垃圾焚烧电厂垃圾仓安全管理解析

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垃圾焚烧电厂垃圾仓安全管理解析

郭东岳1  渠和冈2  刘冰洲2

1邹城光大环保能源有限公司   山东济宁   273500  2光大环保能源济南区域管理中心  山东济南 251402

摘  要:垃圾焚烧发电厂日益增多,但近年来在垃圾仓发生了多起安全事故。总结生产管理的经验和事故教训,分析垃圾仓在日常管理和检修作业过程中存在的安全风险,并结合相关规范、规程,提出针对性安全措施。

关键词:垃圾仓;安全管理;安全风险

生活垃圾焚烧已经成为现阶段生活垃圾处理的主要方式。截至2023年12月,根据生态环境部生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据公开平台数据,已运营的垃圾焚烧发电厂共计984家。垃圾仓作为垃圾焚烧电厂重要的生产设施,暴露出较多的安全问题。

一、背景

按照国家统计局《国民经济行业分类》(GB/T 4754-2017),生活垃圾焚烧发电行业属于“D 电力、热力、燃气及水生产和供应业”中的“4417生物质能发电”;生活垃圾焚烧发电行业还要接受住建或发改或能源等多个领域主管部门的监管,多数主管部门按照工贸企业安全管理要求企业执行;而企业则按照电力行业标准管理,执行“两票三制”,执行《电力安全作业规程》。同时,因有垃圾仓、厌氧罐、沟道间等有限空间,参照《危险化学品企业特殊作业安全规范》(GB30871-2022)执行有限空间作业票制度。

二、安全风险分析

(一)中毒、爆炸、火灾

垃圾仓中的生活垃圾包含食品垃圾、纸类、塑料、纤维、橡胶、皮革、竹木等有机物,在微生物分解作用下,产生硫化氢、氨、甲烷、一氧化碳等有毒有害气体。其中,硫化氢属于强烈的神经毒物,由含硫的有机物质在厌氧条件下被微生物分解产生。当空气中硫化氢浓度达1000mg/m³时,人体吸入可发生闪电型死亡。当空气中硫化氢浓度为0.18mg/m3时,可闻到臭鸡蛋样气味,但较高浓度时,因嗅觉神经被麻痹,反而闻不到硫化氢特殊的臭味了。根据不完全统计,因硫化氢中毒事故占有限空间中毒事故一半以上。

其中,甲烷爆炸极限为4.9%—16%,硫化氢爆炸极限为4%—46%,氨爆炸极限为15%—28%,一氧化碳爆炸极限12.5%—74.2%。因锅炉送风机取自垃圾仓,卸料门频繁开启,垃圾仓无法做到绝对密封,可燃气体一般难以聚集;沟道间空间狭长,容易造成可燃气体集聚,因施工动火或照明等电气装置打火,引发沟道间可燃气体爆燃。

垃圾仓着火多由垃圾中夹带火源或垃圾仓动火作业引发垃圾仓内垃圾着火,同时垃圾吊电气设备着火也是常见着火风险。

(二)高处坠落

垃圾仓高处坠落风险主要存在以下地点:卸料门、垃圾仓临边、垃圾吊大车、垃圾吊轨道。一台垃圾吊检修,另外一台垃圾吊运行时,两车发生碰撞产生晃动,容易造成检修人员发生坠落。另外,在网架或屋面板上作业时,也存在高空坠落风险。

(三)触电

垃圾仓触电风险主要存在以下地点:照明系统、垃圾吊电气系统。

(四)机械伤害

垃圾仓正常情况下,无人进入,发生机械伤害主要集中在检修过程中。尤其是,一台垃圾吊检修,另外一台垃圾吊运行时,检修人员行走于垃圾吊轨道梁,而垃圾吊控制室人员由于视线受限,行进中的行车可能对垃圾吊轨道的人员造成机械伤害。

三、安全管控措施

(一)防中毒安全措施

根据《工贸企业有限空间作业安全规定》(应急管理部令第13 号)、《工贸企业有限空间作业安全指导手册》,有限空间作业应严格遵守“先通风、再检测、后作业”要求,但由于垃圾仓属于比较特殊的有限空间,无法对有毒有害气体产生的源头进行清洗、隔离,即使采取打开卸料门进行通风,很难实现有毒有害气体检测合格,尤其是夏季一氧化碳气体。参照《危险化学品企业特殊作业安全规范》(GB30871-2022)中6.6条款,缺氧或有毒的受限空间经清洗或置换仍达不到6.4要求的,应佩戴满足GB/T18664要求的隔绝式呼吸防护装备。

