燃煤火力发电机组职业病危害因素的综合识别

燃煤火力发电机组职业病危害因素的综合识别(一)粉尘类燃煤火力发电机组粉尘类职业病危害因素主要来源于燃煤运输与制备、锅炉炉渣和飞灰处理、脱硫装置和锅炉维修四个方面。

1 燃煤运输与制备锅炉需要燃烧大量经预处理后的煤炭，一个大型燃煤电厂每天耗煤均在数千吨至数万吨之间。

因此在燃煤的运输、装卸、筛选、破碎、磨煤等机械加工过程中均产生煤尘。

特别是在煤的筛分和破碎过程中，如果除尘效果不佳，即会导致严重的煤尘危害。

2 锅炉炉渣和飞灰处理煤在锅炉内燃烧后产生大量的固体废物，包括灰分和炭黑两部分。

炭黑是煤未燃尽的固定碳，灰分是燃烧后剩余的固体残余物。

其中随烟气排放的部分称为飞灰，从炉底排放的部分称为炉渣，统称为炉灰渣。

其产生量决定于燃料煤的灰分含量和锅炉燃烧效率。

化学成分主要决定于煤质化学组分。

煤灰分含量高会降低煤的品质，给燃烧造成困难，可能使锅炉积灰、结渣，并磨损金属受热面。

我国煤的灰分随煤种变化很大，少则4%～5%，多则60%～70%，大多数煤中灰分的组成如表2-1.对人体的危害性主要决定于炉灰渣中游离二氧化硅含量以及某些重金属和放射性元素的含量。

因此，不同产地的煤燃烧后产生的炉灰渣对人体的危害性差异较大。

我国煤炭燃烧后产生的炉灰渣游离二氧化硅含量绝大多数在10%～20%之间，少数游离二氧化硅含量超过50%，其危害性较大，应予以重视。

3 脱硫装置目前国内外用于烟气脱硫的工艺较多，但国内最常用的方法是石灰石 石膏湿法脱硫工艺。

石灰石 石膏湿法脱硫工艺采用石灰石作脱硫吸收剂，石灰石破碎、运输、投料等过程产生石灰石尘，石膏脱水、浓缩、运输等过程产生石膏尘。

4 锅炉维修锅炉及保温器件维修过程中需对炉体耐火材料、各类保温材料进行拆卸与修复，因此可能短时间接触高浓度的耐火泥尘、玻璃棉尘等硅酸盐类矿石尘，其中炉门密封垫等维修还可能接触石棉尘。

(二)物理性有害因素1 噪声噪声是燃煤火力发电企业主要职业病危害因素之一。

火力发电厂是一个机械设备比较集中的工作场所，特别是主厂房，布置有相当数量产生高强声源的设备，从而也成为火力发电厂噪声防治的重点区域。

火力发电厂噪声声源主要有以下几类。

(1)机械动力噪声各种机械设备在运转过程中摩擦、振动、碰撞产生机械噪声，该噪声以低中频为主。

火电厂主要产生噪声的机械设备如下。

①燃运部，翻车机、斗轮机、碎煤机、燃运皮带机等;②发电部，给水泵、给煤机、磨煤机、引风机、送风机、给粉机、油泵、汽泵、真空泵等;③生产辅助设施系统，空压机、水泵、输渣设施等。

其中磨煤机、送风机噪声是火力发电工作场所中最重要的噪声污染源。

(2)气体动力噪声各类风机、风道、蒸汽管道中的气体和蒸汽在流动、节流、扩容、漏气、排气等过程中产生气体动力性噪声。

其中尤以锅炉排气时产生高强度噪声，对周围环境影响较大。

(3)电磁噪声电动机、变压器等电气设备的磁场交变运动而产生电磁噪声。

在工作场所中，以上几类噪声往往是同时存在、相互叠加的。

同样高强度噪声源不仅影响本岗位，同时也对周围环境噪声导致一定的叠加作用，在噪声危害定量识别时务必全面综合考虑。

2 高温与辐射热火力发电生产过程可能产生高温的部位有锅炉、汽轮机、发电机、除氧器、蒸汽管道等，一般对外表温度高于50℃的设备应做保温处理。

如果保温效果不佳或工房散热不佳，均有可能形成高温和强辐射热环境。

另外检修工人在锅炉等高温热辐射工作场所中维修时，特别是在临时停炉抢修时，作业人员可能直接进入高温强辐射热场地，因此对这部分作业人员应采取有效的防护措施，谨防高温中暑。

