張新法，于立友，齊 磊，郝 崑

(遼寧省安全科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110004)

燃煤發(fā)電廠貯灰場(chǎng)安全現(xiàn)狀分析與對(duì)策

張新法，于立友，齊 磊，郝 崑

(遼寧省安全科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110004)

通過綜合分析燃煤發(fā)電廠貯灰場(chǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)和安全管理現(xiàn)狀，指出了貯灰場(chǎng)目前存在的主要事故隱患和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際提出了相應(yīng)的安全對(duì)策，以指導(dǎo)燃煤發(fā)電企業(yè)貯灰場(chǎng)的安全管理工作，提高發(fā)電廠的安全水平。

貯灰場(chǎng)；灰渣；安全風(fēng)險(xiǎn)；安全對(duì)策

0 引言

2010年國(guó)際環(huán)保組織綠色和平發(fā)布的《煤炭的真實(shí)成本——2010中國(guó)粉煤灰調(diào)查報(bào)告》指出，發(fā)電供熱產(chǎn)生和排放的灰渣、粉煤灰、爐渣、煙氣脫硫石膏已經(jīng)成為中國(guó)工業(yè)固體廢物的最大單一污染源。目前，我國(guó)燃煤發(fā)電供熱企業(yè)產(chǎn)生的灰渣主要用于建筑材料、結(jié)構(gòu)回填與道路工程方面；但其綜合利用率仍然較低，且在北方地區(qū)因冬季利用受限，大部分灰渣需要貯灰場(chǎng)來存放。由于貯灰場(chǎng)庫容不斷擴(kuò)大、安全設(shè)施不齊全、安全和運(yùn)行管理薄弱等問題，燃煤發(fā)電供熱企業(yè)灰渣的安全貯存問題越來越突出。隨著近年來公眾安全環(huán)保意識(shí)和國(guó)家對(duì)安全生產(chǎn)的重視程度不斷提高，確保燃煤發(fā)電企業(yè)貯灰場(chǎng)安全已成為不容回避的重要問題。

1 貯灰場(chǎng)類型

貯灰場(chǎng)是筑壩攔截谷口或圍地形成的具有一定容積，用以貯存灰渣、水的專用場(chǎng)地。貯灰場(chǎng)按照發(fā)電廠除灰系統(tǒng)的不同類型可分為濕式貯灰場(chǎng)和干式貯灰場(chǎng)。

(1)?濕式貯灰場(chǎng)是貯存水力除灰沉積的灰渣及除灰水的場(chǎng)地。由于濕式除灰系統(tǒng)在我國(guó)應(yīng)用較早，目前運(yùn)行的貯灰場(chǎng)，尤其是北方地區(qū)，大多采用濕式貯灰場(chǎng)。部分濕式貯灰場(chǎng)可同時(shí)接受干灰貯存。濕式貯灰場(chǎng)的灰水比一般大于1:16，有的甚至達(dá)到1:24。因此，濕式貯灰場(chǎng)面臨渣水處理難、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。

(2)?干式貯灰場(chǎng)是貯存干灰渣和脫硫副產(chǎn)品的場(chǎng)地。干式除灰及貯灰技術(shù)的設(shè)備于20世紀(jì)90年代從國(guó)外引進(jìn)，通過消化、吸收逐步實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。新建灰場(chǎng)一般采用干式貯灰場(chǎng)，干式除灰系統(tǒng)除灰和輸灰不需要水，無需配套渣水處理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)無污染水排放，且避免因渣水引起的管路結(jié)垢等問題；同時(shí)保留了灰渣所具有的優(yōu)良水活性，為灰渣的綜合利用創(chuàng)造了條件。

總體而言，干式貯灰場(chǎng)比濕式貯灰場(chǎng)更符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和安全環(huán)保要求，是未來貯灰場(chǎng)發(fā)展的主要方向。

