火电厂环境风险评估技术要点

郭二果，李传镇，王俊明，马 静，马 晴

(1.呼和浩特市环境监测中心站，内蒙古呼和浩特 0100302.呼和浩特市环境科学研究所，内蒙古呼和浩特 010030)

火电厂环境风险评估技术要点

郭二果1,2，李传镇2，王俊明2，马 静2，马 晴2

(1.呼和浩特市环境监测中心站，内蒙古呼和浩特0100302.呼和浩特市环境科学研究所，内蒙古呼和浩特010030)

基于火电厂环境风险评估实际工作经验总结，从风险源识别、危害分析以及风险防范措施改进角度提出电厂环境风险评估的技术要点，为电厂行业环境风险评估技术规范的制定和评估报告的编制提供依据。

火电厂 环境风险评估 技术要点

近年来我国环境风险压力越来越大，国家和地方相继制定了企业环境风险评估方面的政策要求[1-3]，对已建企业进行环境风险评估并针对其风险等级评估结果采取相应的防范措施成为新形势下环境保护工作的一项重要任务。企业环境风险评估作为一项新的业务工作，不同类型企业环境风险评估的技术要点和技术方法仍在摸索探讨阶段。

自《大气污染防治行动计划》发布和实施以来，因脱硝系统使用危险化学品和大气污染突出，火电厂成为环境风险评估的重点对象，本人于2013-2015年走访调查并完成呼和浩特市周边近10家火电厂的环境风险评估工作。根据国家政策并结合实践调查总结[4]，风险源识别、风险危害分析及风险防范措施改进是企业环境风险评估的核心内容，现就这3个方面对火电厂环境风险评估的技术要点实际工作经验进行总结，为热力发电行业环境风险评估技术规范的制定、评估报告的编制和企业风险监管提供依据。

1 风险物质和风险单元识别

1.1 风险物质

火电厂锅炉脱硝系统一般会用到液氨或者氨水/尿素溶液，锅炉点火及助燃系统会用到轻柴油，软水系统及污水处理中会用到次氯酸钠溶液、盐酸和氢氧化钠溶液、压缩空气，发电机冷却需要氢气，此外，火电厂还会用到联氨、磷酸三甲苯酯和六氟化硫，分别用于给水和凝结水的除氧、汽轮机的电液调节系统和高压开关等电器设备的气体绝缘体。

根据国家相关规定[5-8]，柴油、氢气属于易燃物质，液氨、联氨、磷酸三甲苯酯、六氟化硫属于一般毒物，次氯酸钠溶液、盐酸、氢氧化钠具有腐蚀性。另外，液氨、六氟化硫、联氨、磷酸三甲苯酯和压缩空气遇高热具有可燃爆炸性能。

风险评估中要对涉及的风险物质的外观形状、闪点、自燃点、爆炸极限体积和毒性(LC50/LD50)进行描述。

1.2 风险单元识别

火电厂环境风险单元是以上风险物质的使用环节和存储单元。存储单元主要有轻柴油储罐区、循环水处理储罐区和工业废水处理储罐区的盐酸储罐和氢氧化钠储罐、氢气储罐区、脱硝系统的液氨罐/氨水/尿素溶液，以及联氨、磷酸三甲苯酯、六氟化硫的存储场所。

存储单元要明确存储物质及相态、设备的温度、压力和体积；存储方式、围堰面积、是否防渗、最大存储量、现存储量、围堰容量。

生产单元主要有：锅炉房轻柴油输送管道；水处理车间盐酸、氢氧化钠、次氯酸钠输送管道和储罐；脱硝装置车间的液氨稀释罐、液氨输送管道、喷氨装置或者氨水储罐和输送管道；制氢站和发电机冷却系统的氢气输送管道；湿法脱硫装置车间的事故浆罐。