3 振动火力发电生产过程可能产生高强度振动的设备主要有振动筛、磨煤机、各种工业泵和风机等。

由于在正常运行时操作人员并不直接接触这些设备，因此实际接触的手臂振动强度并不大。

4 工频电场在变压器、高压开关及其高压线路周围存在工频电场职业病危害因素，其强度主要与电器的电压和相处的距离密切相关。

5 紫外线火电厂正常生产过程中不产生紫外线职业危害，主要是在电焊维修时产生紫外线弧光。

(三)电离辐射金属探伤的主要检测手段有X射线探伤、γ射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤等。

火电厂锅炉压力容器金属维修探伤时，多选用X 射线探伤仪或γ射线探伤仪。

射线探伤放射源属移动性开启式装置，只有在维修现场探伤仪短暂开启时才存在电离辐射。

(四)化学毒物类1 煤燃烧过程中有毒物质的产生煤的化学成分有碳、氢、氧、氮、硫、水分、灰分等，其中碳、氢、硫为可燃元素。

(1)碳氧化合物与碳氢化合物煤在燃烧前期析出挥发分，其中主要是一氧化碳。

挥发分的燃尽依赖于氧气的及时供给、良好的混合和足够高的温度以及较长的停留时间。

碳燃烧产生一氧化碳和二氧化碳的化学反应式如下：在煤中以三种形式存在。

①有机硫，硫与碳、氢等结合成复杂化合物;②黄铁矿硫，如二硫化铁等;③硫酸盐硫，如硫酸钙、硫酸钠等。

其中有机硫和黄铁矿硫参加燃烧，硫酸盐硫进入灰分。

我国煤的硫酸盐硫含量极少，动力用煤的硫的质量分数大部分为1%～1 5%，一些煤种的质量分数为3%～5%，个别高达8%～10%，其中含硫量高于2%的煤称为高硫煤。

燃料中的可燃硫随着燃烧而生成二氧化硫，其生成量与燃料中的含硫量成正比，如含硫量为2%的煤，排烟中的二氧化硫含量约为4200mg/m3。

二氧化硫可转化为三氧化硫，其转化途径有两个方面。

一是在高温条件下，火焰中有高浓度的原子态氧，与二氧化硫结合生成三氧化硫;二是在对流受热面上，由于金属氧化膜和积灰的催化作用，使二氧化硫转化为三氧化硫。

火焰温度越高，原子态氧浓度越高，反应时间越长，三氧化硫转化量越多。

此外，在高温条件下，积灰中的三氧化二铁和五氧化二钒等对二氧化硫向三氧化硫的转化反应也有明显的催化作用，因此受热面上积灰增多时有助于三氧化硫的生成。

烟气中的水蒸气与三氧化硫结合生成硫酸蒸气。

温度越低，硫酸蒸气平衡浓度越高，因此硫酸蒸气总在锅炉尾部生成。

通常三氧化硫与水蒸气生成硫酸的反应，从烟气温度降到200℃左右开始，到烟气排出锅炉时，三氧化硫几乎全部转化成了硫酸。

SO3+H2O →H2SO4硫酸蒸气与烟尘形成酸性尘，硫酸蒸气排向大气时凝结生成白色硫酸雾。

(3)氮氧化合物燃煤中氮在高温环境下易生成氮氧化物。

人类活动排入大气的氮氧化物90%以上是燃烧产生的。

锅炉燃烧产生的氮氧化物几乎全部是一氧化氮和二氧化氮，其中90%是一氧化氮。

而一氧化氮在室温下会迅速氧化为二氧化氮。

锅炉燃烧产生氮氧化物的机理有三种：①燃料型，燃料中含有氮的化合物，在燃烧中氧化生成氮氧化物;②热力型，由于空气中含氮，在燃烧高温区氧化生成氮氧化物;③快速型，是热力型的一种特殊形式，在碳氢化合物燃烧火焰中，碳氢化合物与空气中的氮生成中间产物，然后再进一步氧化生成一氧化氮。

