21）《火力发电厂厂用电设计技术规程》（DL/T5153－2002）；
（22）《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》（DLGJ56－95）；
（23）《火力发电厂和变电所二次接线设计技术规程》（DL/T5136－2001）；
（24）《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T5044－2004）；
（25）《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T620－1997）；
（26）《交流电气装置的接地》（DL/T621－1997）；
（27）《高压配电装置设计技术规程》（SDJ5－85）；
（28）《电缆防火措施设计和施工验收标准》（DLGJ154－2000）；
（29）《火力发电厂生活、消防给水和排水设计技术规定》（DLGJ24－1991）；
（30）《电力设备典型消防规程》（DL5027－93）；
（31）《电厂标识系统设计导则》（DL/T950-2005）；
（32）《燃煤电厂烟气排放连续监测系统订货技术条件》（DL/T960-2005）；
（33）《火力发电厂厂级监控信息系统技术条件》（DL/T924-2005）。
1.3项目概况
1.3.1项目区自然概况
1.3.1.1地理位置
本工程元堡子厂址位于右玉县城以南，主导风向的下风侧，距县城16～17km，紧邻煤田北部边界，距离二级公路不足1km。
1.3.1.2厂区及灰场的地形、地貌
元堡子厂址位于右玉县城东南16km左右的业家村东500m处的山包附近，紧邻煤田北部边界，距离山和公路约0.5km。
厂址位于黄土丘陵区，所选厂址南北两侧各为一座土丘，厂区地处土丘间的缓坡地段，地形稍有起伏。
厂址区北部的地面标高一般在1399～1403m，厂址区南部的地面标高一般在1399～1414m，厂址区中部的地形平坦，地面标高一般在1390～1392m。
地形呈南北相对较高，坡面较平缓，中间部分较平坦的地形条件。
厂址范围内没有房屋等拆迁工程，中部有一段380kV输电线路横跨厂区，所用土地现状为低产田，按照右玉县土地管理部门的介绍，土地性质为未利用土地。
厂址南到元堡子乡政府约2.5km，到周边村庄的距离在300～800m之间；羊圈洼贮灰场位于厂址东北3.5km（直线距离）。
1.3.1.3厂区地质及地震概况
（1）工程地质
厂址位于吕梁山断隆区的北部。
吕梁山断隆区东侧以口泉断裂、云中山山前断裂为界，总体走向NNE。
新生代以来整体间歇性抬升，地貌为中低山区。
区内发育一些近SN向、NNE向和NW向的断裂及拗陷盆地。
（2）水文地质
可研阶段勘测共布置钻孔20个，仅在K6、K11、K20三个孔遇到地下水，地下水埋深分别为4.90m，7.60m，6.70m。
地面标高一般在1386～1392m，位于厂址相对低洼处。
含水层为①层粉土，主要接受大气降水的补给，含水层较薄，水量小，地下水类型为上层滞水。
根据水样、土样检验报告，地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性；土对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构无腐蚀性。
（3）地震
根据《中国地震动参数区划图》（GB18206-2001），厂区地震动峰值加速度为0.10g，相应的地震基本烈度为VII度。
1.3.1.4气候、气象
（1）气候
右玉县属温带大陆性季风气候，冬季漫长，春夏相连，雨热同期，灾害频繁。
年平均气温3.6℃，年降雨量443mm，太阳辐射强，光照时间长，昼夜温差较大，无霜期短，干燥多风是本县气候的主要特征。
本区自然降水少，蒸发强，空气干燥，阴雨天少，多年平均（1971～2003年）降雨量413mm，多集中在6～9月，占全年降雨量的70%以上，7～8月占全年降雨量的50%以上。