2 貯灰場(chǎng)事故介紹

自上世紀(jì)80年代以來，國(guó)內(nèi)外曾發(fā)生過多起社會(huì)影響極大的貯灰場(chǎng)事故。這些事故以垮(潰)壩事故為主，導(dǎo)致大量貯灰場(chǎng)灰水外泄，不僅造成了人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，還帶來了水源、土壤污染等環(huán)境問題。近幾年的貯灰場(chǎng)事故介紹如下。

2006-06-02，貴州省黔桂發(fā)電有限責(zé)任公司大沙壩灰場(chǎng)發(fā)生灰水泄漏事故，泄漏灰水量約30萬m3，造成2間平房沖毀、l間平房倒塌、l家乙炔廠損毀。

2006-06-05，吉林延邊晨鳴紙業(yè)公司自備熱電廠貯灰場(chǎng)在生產(chǎn)運(yùn)行中進(jìn)行廢棄1號(hào)排水立井作業(yè)時(shí)，由于未使用設(shè)計(jì)材料，而是自行采用其他材料在排水立井頂部實(shí)施封堵，造成廢棄排水井封堵井蓋和弧形板破損，約11萬m3灰渣泄漏，沖毀農(nóng)田約12?000?m2，部分污水污染了圖們江。

2008-12-22，美國(guó)田納西州金斯頓火力發(fā)電廠粉煤灰池的灰壩崩塌，泄漏超過400萬m3的煤灰，大量煤灰彌漫到空氣里，數(shù)間民居被摧毀，土地和河流受污染，造成數(shù)億美元損失。

3 貯灰場(chǎng)安全現(xiàn)狀分析

3.1 貯灰場(chǎng)事故風(fēng)險(xiǎn)急劇增大

燃煤發(fā)電廠生產(chǎn)過程，每噸煤產(chǎn)生的粉煤灰一般在20?%—30?%，單機(jī)組單位時(shí)間的灰渣量可按式(1)計(jì)算。

式中：m灰渣為燃煤電廠單機(jī)組最大灰渣排除量，t/h；m煤為機(jī)組耗煤量，t/h；A為燃煤工作質(zhì)灰分，%；q為機(jī)械不完全燃燒熱損失，一般取1.5?%；Q為燃煤低位發(fā)熱量，cal/kg。

實(shí)際上，燃煤發(fā)電廠貯灰場(chǎng)庫容一般按10—15年儲(chǔ)存量設(shè)計(jì)，1個(gè)中等裝機(jī)容量燃煤電廠貯灰場(chǎng)設(shè)計(jì)貯量約500萬m3。對(duì)于綜合利用較好的貯灰場(chǎng)僅需設(shè)置一個(gè)臨時(shí)用事故灰場(chǎng)，但因相當(dāng)一部分企業(yè)灰渣利用情況不好或地理位置偏遠(yuǎn)，其貯灰場(chǎng)必須通過不斷加筑子壩擴(kuò)容以滿足發(fā)電供熱生產(chǎn)中不斷產(chǎn)生的灰渣，難以綜合利用。

近年來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，燃煤發(fā)電廠規(guī)模和單機(jī)容量迅速增大，相應(yīng)配套的貯灰場(chǎng)也同步擴(kuò)大。分期筑壩、灰場(chǎng)加高子壩技術(shù)成為貯灰場(chǎng)擴(kuò)容的主流技術(shù)和手段，灰壩(灰堤)平均高度從十幾米增加到幾十米。子壩加高是在原壩的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的，由于壩頂標(biāo)高增加，導(dǎo)致貯存灰渣(水)逐漸增多，且服役時(shí)間變得更長(zhǎng)。當(dāng)存在異常自然條件、安全防護(hù)和監(jiān)測(cè)不到位、安全管理缺失等安全隱患時(shí)，可能發(fā)生漫頂、垮(潰)壩等事件。造成灰渣或灰水泄漏，沖毀壩下游(周邊)的農(nóng)田、工廠、村落等，帶來更加嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)，還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，如揚(yáng)塵污染植被、重金屬滲入地下水以及河流污染、河道阻塞等。不容忽視的是，原來設(shè)置在城郊等偏遠(yuǎn)地區(qū)的灰場(chǎng)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，尤其是城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進(jìn)程的加快，其附近的建筑物和公共設(shè)施增加，人口密度增大，一方面建設(shè)施工可能引發(fā)灰場(chǎng)建筑的破壞，另一個(gè)方面灰場(chǎng)發(fā)生事故產(chǎn)生的危害也會(huì)增加，事故影響更大。