在一般燃烧条件下，燃料中氮形成一氧化氮的转化率为20%～40%。

燃烧温度越高，生成的热力型氮氧化物比例越高。

如当燃烧温度达1600℃时热力型氮化物占20%～30%，当燃烧温度低于1400℃时则全部是燃烧型氮氧化物。

另有少数煤经过燃烧浓缩后重金属或放射性元素含量增高，其职业危害性应予以关注。

2 水处理过程中有毒物质的产生火力发电锅炉用水、冷却水和生活用水通常都不能直接利用水源水，需事先通过化学处理。

水处理过程中产生有毒物质情况如下。

(1)氯气原水消毒间存在氯气。

加氯主要有两种工艺。

其一是采用液氯罐加氯，此法存在液氯泄漏导致急性氯气中毒事故的风险，应做好应急救援预案。

其二是安装次氯酸钠发生器，电解食盐产生次氯酸钠溶液作为消毒剂，此法安全，没有氯气中毒的风险。

(2)氨气冷凝水精处理过程需补充氨水来调整pH 值。

加氨主要有两种工艺。

其一是采用液氨罐作为氨源，先配制成氨水溶液后再定量加入。

其二是直接采购浓氨水试剂，稀释后定量加入。

前者存在液氨罐泄漏的风险，应做好应急救援预案。

(3)联氨(联氨又称肼)在锅炉启动初期或冷凝水精处理不正常时需加联氨。

联氨为水溶液，经稀释后定量加入。

(4)盐酸和氢氧化钠在锅炉补给水处理的离子交换工序中，需定期用盐酸和氢氧化钠溶液活化树脂。

因设备自动化程度高，作业人员直接接触机会甚少。

(5)缓蚀剂与灭藻剂锅炉冷却水采用二次循环工艺时需对冷却循环水添加缓蚀剂和灭藻剂。

该试剂均为水溶液，自动加入使作业人员直接接触机会很少。

(6)磷酸三钠与聚合氯化铝锅炉补给水处理时某些水质需要使用聚合氯化铝净化悬浮物，使用磷酸三钠软化水。

(7)硫酸对化学水处理过程中产生的酸碱废水的处理，需用硫酸来调整pH 值。

3 脱硫过程中有毒物质的产生“石灰石 石膏湿法脱硫装置”以石灰石为原料，吸收二氧化硫后生成石膏。

其化学反应过程没有有毒气体产生，但因设备密封不严，导致烟气泄漏时存在氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳和二氧化碳等有毒气体的危害。

如果采用氨水脱硫则还存在氨气的职业病危害。

4 维修过程中有毒物质的产生①锅炉维修采用亚弧焊时可能产生氮氧化物、锰烟和放射线(参见第十四章第三节);②锅炉清洁除垢时存在氢氟酸、盐酸、亚硝酸钠等化学物品;③仪表维修时可能接触铅、汞;④皮带维修、电器维修与油漆维修时可能接触苯、甲苯、二甲苯、汽油、酒精等多种有机溶剂。

上述维修过程中接触有毒物品机会较少，但有时可能短时间接触的浓度较高，应予重视。

5 其他生产过程中有毒物质的产生①柴油发电机组应急发电时存在一氧化碳、柴油烟雾等;②化验室可能接触汞及多种化学试剂等。

(五)劳动组织与劳动过程中的职业病危害因素为满足电厂连续运行的需要，劳动组织实行倒班制，采取六班四运转或四班三倒等。

轮班制和连续长时间工作，易引起工人生活节律紊乱和职业性精神(心理)紧张等。

此外，工人除定时巡检外，主要在操作室内工作，对生产过程的监控通过显示屏，操作通过计算机，长时间视屏操作，易造成视觉疲劳。

(六)职业病危害因素归类煤粉炉发电机组产生的职业病危害因素种类较多，可能存在的职业病危害因素归纳如下：①粉尘类，主要有煤尘、炉灰渣尘、石膏尘、石灰石尘、耐火材料尘、电焊尘、石棉尘等;②化学毒物类，主要有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、氨气、肼、氯气、锰烟、汞、苯系物、乙醇、汽油、盐酸、六氟化硫、一氟化硫、四氟化硫、十氟化二硫、硫酸、氢氧化钠、磷酸三钠、聚合氯化铝、灭藻剂、缓蚀剂、亚硝酸钠、氢氟酸、铅烟等;③物理因素类，主要有噪声、振动、工频电场、高温、辐射热、紫外线等;④放射性危害因素类，主要有γ辐射、X射线等;⑤劳动组织与劳动过程中的职业病危害因素有视觉疲劳、职业性精神(心理)紧张、生活节律紊乱等。

其中主要职业病危害因素是噪声、工频电场、高温与热辐射、煤尘、炉灰尘、石灰石尘、石膏尘，氨气、肼、氯气、氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳等。

职业病危害因素存在的环节见表2 2。

毒物职业病危害临床表现及职业接触限值标准详见附录二。