董孟軍，張宇楠，雷 雨 ，李文廣

(1.中國能源建設集團投資有限公司，北京 100022；2.中國能源研究會電力安全與應急技術(shù)中心，北京 100089；3.北京思宏安信息科技有限公司，北京 100085)

0 引言

新疆哈密50 MW熔鹽塔式光熱發(fā)電項目是國家首批太陽能熱發(fā)電示范項目之一。光熱發(fā)電作為新能源行業(yè)的“新兵”，其熔鹽儲換熱系統(tǒng)屬于典型的“新材料、新工藝、新設備、新技術(shù)”，需重點開展危險源的辨識評估工作。

1 塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)概況

塔式光熱發(fā)電熔鹽儲換熱系統(tǒng)由1座熱熔鹽儲罐和1座冷熔鹽儲罐組成，冷、熱熔鹽量可滿足13 h滿負荷發(fā)電的要求。系統(tǒng)主要設備包括預熱器、蒸汽發(fā)生器、汽包、過熱器、再熱器及其他換熱設備，換熱系統(tǒng)將熔鹽吸收的熱量傳遞給高壓水回路，從而產(chǎn)生過熱蒸汽，以驅(qū)動汽輪發(fā)電機組運轉(zhuǎn)生成電能。

熔鹽儲罐內(nèi)設有熔鹽加熱及保溫裝置，確保在各種情況下高、低溫熔鹽存儲的持續(xù)性要求。冷、熱熔鹽儲罐分別設置冷鹽泵4臺、熱鹽泵3臺。熔鹽從冷熔鹽儲罐中通過吸熱器熔鹽循環(huán)泵輸送至高塔上的吸熱器，吸熱器將聚集的太陽輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)槿埯}的熱能，然后回流至熱熔鹽儲罐，并儲存在熱熔鹽儲罐內(nèi)；發(fā)電工況下，通過熱鹽泵將熱熔鹽從熱熔鹽罐中抽出，依次送到換熱系統(tǒng)的過熱器(再熱器)、蒸發(fā)器及預熱器，釋放熱能后，再輸送回冷熔鹽罐中，整個過程根據(jù)工況重復進行以實現(xiàn)連續(xù)換熱。冷鹽罐內(nèi)儲熱工質(zhì)設計溫度為290 ℃、熱鹽罐內(nèi)儲熱工質(zhì)設計溫度為565 ℃，儲熱系統(tǒng)平均熱效率約98 %。冷熔鹽罐裝設電加熱器6×100 kW，熱熔鹽罐裝設電加熱器10×100 kW。熔鹽儲罐內(nèi)使用熔鹽循環(huán)泵，可保持罐內(nèi)溫度均勻，并確保溫度高于280 ℃，從而防止熔鹽凝固引發(fā)安全生產(chǎn)事故。

哈密50 MW熔鹽塔式光熱發(fā)電項目采用的熔鹽為二元混合硝酸鹽，其成分為40 %硝酸鉀(KNO3)和60 %硝酸鈉(NaNO3)，熔鹽密度為1 880 kg/m3、比熱為 1 495 J/(kg·K)，總量約17 000 t。

2 ?；分卮笪ｋU源辨識

2.1 確定評價單元

根據(jù)GB 18218—2018《危險化學品重大危險源辨識》的規(guī)定，在生產(chǎn)單元、儲存單元內(nèi)存在危險化學品(簡稱?；?的數(shù)量等于或超過臨界量，即被定為?；分卮笪ｋU源。對于熔鹽儲換熱系統(tǒng)而言，無論是儲熱模式還是換熱模式，熔鹽在儲換熱系統(tǒng)內(nèi)動態(tài)流動形成閉環(huán)系統(tǒng)，熔鹽總量幾乎不變，因此將儲換熱系統(tǒng)劃分為一個生產(chǎn)單元進行?；分卮笪ｋU源的辨識。