历年平均降雹4.8次，最多年为10次，最少年为2次，多出现在7～8月。
年平均水面蒸发量1761.3mm（20cm蒸发皿），其中5～6月占全年水面蒸发量的30.2%。
多年平均气温2～4℃，中部盆地3.5～4℃；由于各地相对高差不大（约500m左右），所以温度相差不大。
全年日照2915.3h，一年中12月份最少，3～6月份日照最充足。
年平均绝对湿度6.3mm，年平均相对湿度为60%。
年平均风速2.7m3/s，春秋最大风力达9级，最大风速20m3/s；其中8级以上大风历年平均为14d，最多年达26d，最少年为5d。
一般年份11月封冻，3月解冻，封冻期152d左右，最大冻土深105～139cm，平均122cm。
（2）气象
右玉气象站位于右玉县梁家油坊新县城郊外，地理位置40°00ˊN、112°27ˊE。
观测场地面高程1345.8m，气压表观测高程1347.2m。
始建于1957年，具有1957年以来的连续气象观测资料。
由于气象站距拟建电厂较近，其常规气象条件对电厂厂址具有较好的代表性。
表1.3-1厂址主要气象特征值
项目
单位
数值
项目
单位
数值
年平均气温
℃
3.6
年平均蒸发量
mm
1787.9
年平均气压
hPa
865.8
年平均风速
m/s
2.6
极端最高气温
℃
36
年平均雷暴日数
d
166.5
极端最低气温
℃
-40.4
全年主导风向
W
年平均相对湿度
%
60
最大积雪厚度
cm
21
年平均降雨量
mm
443
土壤最大冻结深度
m
1.69
1.3.1.5防洪
厂址西侧有一山洪沟，所在地段标高为1378.99～1364.29，汇流方向为由东南向西北，汇流面积4.8km2,沟长3.6km，山洪沟比降为19‰，百年一遇洪峰流量为67m3/s，所选厂区位置位于洪沟以南，整平后的厂区场地标高至少高于该洪沟上游10m以上，故厂址不受汇流影响。
1.3.2工程概况
规划容量4×300MW国产空冷机组，本期建设2×300MW循环流化床空冷机组。
（1）工艺流程
电厂的基本工艺为原煤由公路运至电厂贮煤场，再经皮带输送至主厂房，经破碎系统后，送入炉内燃烧，产生的热能把水加热成高温、高压蒸汽，蒸汽送入汽轮机膨胀作功，推动汽轮机转动把热能转化成机械能。
汽轮机带动发电机转动，再将机械能转变成电能，经变压器、高压输电线路输出。
（2）规模、容量
规划容量4×300MW国产空冷机组，本期建设2×300MW循环流化床空冷机组。
（3）燃料、用水
煤质分析见表1.3-2。
表1.3-2煤质分析
项目
符号
单位
设计煤种
校核煤种1
全水分
Mt
%
6.60
7.60
内在水分
Minh
%
3.26
4.04
干燥无灰基挥发分
Vdaf
%
40.00
45.18
收到基灰分
Aar
%
47.32
36.29
收到基低位发热量
Qnet，ar
kJ/kg
12120
16173.33
（kcal/kg）
2898.41
3867.74
收到基碳
Car
%
32.40
41.34
收到基氢
Har
%
2.64
2.99
收到基氧
Oar
%
7.48
8.55
收到基氮
Nar
%
0.53
0.75
收到基硫
Sar
%
3.04
2.48
可磨性指数
HGI
粒度
mm
锅炉点火及助燃用油均采用0号轻柴油。
燃油由汽车运至电厂。
其燃油特性见表1.3-3。
表1.3-3燃油特性
项目
单位
数值
恩氏粘度（20℃）
oE
1.2～1.67
运动粘度（20℃）
cm2/s
3.0～8.0
硫
%
≤0.2
灰分
%
≤0.025
水分
%
≤痕迹
机械杂质
%
无
闭口闪点
℃
≥65
凝点
℃
≤0
低位发热量
kJ/kg
41800
六矿疏干水为主要供水水源，以常门铺水库水作为生活用水、锅炉补给水和生产应急备用水源。
