燃煤火電廠粉塵的職業危害與防護

□文 / 湖南省職業病防治院 楊樂華

近年來，我國電力工業保持高速發展的態勢。基于我國能源消費的特點，燃煤發電機組裝機容量占電力總裝機容量的70%以上，一直處于我國電力工業的主導地位。然而，燃煤火電廠從燃煤進廠到鍋爐燃燒、爐灰排放整個過程均產生粉塵，生產性粉塵是燃煤火電廠主要職業病危害因素之一。控制燃煤電廠粉塵的污染對減少職業病危害，保障勞動者職業健康，促進工業企業安全文明生產等有著重要的現實意義。

生產工藝流程

煤是人類最早利用的化石類燃料。在燃煤火電廠設計中，根據所選煤質的發熱量大小選擇鍋爐設計參數，如亞臨界參數鍋爐、超臨界參數鍋爐或超超臨界鍋爐等；依據煤質的可磨系數大小選擇磨煤機的種類，如煤質硬度大，一般選擇鋼球磨機，煤質硬度小可選擇中速磨等。盡管不同的燃煤火電廠設備選型可有所不同，但工藝流程基本相同。典型的燃煤（煤粉爐）發電機組包括運煤制粉系統、鍋爐、電除塵、汽輪機、發電機、升壓變壓器、供水及化學水處理系統、脫硫系統、除灰除渣系統、維修保障系統等。其總體工藝流程見下圖。

圖1 燃煤火電廠總體工藝流程圖

粉塵危害分析

燃煤火力發電機組粉塵類職業病危害因素主要來源于燃煤運輸與制備、鍋爐爐渣和飛灰處理、脫硫裝置和鍋爐維修四個方面。

1、燃煤運輸與制備

鍋爐需要燃燒大量經預處理后的煤炭，一個大型燃煤電廠每天耗煤均在數千噸至數萬噸之間。因此在燃煤的運輸、裝卸、篩選、破碎、磨煤等機械加工過程中均產生煤塵。特別是在煤的篩分和破碎過程中，如果除塵效果不佳，即會導致嚴重的煤塵危害。

2、鍋爐

煤在鍋爐內燃燒后產生大量的固體廢物，包括灰分和炭黑兩部分。炭黑是煤未燃盡的固定碳，灰分是燃燒后剩余的固體殘余物。其中隨煙氣排放的部分稱為飛灰，從爐底排放的部分稱為爐渣，統稱為爐灰渣。其產生量決定于燃料煤的灰分含量和鍋爐燃燒效率等。

爐灰渣塵對人體的危害性主要決定于爐灰渣中游離二氧化硅含量以及某些重金屬和放射性元素的含量。因此，不同產地的煤燃燒后產生的爐灰渣對人體的危害性差異較大。我國煤炭燃燒后產生的爐灰渣游離二氧化硅含量絕大多數在10%～20%之間，少數游離二氧化硅含量超過50%，屬于危害性較大的矽塵類，應予以高度重視。

3、脫硫裝置

目前國內外用于煙氣脫硫的工藝較多，但國內最常用的方法是石灰石－石膏濕法脫硫工藝。

石灰石—石膏濕法脫硫工藝采用石灰石作脫硫吸收劑，石灰石破碎、運輸、投料等過程產生石灰石塵，石膏脫水、濃縮、運輸等過程產生石膏塵。

4、鍋爐維修

鍋爐及保溫器件維修過程中需對爐體耐火材料、各類保溫材料進行拆卸與修復，因此可能短時間接觸高濃度的耐火泥塵、玻璃棉塵等硅酸鹽類礦石塵，其中爐門密封墊等維修還可能接觸石棉塵。

