高压电固体电蓄热设备职业危害与防护

李世雄

关键词：固体储热：职业危害;电力系统

前言：在我国东北地区风力资源被广泛的应用，风电作为风力资源主要的产能形式完全符合十九大“建设美丽中国”的要求。不过由于风电消费能力的缺乏，以及电力系统的缺陷，弃风限电问题严重，尤其在供暖期，风电利用率大幅下降，火力发电仍然是满足供热需要的主要来源。为更好地消纳风电，电力工作者们广泛地研究了与风电相关的其他技术，针对风电弃用问题许多储能技术被大力开发，其中储热技术已经较为完善并得到了广泛应用。在许多电热厂中职业危害是较为严重的，因为设备涉及到高温易造成工人烫伤，此外在嘈杂充满噪音、电磁场环境下工作也会对工人的心理、身体上造成一定的伤害，因此对从事该职业可能受到的危害与可采取的有效防护措施进行探讨的重要性不言而喻。

1.固体蓄热技术原理

固体蓄热作为储热技术的一种，通过固体蓄热材料吸收电能转化的热量进而达到存储的目的，低价电时间段和风力发电的弃风电时段产生的电能可以被很好的保留在蓄热材料中，在需要提供热量时通过必要的取热手段进行热量释放。高电压固体电堆蓄能设备系统可以在预设的低价电时间段、弃风电时段受控制系统控制，自动的连接到高压开关，发热体受到高压电的作用体将电能转换为热能，另一方面高温蓄能体又可以不断地吸收发热体产生的热量。如果低价电、弃风电时段结束或者蓄热材料的温度过高，控制系统会自动切断高压开关，进而使高压电发热体停止工作。高温蓄热材料会将储藏的热能传送到热交换器中产生热水、热汽、热气流等进一步应用于其他用途。

2.高压电固体电蓄热设备简介

高压电固体电蓄热设备需要具备发热体、蓄能体、交换器、输出控制器以及计算机系统等部分组成，蓄热材料之所以选择固体是由于物质在固体形态时具有熔点高、密度大、导热快等特点，在弃风电等时段需要自动控制系统接通高压开关，因此高压电固体电蓄热设备往往是与计算机联用，非常智能化。按照电热互变过程，设备运行可分为加热一固体蓄热材料存热一放热一热交换—幞热末端。

2.1设备组成

通常高压电固体电蓄热设备由高压电发热体、高温蓄能体、高温热交换器、热输出控制器、耐高温保温外壳和自动控制系统等组成。该设备产热能力极强，可完全替代居民区燃煤、燃气锅炉供热达到的效果，可以为大规模的城区24h连续供热又有效的减轻了雾霾强度。固体储热装置通常在热电厂供热范围内，与电厂供电设备和风力发电机组相连，利用弃风电储热，进而辅助热电厂供热。

2.2蓄热原理

达到低价电或者弃风电时段时固态储热装置接入高压电网，电流促使发热体加热使温度不断升高，高温蓄热材料吸收热能达到蓄热效果。在供热阶段阶段，高温蓄热体会通过高温热交换器将储存的热能释放，进而根据所需转换成其他能量。

3.潜在职业危害性分析

电蓄热设备包含的高压电发热体、高温蓄能体、高温热交换器等几大部分在运行过程中可产生刺耳的噪声，高压电发热体的工作电压通常可达到60kV以上，可产生工频电磁场，同时设备的工作温度也非常高。高温、噪声、工频电磁场是影响电热厂工人身体健康的主要职业危害。首先在巡检或检修维护过程中，由于热网管道内水温较高，還有其他电蓄热材料也处于高温环境中，一旦机器内有水蒸气泄漏或者工人与高温部件不小心接触极易受到不可逆的烫伤，会在皮肤部位留下疤痕，这除了对工人造成身体伤害外还会影响以后生活的心理状态。其次水泵、电机运行过程产生刺耳的噪声会对操作人员的听力造成影响。最重要的是一旦断路器、直流蓄电池发生泄漏，像硫化物、浓硫酸、铅汞等有毒有害化学品流出可能会对工人造成生命危险。

4.防护措施

针对高压电固体电蓄热设备的特点和条件，想加强工人的安全防护和改善工人工作环境要重点解决高温、噪声、电磁场和有毒物质泄漏问题。

4.1场地防护措施

随着当今计算机的发展，许多无人操作平台或者机器人代替工人参与高危工作已经实现，因此在电蓄热车间实现无人值守的控制室远程操作，能够有效地将工人从高温嘈杂的环境中解放出来，使岗位工人远离高温热源、噪声源、辐射源等。设备散热处也应该安装轴流风机进行通风，便于电蓄热材料尽快散热。对于高压电发热体、高温蓄能体、高温热交换器、电动机等设备，可以安装各层减轻机器运转产生的噪音，也可以选择购进较为先进的设备，一般来说泵机越先进产生的噪音也就越小，工作得越平稳。像含有毒物质六氟化的硫断路器，含浓酸设备等可以选择在空旷通风良好场地布置，四周设置有隔离网以及应急清洗设备等。

4.2个体防护措施

针对企业工人要着重教育、规范两方面进行职业危害的防护。教育方面，首先要对工人教育培训企业设备运行的危害，并在作业培训人员准备上岗前、工人在岗期间、下班离岗期间进行必要的应急的职业健康检查。如果招聘的人员有对高温噪声等条件不适应体制如高血压，企业不得安排工人从事相应作业。规范方面，企业必须为作业人员提供相应的个人防护用品，如耳塞、过滤口罩、安全防护服等。可以根据政策由工人或者企业为操作人员提供保险服务，并定时组织人员去医院进行身体检查，如果发现有职业相关的健康损害的作业人员要及时的安排其他无危险的工作甚至调离原工作岗位，对员工的生活要妥善安置。企业必需建立健全职业卫生档案和劳动者健康监护档案，完善人员健康信息登记制度。企业本身也要在设备安装的相应的位置设置警告标志和指令标志，不得出现设备可能危害与警示牌不符、不全的现象。

5.总结

高压电固体电蓄热设备工作条件的安全眭，以及有效的防止职业危害的产生，需要有关企业为操作人员提供健康安全的工作环境。针对高压电固体电蓄热设备的易烫伤、易泄露、易产噪声的特性，企业需要及时向员工提供全面且质量有保障的防护用品。操作人员也要按照操作规范有序操作，最大可能减小职业危害的复发。