3.2 濕式、干式貯灰場(chǎng)的安全特點(diǎn)不同

濕式和干式除灰系統(tǒng)的基本工藝分別如圖1，2所示。干式和濕式貯灰場(chǎng)各項(xiàng)目的對(duì)比情況如表1所示。

從圖1，2中可以看出，干式除灰工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)設(shè)備和工藝環(huán)節(jié)較少，輸灰過程中不采用水力。從表1可以看出，濕式灰場(chǎng)應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)、技術(shù)成熟；但是干式貯灰場(chǎng)具有節(jié)能、節(jié)水和環(huán)保優(yōu)勢(shì)，并且由于灰渣綜合利用的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值高而引起企業(yè)的興趣。

濕式除灰系統(tǒng)和干式除灰系統(tǒng)工藝和設(shè)備設(shè)施的不同決定了它們的貯灰場(chǎng)具有各自的安全特點(diǎn)。其中，2種貯灰場(chǎng)的相同特點(diǎn)如下。

(1)?均存在垮壩、淹溺、高處墜落、車輛傷害、觸電和電燒傷、粉塵等事故類型，其中垮壩事故均是危害最嚴(yán)重的事故。

(2)?貯灰場(chǎng)設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行都必須有足夠的防洪容積和安全加高。

圖1 濕式除灰系統(tǒng)基本工藝流程

圖2 干式除灰系統(tǒng)基本工藝流程

(3)?必須對(duì)水質(zhì)進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，以防對(duì)地下水造成影響。

（4）?灰場(chǎng)操作人員應(yīng)經(jīng)過培訓(xùn)考核且合格。2種貯灰場(chǎng)的不同特點(diǎn)如下。

(1)?濕灰場(chǎng)運(yùn)行貯灰標(biāo)高不能超過限制貯灰標(biāo)高，運(yùn)行干灘長(zhǎng)度必須符合設(shè)計(jì)要求，需要對(duì)浸潤(rùn)線進(jìn)行監(jiān)測(cè)。最有效的控制揚(yáng)灰方式是合理排灰。

(2)?干式貯灰場(chǎng)必須對(duì)堆灰作業(yè)的碾壓質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)；灰渣運(yùn)輸過程中必須封閉；灰場(chǎng)需設(shè)噴灑設(shè)施，必須設(shè)置相應(yīng)的防滲層防止對(duì)地下水的影響；灰渣永久邊坡需要設(shè)防洪溝；灰場(chǎng)宜設(shè)置攔洪壩和截洪溝等。

在貯灰場(chǎng)設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行和安全評(píng)估中必須注意濕式和干式貯灰場(chǎng)的不同安全特點(diǎn)。

表1 干式和濕式貯灰場(chǎng)各項(xiàng)目的對(duì)比

3.3 企業(yè)重視程度不足

(1)?在燃煤發(fā)電供熱企業(yè)中，因除灰和貯灰系統(tǒng)不屬于發(fā)電廠生產(chǎn)工藝的主體環(huán)節(jié)，其安全生產(chǎn)管理工作沒有得到足夠重視。如未設(shè)置專門的貯灰場(chǎng)安全管理人員、規(guī)章制度不完善、作業(yè)人員安全培訓(xùn)教育不到位、安全檢查和巡視走過場(chǎng)、安全監(jiān)測(cè)設(shè)施不齊全、安全防護(hù)不到位、防洪器具不完備、堆排灰作業(yè)和取灰作業(yè)不合理、安全巡視和檢查不規(guī)范等。

