瓦斯发电安全管理探讨

[导读] 摘要:我国的瓦斯发电项目虽然已经取得很大的成效,但是我国的瓦斯发电技术仍然处于起步阶段,对瓦斯利用无论从广度上还是深度上都存在许多问题,随着国家相继出台相关政策和科学技术的不断发展,这些问题都可以得到有效的解决。鉴于此,本文对瓦斯发电的安全管理进行了分析探讨,仅供参考。

摘要:我国的瓦斯发电项目虽然已经取得很大的成效,但是我国的瓦斯发电技术仍然处于起步阶段,对瓦斯利用无论从广度上还是深度上都存在许多问题,随着国家相继出台相关政策和科学技术的不断发展,这些问题都可以得到有效的解决。鉴于此,本文对瓦斯发电的安全管理进行了分析探讨,仅供参考。
    关键词:瓦斯;发电;安全管理
       一、我国瓦斯发电技术的发展现状
       1、燃气机轮发电阶段
       早在20世纪80年代,美国、英国和澳大利亚等国家已经注意到瓦斯的价值,并将其利用到发电中,此时一般采用燃气轮机发电。最初的瓦斯发电一般都要对瓦斯进行压力提升,这时的瓦斯处于高温加压的情况下,因此瓦斯的爆炸上限将会提高,也就是说此时低浓度瓦斯更容易着火爆炸,因此当采用燃气轮机发电时,对瓦斯的浓度要求比较高,一般浓度在40%以上的瓦斯才能用来发电。另外,瓦斯浓度降低时,压缩设备的压缩量会相应的增大,从而增加压缩设备的功耗,使经济效率降低。
       我国的瓦斯发电起步较晚。辽宁抚顺矿务局的老虎台电站是我国第一座煤层气发电示范项目,这时仍然采用的是燃气机轮发电。为了保障发电安全,其瓦斯浓度略高于40%。采用燃气轮机发电的还有晋城矿物局的寺河煤矿,其瓦斯浓度更高,一般为55%~60%。由于燃气轮机发电对瓦斯的要求太高,因此,瓦斯发电技术发展比较缓慢。
        2、内燃机瓦斯发电阶段
        内燃机瓦斯发电机的出现,极大地改变了瓦斯发电发展缓慢的局面。内燃机瓦斯发电使甲烷浓度高于30%的瓦斯可以得到充分的利用。就目前而言,中国市场已经涌入了一些国外品牌的内燃机瓦斯发电机组企业,其中在我国运营较成功的品牌企业有美国的卡特比勒、奥地利的颜巴赫和德国的道依茨。我国国内也有不少企业已经成功的研发了内燃机瓦斯发电机组,并且在一些煤矿得到广泛运用。我国国内第一个内燃机瓦斯发电项目于山西的晋城五里庙煤矿建成,其采用的内燃机瓦斯发电机组是山东胜动集团研发的,其机组可以实现对瓦斯浓度为30%以上的瓦斯的利用。除此之外,江苏启东宝驹、淄博柴油机厂以及济南柴油机厂都是现行使用内燃机瓦斯发电机组的国内企业。
        二、安全生产风险分析
        由于瓦斯气特有的物理、化学性质,可能因泄漏引发中毒、燃烧、爆炸等危险。瓦斯气的主要成份为甲烷(CH 4)。一般情况下,空气中CH 4浓度低于5%或大于16%时,遇到火源能够燃烧,散热速度大于生热速度,不会爆炸;当空气中CH 4浓度在5-16%时,与氧气配合比例适当,遇火源迅速氧化,热量生成速度大大超过散热速度,生成的CO2和水蒸气因热量急增而急剧膨胀,形成爆炸,这个浓度范围称为瓦斯气爆炸界限。
       检修置换作业过程中可能发生作业人员缺氧性窒息。瓦斯系统检修中如需进行切割、焊接作业时,必须对作业范围管路中的瓦斯气用氮气进行置换。氮气作为置换的惰性气体,在检修置换作业过程中应注意避免作业人员缺氧性窒息。
       三、安全保障措施和方法
       1、在瓦斯区域采取相应的防爆措施
       一般分为工艺防爆、建筑防爆、电气防爆、环境防爆四类。工艺防爆:一是储气柜设有高低位报警及联锁装置;二是瓦斯入口管道上装有在线甲烷浓度监测仪,浓度低至一定程度时停止预处理压缩机运行;三是瓦斯管道适当位置装有阻火器、高于周围建筑物2米的放散管;四是为防止排出尾气含有未燃尽甲烷,在烟道内装设有防爆装置。建筑防爆:加压站按甲类防爆场所设计,厂房装有排风装置和防火隔离。

