PDF《某垃圾焚烧发电项目电气系统安全性评价》

第45 卷第24 期 电力系统保护与控制 Vol.

45 No.24 2017年12月16日Power System Protection and Control Dec. 16,

2017 DOI: 10.7667/PSPC201780 某垃圾焚烧发电项目电气系统安全性评价 王书明 (金陵科技学院建筑工程学院,江苏 南京 211169) 摘要:为了评价垃圾焚烧发电项目电气系统安全性,分析了变压器、配电装置、电缆、继电保护装置、直流系统 等电气系统主要组成部分的危险有害因素.运用安全检查表法排查出电气系统存在

6 处安全隐患.运用事故树分 析法分析了触电事故形成因素,并提出阻止故障发生的有效路径.运用作业条件危险性分析法对电气系统作业安 全性进行了评价.提出防止触电、保证供配电安全、防止电气误操作等三方面的安全对策措施.采取针对性安全 技术措施,垃圾焚烧发电项目电气系统是安全可靠的. 关键词:垃圾发电;

电气系统;

安全评价;

安全检查表;

事故树 Safety evaluation of electrical system for a waste incineration power generation project WANG Shuming (College of Architecture Engineering, Jinling Institute of Technology, Nanjing 211169, China) Abstract: In order to evaluate the safety of the electrical system of garbage incineration power generation project, the dangerous and harmful factors of the main components of the electrical system such as transformer, distribution device, cable, relay protection device and DC system are analyzed. There are

6 safety hidden troubles in the electric system by using the method of safety check table. By using the fault tree analysis method, the factors causing the electric shock accidents are analyzed and the effective paths of preventing fault are put forward. The operational safety of the electrical system is evaluated through the risk analysis method of the operation condition. The security measures are taken from three aspects, such as preventing electric shock, ensuring power supply and distribution safety, preventing electrical misoperation and so on. Taking the specific safety technical measures, the electric system of MSW incineration power generation project is safe and reliable. This work is supported by Jiangsu Education Science 13th Five-Year Project Planning (No. D/2016/01/91). Key words: garbage power generation;

electrical system;

safety assessment;

safety checklist;

fault tree

0 引言 随着社会经济的发展和城镇人口的大幅增长, 以及城镇化进程的加快, 城镇生活垃圾的迅速增长. 垃圾焚烧发电成为垃圾处理的一种重要方式[1] .截至2016 年底, 我国建成运行垃圾焚烧的发电项目有

273 个, 并网装机容量 548.8 万kW, 年发电量 292.8 亿kWh,年上网电量 236.2 亿kWh,年利用小时数

5862 h,年处理垃圾量

10456 万吨,约占年垃圾产 生量的 40%[2-5] . 焚烧发电这一处理方法可以使垃圾 体积大幅度缩减,减少垃圾填埋占用土地面积[6] . 十三五 期间,我国将进一步建设城镇生活垃圾 基金项目: 江苏教育科学 十三五 规划项目(D/2016/01/91) 焚烧发电项目.但是一些已建垃圾发电项目运行不 规范, 污染物处理不过关, 生产安全事故时有发生, 这使群众产生了恐惧心理,对拟建垃圾发电项目出 现了明显的 邻避效应 .其主要原因是:群众不了 解对垃圾焚烧发电技术及相关的污染物处理技术;

地方政府没有发挥主体责任,监管不到位;

项目公 开的透明度不够;

社会稳定风险评估存在一定的问 题. 解决垃圾发电 邻避效应 , 除了加强舆论引导, 宣传垃圾焚烧发电的科学知识之外,关键在于企业 是否能够采用先进垃圾发电技术及污染物处理技 术,做好相关安全生产与环保工作. 电气系统是垃圾焚烧发电项目的重要组成部 分.它连接贯穿垃圾储存系统、垃圾焚烧炉系统、 余热锅炉系统、汽轮机系统、热控系统、公辅配套 -

164 - 电力系统保护与控制 设施等.电气系统安全性对整个项目的安全运行影 响较大,有必要开展相应安全评价工作[7] .