此外，煤场、灰渣暂存库、贮灰场是火电厂环境风险评估的重要部分，要明确储存方式、设计储存时间、占地面积、库容、清运周期和清运方式。

2 风险环节及危害分析

2.1 生产系统和储罐区突发环境风险

2.1.1突发风险类型

火电厂生产单元中，可能会由于设备安全事故、人为因素、自然灾害或其它不可抗力等，造成有毒、有害、易燃、易爆风险物质的泄漏，进一步引发火灾、爆炸的危险。

火电厂储存单元，可能会由于罐区设备开停频繁、温度升降骤变、遇明火、工艺操作不当使罐内超压超温、储罐质量问题以及腐蚀使储罐壁厚减薄等，发生储罐破损、泄漏，则会直接或间接引起火灾、爆炸及中毒事故的发生。

火电厂锅炉等设备发生安全故障引发的环境污染事故也是风险评估中需要关注的风险类型。电厂热力设备的金属经常和水接触，风险评估考虑因水质不良引起金属腐蚀造成环境污染事故，如给水管道，省煤器、蒸发器、加热器、过热器和汽轮机凝汽器的换热管等因水质不良而发生积盐、腐蚀、变形甚至爆管事故，这些安全事故最终引发的污水、废气污染环境事故应引起重视。

2.1.2突发事故发生后造成的环境影响

火电厂使用的轻柴油、氢气、液氨等均属于火灾危险性物质，压缩空气在高热状况下也容易发生爆炸，这些物质的储罐、输送管道以及中间设备，一旦发生燃烧爆炸事故，不仅爆炸冲击波对安全区域以内产生人身和财产安全损伤，对周围环境空气也会造成污染。风险评估时要结合安全评价的结果，重点分析火灾爆炸事故发生后的空气污染程度和范围。同时注意，一个储罐发生泄漏爆炸后，爆炸的冲击力和温度可能引发相邻储罐的连锁爆炸事故的发生，风险评估中要结合储罐分布位置及物质性质，考虑分析这种连锁事故发生的可能性及其次生环境影响程度。

液氨或者氨水、联氨、磷酸三甲苯酯和六氟化硫均属于有毒物质，次氯酸钠溶液、盐酸和氢氧化钠溶液为腐蚀性物质。风险评估中评估这些物质发生泄漏后会对周边环境产生危害。液氨以及氨水等有毒有害液体泄漏后，不仅污染空气，还会直接造成土壤、地表径流、地下水及生态环境的破坏。

2.2 污染物非正常排放和无组织污染环境风险

锅炉燃煤废气污染是火电厂的主要大气污染源，目前多数火电厂锅炉废气都有除尘、脱硫和脱硝设施。风险评估中重点考虑这些大气污染防治设备出现故障、装置原料更换不及时等会造成高浓度烟尘、氮氧化物、二氧化硫废气超标排放，污染大气环境。此外，煤场等无组织扬尘污染也是环境风险评估关注之处。

火电厂废水一般是经厂内污水处理厂处理后循环使用，环境风险评估主要关注事故废水或者污水处理厂发生故障后产生的水污染环境风险。

2.3 固体废物处置不当污染环境风险

火电厂固体废物产生量较大，灰渣、脱硫石膏、污水处理厂污泥等属于一般性固体废物，脱硝工段产生的废催化剂属于危险性固体废物，风险评估中注重分析这些固体废物储存、处置不当发生渗漏、外泄，污染大气、土壤、地表水体甚至地下水。

2.4 危险化学品及废物运输风险

危险化学品在装卸、运输过程中，可能会由于操作不当、重装重卸等管理不严、人为失误、车辆及包装设备缺陷、路况和环境方面的原因，盛装易燃、易爆、有毒有害危化品的容器因发生交通事故被击穿、破裂或损坏，泄漏出的危险化学品对沿途居民、行人和其他过往车辆及设施等构成潜在的巨大威胁，且对周边大气、水体、植被和土壤等环境造成污染。