电气防爆:储气柜装有防雷接地,所有瓦斯管道有防静电接地,区域内电气设备全部选用防爆产品。环境防爆:防止火源,某公司制定了瓦斯场所“五条禁令”并严格执行。
        2、建立健全了瓦斯场所安全管理制度,并严格落实执行
       为规范瓦斯发电安全管理,保障安全生产和保护环境,某公司制定了《瓦斯发电设施安全管理办法》,加强瓦斯场所泄漏的预控管理。首先,公司坚持实行“瓦斯监测监控、岗位人员巡检、车间定期查漏”三结合,成效显著。瓦斯监测监控,即燃机厂房、预处理厂房分别在屋顶装有瓦斯气体探测器,以监测现场的瓦斯浓度并实时传送至控制室;岗位人员巡检,指生产岗位运行人员持便携式瓦检仪,定时对现场进行巡检,检测有无泄漏;车间定期查漏,是每周由生产车间技术人员、生产及安全职能室专业人员,持光干涉式瓦检仪共同对所有瓦斯区域进行泄漏检测,一旦发现瓦斯浓度超标,立即停止设备运行。另外,还定期对地埋瓦斯管道和瓦斯场所电缆沟封堵情况进行检查,定期对瓦斯监测监控系统可靠性进行试验。其次,强化瓦斯场所出入与作业的安全管理。在严格落实“五条禁令”的基础上,现场作业严格执行“两票三制”,涉及到焊接、切割等动火作业,必须认真执行动火工作票制度。如有重大运行或检修作业,按规定执行公司及子分公司两级领导现场带班、跟班制度。
       3、加强夏季及冬季燃机运行的安全管理
       进入夏季,随着气温升高,燃机出力受限,电气设备、开关、刀闸触头容易出现发热现象,对安全生产构成威胁。要求各单位认真落实电力“六防”工作措施,严密监视各运行参数,加强厂房通风和设备降温,对运转设备和电气设备、开关、刀闸触头加强监测,发现异常及时处理;要求各单位加强燃机散热系统维护,确保安全可靠。冬季北方天气干冷,需要及时调兑燃机机组冷却液的冰点,以防机组停运时发生冷却液冰冻现象,影响机组安全运行;同时加强气柜区、混气站周围杂草、易燃物清理,消除火灾隐患。
       4、加强内部安全信息沟通共享,超前预控安全生产风险
       某公司注重隐患排查治理工作,按照“部室重系统、车间重现场、员工重岗位”职责,开展全员、全方位、全过程隐患排查治理,对瓦斯管路、电力线路、汽水系统及瓦斯气柜、压力容器等,按照日常排查和定期排查相结合原则,从管理体系、工艺环节、设施设备、人员操作等各方面排查安全隐患或管理缺陷,评价系统的可靠性。对排查出的问题实行分级管控和治理,切实做到“五定五落实”。按照职业健康安全管理体系要求,每年组织所属单位对工作场所、作业过程中存在的危险源,进行动态危害辨识和评价,与班前会“五想五不干”活动开展有机结合,实现对安全生产风险的有效预控。7.加强应急管理,不断提高各级人员的应急处置能力。根据国家《企业安全生产应急管理九条规定》,企业健全了应急管理机构和工作制度,制定了《生产安全事故应急预案》,所属子分公司制定有本单位的“生产安全事故应急预案”,车间结合各岗位生产实际制定有生产事故现场处置方案。某公司将应急预案的培训作为年度培训工作的重点内容,重在抓好各岗位应急知识教育和自救互救、避险逃生技能培训。
       结束语
       作为一种新能源的利用,瓦斯与电力生产高危高险相结合造就了瓦斯发电的“双高”特性。多年来,某公司始终将“杜绝瓦斯泄露、燃烧和爆炸”作为工作的重中之重,全体员工牢固树立“以人为本,安全发展”、“经营好安全就是最好的经营、最大的效益”理念,认真践行安全生产管理制度,落实各项安全管理措施,为建设一流的瓦斯发电企业不懈努力!
       参考文献
[1]孙宏达.煤炭资源枯竭矿井煤层气(瓦斯)资源分布规律及资源评价方法研究[D].中国矿业大学,2014.
[2]宋国正.瓦斯抽采系统安全性研究[D].中国矿业大学,2014.
[3]霍亮亮.高瓦斯煤层群初期开采瓦斯抽采方法研究[D].河北工程大学,2014.
[4]文锦雄.煤矿矿井瓦斯发电可行性研究[J].广东化工,2014,21:59+64.v

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