2.2 確定計算?；繁孀R的基準

硝酸鉀為GB 18218—2018規(guī)定的?；罚R界量為1 000 t。哈密50 MW熔鹽塔式光熱發(fā)電項目使用的熔鹽為硝酸鉀和硝酸鈉的混合物，且硝酸鈉和硝酸鉀同屬一個類別(氧化性固體)，因此，熔鹽屬于?；分卮笪ｋU源辨識的范圍；同時，根據(jù)GB 18218—2018中4.2.3條的規(guī)定，該二元混合熔鹽可按照硝酸鉀純物質(zhì)進行計算。

2.3 危化品重大危險源辨識

光熱發(fā)電裝置生產(chǎn)單元內(nèi)涉及重大危險源的?；芳芭R界量見表1。因?qū)嶋H存在量遠大于臨界量，熔鹽系統(tǒng)構(gòu)成?；分卮笪ｋU源。

表1 儲換熱系統(tǒng)危化品清單及臨界量 單位：t

3 重大危險源分級

根據(jù)GB 18218—2018及《危險化學品重大危險源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》(安監(jiān)總局令第79號)對熔鹽進行?；分卮笪ｋU源分級。

(1) 分級指標。熔鹽系統(tǒng)的實際存在量與其臨界量的比值，經(jīng)校正系數(shù)校正后的R值作為分級指標進行判斷。

(2)R值計算。

式中：R為重大危險源分級指標；α為該光熱發(fā)電項目廠區(qū)外暴露人員的校正系數(shù)；β為與熔鹽相對應的校正系數(shù)；q為熔鹽(以純硝酸鉀計)實際存在(在線)量，t；Q為硝酸鉀的臨界量，t。

(3) 校正系數(shù)β取值。參考GB 18218—2018，校正系數(shù)β取1。

(4) 校正系數(shù)α取值。廠區(qū)邊界向外擴展500 m范圍內(nèi)，僅廠區(qū)西側(cè)的某光伏發(fā)電公司有常駐工作人員8人，根據(jù)GB 18218—2018，校正系數(shù)α取1。

(5) 分級標準。根據(jù)計算出來的R值，按表2確定危化品重大危險源分級。

表2 ?；分卮笪ｋU源級別和R值對應關系

(6) ?；分卮笪ｋU源分級結(jié)果見表3。

表3 項目?；分卮笪ｋU源分級

4 ?；分卮笪ｋU源管理措施

(1) 熔鹽系統(tǒng)應至少每3年進行1次?；分卮笪ｋU源評估。

(2) 發(fā)生以下情況時，應及時進行?；分卮笪ｋU源評估。

① ?；分卮笪ｋU源裝置、物料發(fā)生新建、改建、擴建的。

② 危化品種類、數(shù)量、使用工藝或者儲存方式等發(fā)生變化，可能影響重大危險源級別或者風險度的。

③ 其他因素發(fā)生變化，可能影響重大危險源級別和風險度的。

④ 發(fā)生?；肥鹿试斐扇藛T死亡，或者10人以上受傷，或者影響到公共安全的。

⑤ 有關重大危險源辨識和安全評估的國家標準、行業(yè)標準發(fā)生變化的。

(3) 熔鹽系統(tǒng)應具備溫度、液位、流量等信息的不間斷采集和監(jiān)測功能，能夠進行異常預警；采集的電子數(shù)據(jù)應至少保存30天。

(4) 在熔鹽系統(tǒng)所在場所設置明顯的安全警示標志，標明應急處置措施和步驟；定期檢查熔鹽系統(tǒng)的安全生產(chǎn)狀況和風險控制措施，及時發(fā)現(xiàn)并治理事故隱患。

(5) 編制熔鹽系統(tǒng)安全生產(chǎn)事故專項應急預案和現(xiàn)場處置方案，對熔鹽系統(tǒng)的管理和操作崗位人員進行培訓，確保其了解重大危險源的特性，熟練掌握本崗位的應急措施；結(jié)合熔鹽系統(tǒng)可能發(fā)生的安全生產(chǎn)事故，配置必要的應急物資，并加強維保，確保可隨時投入應急使用。

(6) 專項應急預案每年至少進行1次演練，現(xiàn)場處置方案每半年至少進行1次演練，并在演練后參照AQ/T 9009—2015《生產(chǎn)安全事故應急演練評估指南》的有關要求進行評估以及整改。