2.5 灰场环境事故风险

贮灰场是火电厂的特征污染源，粉煤灰一般分干排和湿排两种，干排时当贮灰场表层湿度小于8%、风速大于颗粒物起动速度时，有可能造成粉尘污染。同时要注意干灰在运输过程中出现的交通事故引发的环境污染风险。湿排时要结合贮灰场防渗情况评估其对地下水的污染风险和管道破损后灰水泄漏导致的风险。另外，贮灰场在汛期雨量较大有洪水形成时，要注意评估因排水不及时发生的垮坝风险。

3 环境风险防范措施改进建议

与其他行业的风险评估一样，电厂风险评估工作也应在风险识别的基础上，根据实际调查与企业环境风险评估等级划分和重点环境管理危化品风险等级划分的基础上，对现有环境风险防控与应急措施的完备性、可靠性和有效性进行分析论证，找出差距、问题，并提出整改措施的实施计划。

3.1 危险化学品储、运安全防范措施

a)根据企业平面布置情况，分析轻柴油、盐酸、氢氧化钠、尿素溶液、次氯酸钠和氢气等危险化学品储存场所特别是液氨储罐与其他装置、生活区的距离是否符合规范，罐区是否设立了警示标志牌，是否按类型设置了合理有效的安全防范措施，如：罐区围堰和隔堤、防渗、液位计、防腐蚀、压力表和温度表、调压和泄压装置(如鹤管、安全阀)、喷淋降温、消防设施、避雷设施、防静电设施、防燃防爆设施(阻火器、防火帽、防爆照明)、在线监控和报警装置等。液氨等危化品储罐的存贮量是否符合不超过容积80%的要求，罐区围堰下是否有导流槽和液氨等危化品事故池或者事故状态下转移液氨的备用罐，其容积是否满足泄漏液氨和消防废水的收集要求。是否有指引公众紧急疏散的风向标等措施。分析每项措施的管理规定、岗位责任落实情况和措施的有效性，并提出改进建议。

b)在风险评估工作中，运输过程是一个事故多发环节，即使企业承包给运输队负责，在风险评估报告中也应重视这部分内容，评估运输环节是否采取了风险防范措施。电厂液氨等危险化学品的运输要符合《道路危险货物运输管理规定》，电厂应委托有资质的运输单位，运输人员持证上岗，罐车要悬挂标志和卫星定位装置，配备符合有关国家标准以及与所载运的危险货物相适应的应急处理器材和安全防护设备，运输路线、时间、速度、重量符合规定，电厂做好承运信息记录并保存至少1年以上。

除外部交通运输外，厂区内罐区至生产车间的运输环节也是风险事故多发节点，检查企业是否采用管道密闭输送，阀门、接口等容易泄漏的环节是否具备防控措施。

3.2 生产单元环境风险防控与应急措施

a)是否在锅炉烟气排放口、工业废水、初期雨水和受污染的循环冷却水排放口设置监视、控制措施，分析每项措施的管理规定、岗位职责落实情况和措施的有效性。

b)初期雨水和地面冲洗水特别是流经液氨/尿素/氨水等罐区的初期雨水应按照废水处理，分析电厂是否设置防止罐区冷却喷淋废水、消防废水、污水厂含油含酸碱事故排水、受污染冷却循环水、初期雨水和地面冲洗水等排出厂界的收集池和截流设施，分析这些设施是否容量足够、位置合理，并且池内设有与污水管线连接的提升设施，能将所集物送至厂区内污水处理设施处理。

c)液氨/氨水、盐酸、氢氧化钠等危化品使用装置是否封闭并自动控制，含酸碱废水是否正常处理，脱硝装置废催化剂等危险废物是否合理处置。

3.3 常规污染物超标排放和处置不当改进措施

环境风险不仅针对危险化学品，常规污染物超标排放和处置不当造成大量污染物泄漏也是一种广义上的环境事故风险。对于电厂环境风险评估，重点评估以下几个方面。

a)锅炉烟气除尘、脱硫和脱硝设施是否符合要求并及时检修，时刻保持正常运转，保证烟尘、氮氧化物、二氧化硫达标排放；是否有锅炉在线监测装置并与当地环保局在线监测系统联网。输煤系统是否设置有效的防尘措施。针对这些除尘、脱硫和脱硝设施，是否有非正常工况下超标排放的应对措施。