疏干水由电厂负责送至厂外1m；常门铺水库水输水管线为2×DN175焊接钢管（根据具体水量调整），管线长约为30Km。
2危险因素分析
2.1自然危险因素分析
2.1.1地质
厂址位于吕梁山断隆区的北部。
吕梁山断隆区东侧以口泉断裂、云中山山前断裂为界，总体走向NNE。
新生代以来整体间歇性抬升，地貌为中低山区。
区内发育一些近SN向、NNE向和NW向的断裂及拗陷盆地。
地下水类型为上层滞水，对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性；土对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构无腐蚀性。
2.1.2地震
根据《中国地震动参数区划图》（GB18206-2001），厂区地震动峰值加速度为0.10g，相应的地震基本烈度为VII度。
2.1.3气象
厂址所在地区最大风速2.6m/s。
主导风向：
全年W，夏季E，冬季W；设计中已充分考虑大风对高大建筑物的影响。
2.1.4防洪
元堡子厂址位于右玉县城东南16km左右的业家村东500m处的山包顶上，厂址西侧有一山洪沟，在厂址设计时应避开这个山洪沟。
电厂西侧山沟的汇流面积4.8km2,沟长3.6km，山洪沟比降为19‰，百年一遇洪峰流量为67m3/s。
2.1.5安评报告结论
1.根据《山西右玉煤矸石电厂2×300MW循环流化床空冷机组工程场地地震安全性评价报告》的结论，厂址场地基本地震烈度为7度；断裂带不影响厂址安全，因此认为本期工程的厂址是安全的。
2.总平面布置执行了《火力发电厂设计技术规程》、《火力发电厂劳动安全与工业卫生设计规程》等设计规范和有关消防规程的规定。
厂区主要建筑（构）物的周围设置了环行通道，满足防爆、防火、交通运输等劳动安全方面的规定要求。
设计单位应根据本报告提出的相关法律、法规、行政规章等规范要求进行安全方面的设计。
3.根据对京能朔州右玉煤矸石电厂2×300MW机组工程的生产过程及生产设备分析，本期工程存在爆炸（含物理、化学爆炸）、火灾、电伤害（电弧灼伤及触电）、机械伤害、高处坠落、物体打击等危险因素，其中危险性较高的生产事故有燃油系统火灾爆炸事故；输煤系统火灾事故；电缆火灾事故；汽轮机油系统火灾事故；汽轮机超速和轴系断裂事故；锅炉炉膛爆炸事故；除氧器及炉外汽水管道爆破事故；有限空间危险作业事故；全厂停电事故；地震、暴雨等自然灾害事件。
4.本工程设计、施工、运行、检修中可能存在着各种不确定因素，工程建设各方必须高度重视，做好充分的技术准备，不断总结积累经验。
5．建设单位、施工单位应按本评价报告及可研报告提出的要求开展工作，以确保工程建成后安全生产，不留隐患。
6.本工程油罐、锅炉、氢罐为三级重大危险源，必须逐级上报至朔州市人民政府安全生产监督管理部门。
2.2生产过程危险因素分析
2.2.1总平面布置
厂区总平面根据厂内各生产系统及安全、卫生要求进行了功能明确、合理的分区布置；分区内部和相互之间保持有一定的通道和间距。
厂区道路布局符合要求。
厂内各种工艺管道或污水管道布置符合相应规定的要求。
2.2.2燃料输送系统
2.2.2.1贮、运煤系统
煤是一种可自燃物质，在常温空气中由自身的物理和化学作用会放出热量，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。
输煤皮带是一种易燃物质，如果输送已经自燃的原煤，输煤皮带容易着火。
在整个输煤系统的运送和破碎过程中，由于设备系统漏泄，设备检修，运行操作不当都可能造成工作环境，尤其是在死角部位堆积燃煤和煤粉。
积粉时间长会自燃，遇外火源也易着火，进而引起皮带着火。
2.2.2.2燃油系统
锅炉点火用的轻柴油是易燃易爆物品，其闭口闪点≥55℃，燃点为90～140℃，自燃点为350～380℃，油蒸汽在空气中的爆炸极限浓度为1.5％～6.5％。