(2)?貯灰場(chǎng)通常位于發(fā)電供熱主廠區(qū)外，距離較遠(yuǎn)，且灰場(chǎng)范圍較大，造成往返生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不便，削弱了對(duì)貯灰系統(tǒng)的安全管理。

(3)?相當(dāng)一部分燃煤發(fā)電供熱企業(yè)將貯灰場(chǎng)發(fā)包給了對(duì)灰渣綜合利用的承包商，產(chǎn)生了以包代管的現(xiàn)象；并且相關(guān)方以追求利潤(rùn)為目標(biāo)，對(duì)貯灰場(chǎng)安全管理存在失位或缺位現(xiàn)象。

3.4 貯灰場(chǎng)安全法制體系尚需建設(shè)和完善

2006年國(guó)家安監(jiān)局和原國(guó)家電監(jiān)會(huì)《關(guān)于兩起電廠灰渣庫事故的通報(bào)》要求，各電廠按照《尾礦庫安全監(jiān)視治理規(guī)定》(國(guó)家安全監(jiān)管總局令第6號(hào))和《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，嚴(yán)格灰渣庫安全治理，落實(shí)安全生產(chǎn)主體責(zé)任，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)治理。然而，2011年國(guó)家安監(jiān)總局重新修訂并發(fā)布的《尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定》（安監(jiān)總局令第38號(hào)），明確其適用范圍不包括電廠貯灰場(chǎng)的監(jiān)督管理工作，造成了貯灰場(chǎng)安全生產(chǎn)工作中原來遵循的尾礦庫技術(shù)文件也無法適用。盡管原國(guó)家電監(jiān)會(huì)于2013年印發(fā)了《燃煤發(fā)電廠貯灰場(chǎng)安全監(jiān)督管理規(guī)定》（電監(jiān)安全[2013]3號(hào)），但是相關(guān)配套的技術(shù)文件尚未進(jìn)一步出臺(tái)。現(xiàn)舉例如下。

(1)?《燃煤發(fā)電廠貯灰場(chǎng)安全監(jiān)督管理規(guī)定》第十九條規(guī)定，“發(fā)電企業(yè)應(yīng)對(duì)運(yùn)行及閉庫后的貯灰場(chǎng)定期組織開展安全評(píng)估，并將安全評(píng)估報(bào)告報(bào)所在地電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)。安全評(píng)估原則上每3年進(jìn)行1次”。但是由于缺乏貯灰場(chǎng)安全評(píng)估的技術(shù)文件，造成全國(guó)不同電力監(jiān)管區(qū)域及同一監(jiān)管區(qū)域不同機(jī)構(gòu)在進(jìn)行貯灰場(chǎng)安全評(píng)價(jià)時(shí)工作程序不規(guī)范，安全評(píng)價(jià)報(bào)告格式不統(tǒng)一，安全評(píng)價(jià)報(bào)告質(zhì)量良莠不齊，難以反映貯灰場(chǎng)安全生產(chǎn)實(shí)際狀況。

(2)?東北、華中地區(qū)貯灰場(chǎng)安全評(píng)價(jià)的指導(dǎo)文件也以濕式貯灰場(chǎng)為主，難以突出干式灰場(chǎng)和濕式灰場(chǎng)安全特點(diǎn)的區(qū)別。

(3)?貯灰場(chǎng)作業(yè)人員操作資格培訓(xùn)和取證存在問題。在《尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定》（安監(jiān)總局令第38號(hào)）出臺(tái)前，貯灰場(chǎng)操作人員按特種作業(yè)人員管理，必須取得尾礦作業(yè)特種作業(yè)證。但目前對(duì)貯灰場(chǎng)排灰、筑壩、巡壩、抽洪和排滲設(shè)施的作業(yè)人員是否應(yīng)取得特種作業(yè)證，以及如何取證等問題沒有提出明確要求。

