高壓電固體電蓄熱設備職業危害與防護

李世雄

關鍵詞：固體儲熱：職業危害;電力系統

前言：在我國東北地區風力資源被廣泛的應用，風電作為風力資源主要的產能形式完全符合十九大“建設美麗中國”的要求。不過由于風電消費能力的缺乏，以及電力系統的缺陷，棄風限電問題嚴重，尤其在供暖期，風電利用率大幅下降，火力發電仍然是滿足供熱需要的主要來源。為更好地消納風電，電力工作者們廣泛地研究了與風電相關的其他技術，針對風電棄用問題許多儲能技術被大力開發，其中儲熱技術已經較為完善并得到了廣泛應用。在許多電熱廠中職業危害是較為嚴重的，因為設備涉及到高溫易造成工人燙傷，此外在嘈雜充滿噪音、電磁場環境下工作也會對工人的心理、身體上造成一定的傷害，因此對從事該職業可能受到的危害與可采取的有效防護措施進行探討的重要性不言而喻。

1.固體蓄熱技術原理

固體蓄熱作為儲熱技術的一種，通過固體蓄熱材料吸收電能轉化的熱量進而達到存儲的目的，低價電時間段和風力發電的棄風電時段產生的電能可以被很好的保留在蓄熱材料中，在需要提供熱量時通過必要的取熱手段進行熱量釋放。高電壓固體電堆蓄能設備系統可以在預設的低價電時間段、棄風電時段受控制系統控制，自動的連接到高壓開關，發熱體受到高壓電的作用體將電能轉換為熱能，另一方面高溫蓄能體又可以不斷地吸收發熱體產生的熱量。如果低價電、棄風電時段結束或者蓄熱材料的溫度過高，控制系統會自動切斷高壓開關，進而使高壓電發熱體停止工作。高溫蓄熱材料會將儲藏的熱能傳送到熱交換器中產生熱水、熱汽、熱氣流等進一步應用于其他用途。

2.高壓電固體電蓄熱設備簡介

高壓電固體電蓄熱設備需要具備發熱體、蓄能體、交換器、輸出控制器以及計算機系統等部分組成，蓄熱材料之所以選擇固體是由于物質在固體形態時具有熔點高、密度大、導熱快等特點，在棄風電等時段需要自動控制系統接通高壓開關，因此高壓電固體電蓄熱設備往往是與計算機聯用，非常智能化。按照電熱互變過程，設備運行可分為加熱一固體蓄熱材料存熱一放熱一熱交換—幞熱末端。

2.1設備組成

通常高壓電固體電蓄熱設備由高壓電發熱體、高溫蓄能體、高溫熱交換器、熱輸出控制器、耐高溫保溫外殼和自動控制系統等組成。該設備產熱能力極強，可完全替代居民區燃煤、燃氣鍋爐供熱達到的效果，可以為大規模的城區24h連續供熱又有效的減輕了霧霾強度。固體儲熱裝置通常在熱電廠供熱范圍內，與電廠供電設備和風力發電機組相連，利用棄風電儲熱，進而輔助熱電廠供熱。

2.2蓄熱原理

達到低價電或者棄風電時段時固態儲熱裝置接入高壓電網，電流促使發熱體加熱使溫度不斷升高，高溫蓄熱材料吸收熱能達到蓄熱效果。在供熱階段階段，高溫蓄熱體會通過高溫熱交換器將儲存的熱能釋放，進而根據所需轉換成其他能量。

3.潛在職業危害性分析

電蓄熱設備包含的高壓電發熱體、高溫蓄能體、高溫熱交換器等幾大部分在運行過程中可產生刺耳的噪聲，高壓電發熱體的工作電壓通常可達到60kV以上，可產生工頻電磁場，同時設備的工作溫度也非常高。高溫、噪聲、工頻電磁場是影響電熱廠工人身體健康的主要職業危害。首先在巡檢或檢修維護過程中，由于熱網管道內水溫較高，還有其他電蓄熱材料也處于高溫環境中，一旦機器內有水蒸氣泄漏或者工人與高溫部件不小心接觸極易受到不可逆的燙傷，會在皮膚部位留下疤痕，這除了對工人造成身體傷害外還會影響以后生活的心理狀態。其次水泵、電機運行過程產生刺耳的噪聲會對操作人員的聽力造成影響。最重要的是一旦斷路器、直流蓄電池發生泄漏，像硫化物、濃硫酸、鉛汞等有毒有害化學品流出可能會對工人造成生命危險。

4.防護措施

針對高壓電固體電蓄熱設備的特點和條件，想加強工人的安全防護和改善工人工作環境要重點解決高溫、噪聲、電磁場和有毒物質泄漏問題。

4.1場地防護措施

隨著當今計算機的發展，許多無人操作平臺或者機器人代替工人參與高危工作已經實現，因此在電蓄熱車間實現無人值守的控制室遠程操作，能夠有效地將工人從高溫嘈雜的環境中解放出來，使崗位工人遠離高溫熱源、噪聲源、輻射源等。設備散熱處也應該安裝軸流風機進行通風，便于電蓄熱材料盡快散熱。對于高壓電發熱體、高溫蓄能體、高溫熱交換器、電動機等設備，可以安裝各層減輕機器運轉產生的噪音，也可以選擇購進較為先進的設備，一般來說泵機越先進產生的噪音也就越小，工作得越平穩。像含有毒物質六氟化的硫斷路器，含濃酸設備等可以選擇在空曠通風良好場地布置，四周設置有隔離網以及應急清洗設備等。

4.2個體防護措施

針對企業工人要著重教育、規范兩方面進行職業危害的防護。教育方面，首先要對工人教育培訓企業設備運行的危害，并在作業培訓人員準備上崗前、工人在崗期間、下班離崗期間進行必要的應急的職業健康檢查。如果招聘的人員有對高溫噪聲等條件不適應體制如高血壓，企業不得安排工人從事相應作業。規范方面，企業必須為作業人員提供相應的個人防護用品，如耳塞、過濾口罩、安全防護服等。可以根據政策由工人或者企業為操作人員提供保險服務，并定時組織人員去醫院進行身體檢查，如果發現有職業相關的健康損害的作業人員要及時的安排其他無危險的工作甚至調離原工作崗位，對員工的生活要妥善安置。企業必需建立健全職業衛生檔案和勞動者健康監護檔案，完善人員健康信息登記制度。企業本身也要在設備安裝的相應的位置設置警告標志和指令標志，不得出現設備可能危害與警示牌不符、不全的現象。

5.總結

高壓電固體電蓄熱設備工作條件的安全眭，以及有效的防止職業危害的產生，需要有關企業為操作人員提供健康安全的工作環境。針對高壓電固體電蓄熱設備的易燙傷、易泄露、易產噪聲的特性，企業需要及時向員工提供全面且質量有保障的防護用品。操作人員也要按照操作規范有序操作，最大可能減小職業危害的復發。