垃圾仓有毒有害气体不是单一的,而现有过滤式呼吸防护装备不能同时对一氧化碳、硫化氢、氨等气体进行防护,所以不宜采用过滤式呼吸防护装备,应采用隔绝式呼吸防护装备。正压式呼吸器是最常见的隔绝式呼吸防护装备,但受限于自身重量和持续时间,用于垃圾仓检修工作有诸多不便,可利用垃圾仓内压缩空气气源,布置多个点位,采用压缩空气,配置供气式呼吸防护装备。

(二)防爆炸、火灾安全措施

垃圾仓沟道间发生可燃气体爆炸主要原因在于可燃气体集聚未及时发现,一般根据设计,对于沟道间设置风机进行通风。而实际运行过程中,运行管理不到位,擅自停运风机或风机停运未及时发生;甚至在全厂停运时,风机停运造成可燃气体集聚。另外,需关注的是炉排下方渗滤液收集斗与垃圾仓沟道间连接,沟道间可燃气体返气可能造成的爆炸。应在渗滤液收集斗与垃圾仓沟道间连接管道设置必要的水封装置,并对渗滤液收集斗进行通风,例如,将炉墙冷却风吸风口设置一路旁路在炉排顶部。将垃圾仓、沟道间的可燃气体检测装置和沟道间通风风机纳入日常运行管理是防止可燃气体爆炸的关键。

防火灾一方面要做好入厂垃圾的管控,确保现场消防设施完好,加强人员应急演练,一旦出现异常第一时间组织扑救;另一方面,做好动火作业管理,设置防火毯或接火盆,防止焊渣飞溅,动火结束后,监护人留下观察,杜绝隐患。

(三)高处坠落安全措施

在卸料门处设置悬挂点,在卸料门处作业人员必须悬挂安全带。垃圾仓坠落至垃圾仓的事故也较为频发,可通过在地面设置车挡,限制车辆倒车误入垃圾仓;同时在车辆前部设置地锚,挂住车头前部,防止卸车过程“翘头”翻车。

垃圾吊轨道梁设置安全绳,检修人员行走时,必须将安全带悬挂于安全绳。在网架顶部彩钢板或天基板上作业前,应查阅图纸,了解承重参数,检查是否有因腐蚀造成承重不足情况,并利用周围结构柱设置安全绳,形成纵横安全绳网。同时,防止物料大量堆积或人员聚集超出承重,或因腐蚀造成承重不足,或在阳光板处承重力偏低,通过铺设木板,降低单位面积载荷。

位于垃圾吊大车或小车上的作业,宜悬挂安全带,尤其是跨越至栏杆外作业时。如垃圾吊栏杆不尽完善,还需完善栏杆。

(四)触电、机械伤害安全措施

   涉电作业除好停电措施外,特别需要注意的是,由于进出垃圾仓较为繁琐,防止发生约时停送电,应严格按照《电业安全工作规程》办理工作票。

垃圾吊检修时,通常一台检修一台运行,检修人员行走中垃圾吊轨道梁上,由于轨道为两台垃圾吊同用装置,按照《电业安全工作规程》,应采取必要隔离措施,可使用“铁鞋”限制运行垃圾吊的活动范围。如检修人员必须穿行运行中垃圾吊,应与垃圾吊控制沟通协调好,同时,检修人员应配备肩灯,方便垃圾吊操作人员观察。

由于垃圾仓为有限空间,在实际生产过程中,往往出现一张工作票进行两台垃圾吊检修,不是同时检修,而是轮流检修。这种情况下,安全措施不是一次完成,这是与《电业安全工作规程》要求不符,容易发生误动导致事故发生。

四、总结

垃圾焚烧发电厂执行《电业安全工作规程》,基本实现了安全风险的可控,但近年来在垃圾仓发生多起安全事故。垃圾仓作为较为特殊的生产设施,火电厂没有相同或类似的生产设施,没有经验可以借鉴。总结生产管理的经验和事故教训,落实《电业安全工作规程》的要求,借鉴《危险化学品企业特殊作业安全规范》的好做法,细化垃圾仓安全管理措施。