4 安全對(duì)策

4.1 落實(shí)企業(yè)主體責(zé)任

要建立完善的安全生產(chǎn)規(guī)章制度和操作規(guī)程，保證安全生產(chǎn)資金的投入。要監(jiān)督企業(yè)貫徹《企業(yè)安全生產(chǎn)責(zé)任體系五落實(shí)五到位規(guī)定》，建立“橫向到邊，縱向到底”的安全生產(chǎn)責(zé)任體系，依法設(shè)置安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)，配齊配足安全生產(chǎn)管理人員，全面開展從業(yè)人員安全教育培訓(xùn)工作。督促企業(yè)加強(qiáng)對(duì)外來施工單位和相關(guān)方的安全管理，加強(qiáng)對(duì)動(dòng)火作業(yè)、斷路作業(yè)、施工作業(yè)、檢修維修作業(yè)等高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)的安全管理，開展隱患排查治理，制定事故應(yīng)急預(yù)案，并定期組織應(yīng)急演練。

4.2 進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)管

將貯灰場(chǎng)的安全監(jiān)管工作納入重要議事日程，加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，明確責(zé)任分工。結(jié)合實(shí)際制定本區(qū)域加強(qiáng)貯灰場(chǎng)安全監(jiān)管的工作方案。要按照“五級(jí)五覆蓋”的要求，全面建立“黨政同責(zé)、一崗雙責(zé)、失職追責(zé)”的責(zé)任體系。切實(shí)按照“管行業(yè)必須管安全、管業(yè)務(wù)必須管安全、管生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)必須管安全”的總體要求，劃清負(fù)有安全監(jiān)管職責(zé)部門的權(quán)責(zé)邊界，理順貯灰場(chǎng)各環(huán)節(jié)的安全監(jiān)管責(zé)任，建立健全權(quán)責(zé)明晰的監(jiān)管體系。深入貫徹落實(shí)安全生產(chǎn)法律、法規(guī)、規(guī)章和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程，制定出臺(tái)相配套的規(guī)范性文件，支持燃煤發(fā)電企業(yè)及各類科研院所制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程。要加強(qiáng)安全法制宣傳力度，充分利用互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視、報(bào)刊雜志和新媒體等，深入開展安全法制教育宣傳，為改善執(zhí)法環(huán)境創(chuàng)造良好氛圍。

4.3 完善安全技術(shù)措施

依托大型燃煤發(fā)電企業(yè)、科研院所、安全技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)等技術(shù)骨干力量，結(jié)合貯灰場(chǎng)安全生產(chǎn)關(guān)鍵性技術(shù)瓶頸，開展安全適用技術(shù)、裝備及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等的應(yīng)用研究，推廣應(yīng)用重大危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)。完善專家?guī)旌蛯＜夜ぷ鳈C(jī)制，充分發(fā)揮專家的技術(shù)支撐作用，推進(jìn)行業(yè)協(xié)會(huì)、安全技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)及行業(yè)領(lǐng)域?qū)＜覐V泛參與隱患排查治理模式。組織企業(yè)之間開展互檢互查，溝通交流隱患排查治理先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，建立健全行業(yè)自律與互檢機(jī)制。加強(qiáng)企業(yè)之間的安全技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流，推動(dòng)企業(yè)廣泛學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，不斷縮小安全管理上的差距等。

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2017-07-09。

張新法(1982—)，男，工程師，主要從事安全評(píng)價(jià)、職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)等工作，email：xinfazhang@163.com。

于立友(1975—)，男，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要從事電力安全技術(shù)研究、安全培訓(xùn)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。

齊??磊(1984—)，男，高級(jí)工程師，主要從事電力安全技術(shù)研究、安全培訓(xùn)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。

郝??崑(1978—)，男，高級(jí)工程師，主要從事電力安全技術(shù)研究、安全培訓(xùn)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。