b)灰渣和脱硫石膏暂存场所、煤场等是否设置抑制无组织扬尘污染的措施。污泥、脱硝装置废催化剂等临时存储场所是否按照相关规范要求建设，是否采取防渗措施，对原有防渗设施有破损的地方，建议重新刷防渗层。检查处置协议，分析灰渣和脱硫石膏、污泥、脱硝装置废催化剂是否综合利用或及时处置。

c)分析电厂废水经处理后是否综合利用。污水处理厂是否采取三级应急防控措施，收集处理设施和相关管网配备是否齐全，污水厂废水处理池以及事故池防渗措施是否完好，确保非正常情况下不发生污染事件。

d)运灰道路是否进行硬化、洒水和清扫，运输车辆和人员是否具有专业资质，车辆封闭且按规定装车无超载，干灰运输前是否调湿；湿排时输送管道下面是否做防渗，并设置事故池；贮灰场是否做防渗，效果如何；粉煤灰堆放是否分区分块运行，干灰是否碾压和喷洒抑尘剂，堆存作业是否避开大风天气；灰场周边是否进行绿化；周边拦挡措施如何，是否能有效防治溃坝。

3.4 环境风险管理制度

a)环境风险防控和应急措施制度是否建立，液氨、酸碱等危化品罐区、脱硝装置、污水处理厂等环境风险防控重点岗位的责任人或责任机构是否明确，锅炉烟气处理设施、污水处理设施等是否定期巡检和维护，相关责任制度是否落实。

b)环评及批复文件的各项环境风险防控和应急措施要求是否落实。

c)是否经常对职工开展环境风险和环境应急管理宣传和培训。

d)是否建立突发环境事件信息报告制度，并有效执行。

e)企业整体的环保制度、员工培训和考核制度、污染物监测制度是否完善。

3.5 环境应急资源

a)分析是否配备第一时间处理、消减和吸收泄漏物和污染物的应急物资和应急装备，如处理含油含酸碱废水的各种絮凝剂、中和剂，处理泄漏液氨/氨水/尿素溶液、盐酸和液碱等物质的沙土、干燥石灰、蛭石或其它惰性材料，以及个人防护装备、应急监测设备、应急通讯设备、电源、照明等。

b)是否已设置专职或兼职人员组成的应急救援队伍。

c)是否具有企业外部可以请求援助的应急资源，并且与其他单位签订应急救援协议或互救协议。

d)检查现有应急物资名称、类型、数量、有效期、放置位置、外部供应单位名称、外部供应单位联系人及联系方式，并根据实际需要量预测，分析还需补充预备的应急物资。

3.6 安全防护距离设置的合理性

调查企业与周边保护目标和其他企业等之间的方位关系，结合风险情景预测可能危及的距离，分析事故发生点周边的紧急隔离距离、下风向人员防护距离是否设置并合理，与其他相邻企业之间的距离是否合理，是否会造成连锁事故的发生，必要时提出搬迁等建议。

[1] 中华人民共和国环境保护部令22号危险化学品环境管理登记办法(试行)[S].

[2] 中华人民共和国环境保护部.重点环境管理危险化学品环境风险评估报告编制指南(试行)[S].

[3] 中华人民共和国环境保护部环办[2014]34号企业突发环境事件风险评估指南(试行)[S].

[4] 郭二果，岳秀峰，李春林,等.工业企业环境风险评估重点关注的问题[J].环境与发展，2014，26(7):13-18.

[5] HJ/T169-2004建设项目环境风险评价技术导则[S].

[6] 危险化学品名录(2013版)[S].

[7] 重点监管的危险化学品名录(2013完整版)[S].

[8] GB18218-2009危险化学品重大危险源辨识[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，高级工程师，毕业于中国林业科学研究院，主要从事环境保护及城市生态方面的研究工作。