綜上所述，燃煤電廠主要存在煤塵、爐灰渣塵、石膏塵、石灰石塵、耐火材料塵、電焊塵、石棉塵等粉塵職業病危害。

粉塵對勞動者的職業病危害后果嚴重。經常接觸生產性粉塵，可引起呼吸系統、皮膚、耳及眼等疾患。勞動者長期接觸較高濃度的燃煤電廠粉塵可導致后果嚴重的塵肺病，如燃煤運輸人員接觸煤塵可致煤工塵肺，鍋爐工接觸爐灰渣塵、鍋爐維修工接觸耐火材料塵可致矽肺，脫硫工接觸石膏塵可致石膏塵肺，電焊工接觸電焊煙塵可致電焊工塵肺，接觸石棉粉塵除引起石棉肺外，還可引起間皮瘤（一種惡性程度很高的腫瘤）。此外，呼吸系統還可引起咽炎、喉炎、氣管炎及支氣管炎等；粉塵堵塞皮脂腺可使皮膚干燥，易受機械性刺激和繼發感染而發生粉刺、毛囊炎、膿皮病等；混于耳道內皮脂及耳垢中的粉塵，可促使形成耳垢栓塞；進入眼內的粉塵通過長期反復作用可引起角膜損傷，導致角膜炎、角膜感覺喪失和角膜混濁等。

職業危害防護

實踐證明，工業防塵應按照“革、水、密、風、護、管、教、查”八字方針，采取綜合防塵措施方可獲得高效、持久的效果。綜合防塵措施主要包括工程措施、個體防護和管理措施等幾方面內容。

目前燃煤電廠防塵工程措施主要有密閉化生產和通風除塵等，用于燃煤電廠的主要除塵技術有噴水降塵、布袋除塵、電除塵、旋風除塵、水浴除塵等。個體防護措施主要是正確佩戴防塵口罩等。管理措施包括建立職業衛生（防塵）工作管理體系與制度，加強工作場所監管、清潔文明生產管理等。

1、燃運過程的防塵措施

表面水份過低是燃煤在輸送、轉運和篩分過程中造成粉塵飛揚并污染生產環境的最根本原因。當煤表面水份控制在8%～10%時基本上無揚塵現象發生。因此對燃煤進行噴水加濕是抑制揚塵的一種有效途徑。但此種方法僅是增加煤的表面水分，煤粒內部水分并不增加，而且往往很難噴灑均勻。所以，噴水對控制破碎機粉塵揚塵沒有明顯效果，同時可能發生堵篩與堵塞布袋除塵器等，影響生產。

燃運系統防塵的重點是卸煤、碎煤和磨煤部位。主要防塵措施有：卸煤站采用水霧抑塵和布袋除塵；篩煤碎煤機房配置大功率的布袋收塵系統；磨煤機及其輸煤管道采用密閉措施，防止煤粉外泄；輸煤棧橋、轉運站、碎煤機室、煤倉間等設置地面水沖洗設施，防止二次揚塵；粉塵作業人員佩戴防塵口罩等。

2、灰渣輸送過程的防塵措施

灰渣輸送系統分為濕式、半干半濕式和干式三大類。過去多采用濕式水力輸送方式，不易產生粉塵，其危害性最小。目前為綜合利用鍋爐產生的飛灰，多傾向于采用干灰氣力輸送系統，或采用罐車運輸等，此過程如果生產設備密封不好或現場管理不佳均可導致粉塵濃度超標。

主要防塵措施有：對裝車、篩分和裝袋等產生粉塵的崗位安裝布袋收塵系統；地面噴啉與沖洗裝置，防止二次揚塵；粉塵作業人員佩戴防塵口罩等。此外，爐灰渣塵因游離二氧化硅含量較高，屬于對人體危害較大的粉塵類，應予重點防護與管理。

3、脫硫過程的防塵措施

對石灰石的破碎崗位應安裝布袋收塵系統；容易落塵的地面應設計噴水抑塵或沖洗設施，防止二次揚塵；粉塵作業人員佩戴防塵口罩等。

4、維修過程的防塵措施

鍋爐事故搶修和正常維修時，因是臨時施工，產塵點不固定、多數無規律可循，很難安裝固定的局部收塵設備，其防塵措施應以勞動者個人防護為主，如佩戴防塵口罩、縮短接觸高濃度粉塵的作業時間等。此外，加強施工過程設備和物料的產塵管理，推行濕式作業，及時清掃現場避免二次揚塵等均不失為行之有效的防塵措施。