1 项目概况 本项目是通过焚烧收集的城镇生活垃圾,利用 产生的热能进行发电.项目实施有助于实现垃圾处 理的 减量化、无害化、资源化 .项目一期工程包 括:2*400 t/d 生活垃圾焚烧炉+1*12 MW 凝汽式 汽轮机组及其配套的辅助装置.工艺流程包括垃圾 进料系统、热力系统、烟气处理系统、污水(包括垃 圾渗滤液预处理)处理系统、炉渣系统、水工系统、 电气系统、热控系统及人员办公、生活设施等.项 目选址于城乡结合部,厂址周围交通顺畅,便于垃 圾、灰、渣的运输.项目工艺流程如图

1 所示. 图1某垃圾焚烧发电项目工艺流程 Fig.

1 Process flow of a waste incineration power generation project

2 电气系统危险有害因素分析 2.1 变压器危险因素分析 变压器结构存在火灾事故的潜在隐患.主要危 险因素有:1) 绕组绝缘老化或变质造成短路;

2) 过 电压可能击穿变压器;

3) 由于制造或维护不佳造成 套管闪络;

4) 当变压器分接开关接触不良等形成的 裸金属局部过热时, 会使绝缘油分解, 产生氢气(H2) 和烃类(甲烷 CH

4、 乙烷 C2H

6、 乙烯 C3H

4、 丙烯 C3H6 等)易燃气体. 2.2 配电装置危险因素分析 配电装置主要危险因素有:1) 开关柜不符合 五防 要求;

2) 断路器切断容量不够或开关分断 时间过长等原因不能切断电弧;

3) 操作不当、操作 电源故障、熔断器熔断或辅助接点接触不良,引起 断路器失灵;

4) 厂用电配电系统存在短路、接地等 危险因素;

5) 空气湿度大,绝缘子表面污垢吸潮, 使表面电阻大大降低,放电电压下降,可能引起局 部放电,造成污闪事故;

6) 带负荷拉闸、误操作引 起短路等,可能导致电弧烧伤. 2.3 电缆危险因素分析 电缆遍布电厂各处,其主要危险因素有:1) 电 缆的绝缘材料、填充物和覆盖层材料具有可燃性;

2) 电缆的相间距离小,酸、碱、盐、水及其他腐蚀 性气体或液体都可使其绝缘强度降低,绝缘层易被 击穿产生电弧,使绝缘层和填料着火;

3) 电缆工作 温度较高,绝缘材料老化加快;

4) 电缆被外部机械 损伤引起电缆短路事故;

5) 电缆发生过载、局部过 热、电火花或电弧等故障时,产生过多热量会引发 电缆火灾;

电缆发生着火故障同时,会产生有毒气 体,对在场人员造成威胁;

6) 运行维护欠缺,电缆 维护、检查、定期测温、定期预防性试验及消除缺 陷、反事故措施不到位等. 2.4 继电保护装置及直流系统缺陷危险性分析 继电保护装置是保证电网安全稳定运行的重要 设施.若继电保护装置存在设计缺陷、质量缺陷、 定值不准确、调试不规范、维护不当及人为的误操 作等问题均可能导致继电器失灵,将有可能导致重 大设备损坏、全场停电或电网瓦解等重大事故. 直流系统为垃圾发电厂厂区控制、 信号、 保护、 自动重合闸操作、事故照明、二次回路的仪表、自 动化装置的控制等用电装置的直流供电电源.若直 流系统出现混线、接地等问题不能正常运行,可能 王书明 某垃圾焚烧发电项目电气系统安全性评价 -

165 - 导致场用控制、信号、保护、自动重合闸操作、事 故照明、二次回路的仪表等设施不能正常工作,可 能引起严重的意外事故.在直流系统、继电保护装 置上的工作安全措施不落实还可能发生人身触电 事故.

3 电气系统安全性评价 根据该项目电气系统主要组成部分危险有害因 素分析,采用安全检查表法等评价方法对电气系统 中危险有害因素进行评价. 3.1 安全检查表法 依据《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规 程》(DL5053-1996)、 《小型火力发电厂设计规范》 (GB 50049-94)、 《防止电力生产重大事故的二十五 项重点要求》(国电发〔2000〕589 号)及《电力系统 用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》 (DL/T724-2000)、 《继电保护和安全自动装置技术规 程》(DL400-199)等规范、技术资料的要求,采用安 全检查表法[8] 对本项目电气系统单元进行检查评 价,检查不合格的条项如表

1 所示. 表1电气系统安全检查不合格的条项 Table

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