轻柴油在常温下着火的危险性较小，若受热升温，或在贮油罐附近有火源，很容易引起自燃。
轻柴油若溢出容器，或喷射至高温物体上，马上就可能燃起大火。
轻柴油很容易挥发为油蒸汽，当油蒸汽在空气中达到爆炸极限浓度，遇上火源就发生爆炸。
燃油在着火过程中，容器内油蒸汽的浓度随燃烧过程在变化，当达到爆炸极限浓度时就爆炸。
因此燃烧和爆炸往往是相伴而行，或先燃烧后爆炸，或先爆炸后燃烧。
燃油在装卸、泵送。
储存过程中，流动、喷射、震荡和冲积都会产生静电，静电能量达到一定值会产生火花，火花能量到一定值就会引发燃烧爆炸。
2.2.3热机部分
2.2.3.1锅炉
锅炉是火力发电厂产生高热能蒸汽的设备，它使燃料在炉膛内燃烧，将燃料中的化学能变为热能，使水变为高热能的过热蒸汽，再送给汽轮机。
燃料在炉膛内燃烧，产生1500℃～1700℃的高温火焰和高温烟气，其中含有大量的灰尘和腐蚀性较强的气体，使锅炉受热面经常处于内部承受水或蒸汽的高温高压、外部承受高温烟气冲刷和腐蚀的恶劣条件下工作。
当锅炉一旦发生泄漏、爆炸或灭火放炮等事故，就会导致人身伤亡或给设备造成重大损失。
据统计，锅炉事故约占火电厂的机组全部事故的60％，所以锅炉设备在电厂安全生产中占有非常重要的地位。
锅炉的危险因素较多。
例如：
锅炉承压部件爆漏事故、锅炉炉膛结焦、承压部件超温、超压、炉膛爆炸、汽包满水、缺水、尾部烟道再燃烧、制粉系统自燃和爆炸等，都是威胁锅炉安全运行的危险因素，如果处理不当，很容易造成锅炉熄火、停炉、附属设备损坏，甚至发生承压部件爆破、锅炉爆炸，造成财产损失和人员伤亡。
2.2.3.2脱硫系统
脱硫系统在生产过程中存在的危险因素主要有：
石灰石浆、石膏浆具有一定的腐蚀性；脱硫装置进口烟温太高，对烟道内衬的鳞片树脂或衬胶造成损坏；增压风机停运，旁路挡板未能及时打开，烟气堵塞，可能引起锅炉爆炸。
2.2.3.3汽轮机
汽轮机是将锅炉送来的高温高压蒸汽的热能转化为旋转机械能的设备。
汽轮机设备的安全运行与设计、制造、安装、调试和运行时操作、维护等有关。
常见的危害性较大设备事故有超速、大轴弯曲、通流部分损坏、轴瓦烧损、油系统工作失常、油系统着火，除氧器等压力容器爆炸和异常振动等。
2.2.4热工自动化
火力发电厂的热工监控设备，对于提高运行自动化水平，保证机组的安全经济运行起着非常重要的作用。
本工程控制系统采用DCS分散控制系统，采用炉、机、电集中控制方式，两台机组合用一个集中控制室。
对机组实现半自动启停，运行集中监视，参数调整与控制，异常报警，保护与连锁的事故处理以及辅机系统的安全监控等。
但是，由于热控系统中机炉系统的I/O点数非常多，电路系统相当复杂，设施、设备和信号方面常出现一些故障与缺陷，以致形成自动化系统不准、不灵、失控、保护联锁误拒动等危险因素，可能造成机组被迫停运或频繁跳闸停机，甚至扩大事故导致机组严重损坏和人员伤亡，所以热控分散控制系统必须进行全方位全过程全员管理。
2.2.5电气系统
电气系统的危险有害因素主要有发电机损坏、主变烧毁、电缆火灾、接地网事故、触电及灼烫伤害、带负荷拉刀闸、变配电系统火灾等。
2.2.6化学部分
由于化学水、汽品质不良，对热力设备会产生三大危害，即设备结垢、腐蚀和积盐，特别在大容量、高参数的热力设备中其危害更为严重。
2.2.7特种设备
电力生产过程中，危险因素可能引发各类人身伤亡事故，其中有的属于重特大或群死群伤恶性事故。
据全国电力系统火电厂人身事故统计资料表明，火电厂人身伤亡事故以炉外爆管、火灾、触电、机械伤害、高处坠落、起重伤害等六类事故居多，合计比例超过85％，其次为物体打击、厂内机动车辆伤害、坍塌、淹溺、中毒、窒息及其它等。
导致人身伤亡事故的主要因素归结为：
设备与工器具老化存在故障或隐患、违章操作或违章指挥或不执行已制订的安全措施、现场安全防护设施不
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