摘 要：HAZOP分析是由英国ICI公司于20世纪70年代提出的。HAZOP分析是一种定性或定量分析系统工程危险性的评价方法，并找出相应对策。炉内脱硫技术广泛应用于以循环流化床为锅炉的火电厂中。石灰石处理系统的HAZOP分析以系统工艺流程图和P&ID为主，保证了该系统在常见的各种复杂工况下，依然能够稳定的为锅炉提供高质量的石灰石成品，满足脱硫工艺需要。文章阐述了HAZOP分析在火电厂石灰石处理系统中的实际应用。
关键词：HAZOP分析；石灰石处理系统；实际应用
1 HAZOP分析
HAZOP[1]（Hazard and Operability Analysis，危险与可操作性）分析是一种用于发现设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题的系统化分析方法，HAZOP分析的本质就是通过会议论证对工程系统工艺图和操作规程进行分析。会议由各个领域专业人员组成的分析小组按规定的方式系统地研究每一个分析节点，分析偏离设计工艺条件的偏差所导致的危险和可操作性问题。
1.1 HAZOP分析的实施流程
HAZOP分析主要包括四个方面：分析界定、分析准备、分析会议和总结报告。
1.2 分析界定
分析界定确定HAZOP分析的范围与目的，根据目标分析对象确定相关专业，并依此组建分析团队，明确每名团队成员的职责。
1.3 分析准备
分析准备包括制定HAZOP分析计划和进度，将分析团队成员按专业领域和分析对象进行分组，明确交叉领域的讨论前提和讨论计划。准备全部所需的技术资料，安排指定人员对会议过程全程进行记录。
1.4 分析会议
分析会议[2]包括划分节点，设计思路阐述，确定偏离，推断不利后果，分析原因，现有安全防护措施分析，风险评估及提出建议措施。在设计思路阐述中，分析团队要特别注意设计阐述人员的引导词（IEC61882中规定了11个引导词，如无“No”、过多“More”、过少“Less”、伴随“As well as”等11个）、参数（包括概念性参数和过程参数）及偏离。引导词+参数=偏离，通过这一公式分析各个参数的偏离量，分析产生原因和不利后果，结合现有防护措施并通过专业讨论得出合理化建议措施。
1.5 总结报告
总结报告包括编制HAZOP分析表、HAZOP分析报告、HAZOP分析的审查。如果包含后续跟踪的话，还需包括建议措施后续跟踪和职责、HAZOP分析的关闭。
2 火电厂石灰石处理系统
火电厂石灰石处理系统是指从石灰石卸车到石灰石炉前料仓的整个工艺流程。包括石灰石颗粒的仓储及输送、制粉及筛分、成品石灰石的气动输送设备。
石灰石颗粒一般由业主在市场购买，颗粒一般在30-50mm，储存石灰石的场地要求有一定防雨措施并远离水源。
石灰石制粉及筛分需要特殊的粉末设备，由于理想的炉内脱硫用石灰石粒度在1mm左右，传统的磨机和破碎机均无法达到粒度要求，需要使用专用粉末设备。且传统筛分方法无法将1mm左右易潮解颗粒进行筛选，常选用风选设备对石灰石粉末进行筛分。
成品石灰石粉末需要使用完全密封的管道进行输送。为保证石灰石的稳定连续供应，一般火电厂会储存一定量的石灰石粉以保证循环流化床的连续运转。
循环流化床炉内脱硫[3]技术是指在循环流化床锅炉中将石灰石粉末与煤粉同时燃烧，在800～900℃时，石灰石分解成CO2和CaO， 多孔CaO与SO2发生反应生成CaSO4。其化学反应式如下：
CaCO3-CaO+CO2
CaO+1/2O2+SO2-CaSO4
3 HAZOP分析在石灰石处理系统中的应用
下面以巴基斯坦FFBL自备电厂项目石灰石处理系统为例，浅谈HAZOP分析在保证系统稳定性和安全性的具体实例。
3.1 石灰石颗粒输送
本项目石灰石颗粒输送由装载机卸料至输送机尾部漏斗，输送机采用波纹挡边皮带机，皮带机从动轮处裝有零速开关，头部溜槽设有堵料开关，信号反馈至中控并参与互锁，防止因皮带机故障造成的对设备及人员的危害。皮带机装有带有计算功能的称重传感器，并反馈给中控；金属探测器信号同样反馈给中控并参与互锁，这样可以保证物料中没有金属异物，保护锅炉正常运转。皮带机两侧均匀布置若干组跑偏开关，每组跑偏开关分轻度跑偏和重度跑偏，信号均反馈给中控，当重度跑偏信号出现时，皮带机停机。皮带机头部设置声光报警，每次启动时提示周边人员注意。
3.2 石灰石粉末及筛分
石灰石颗粒由皮带机输送至石灰石缓冲仓，缓冲仓口设置两组料位计，每组包括一个雷达料位计和一个机械料位计，双保险防止因仪表误报造成料位过高甚至物料溢出。缓冲仓下游为一条称重皮带机，同样配有称重传感器和保护开关，其中保护开关信号反馈中控并参与互锁。称重皮带机上加装保护作用的除铁器，确保下游设备安全。石灰石颗粒经由称重传感器输送至石灰石专用粉末设备柱磨机[4]，破碎后的石灰石经由一条密封皮带输送至斗式提升机，接口处加装堵料探测装置，信号反馈中控并参与互锁。物料经由斗式提升机输送至风选装置，FL瀑流式选粉机，接口处同样加装堵料探测装置，信号反馈中控并参与互锁。通过FL瀑流式选粉机的成品石灰石粉直接进入气旋分离机，而后进入气力输送系统。未通过选粉机的石灰石通过一条封闭皮带机和一个双向导料槽返回至柱磨机进行二次粉磨。柱磨机可为一用一备，双向导料槽上装有堵料探测装置，信号反馈中控并参与互锁；同时还装有两个位置传感器用于检测导向电动推杆的位置，信号反馈中控并参与互锁，防止回料因误操作进入备用柱磨机。
3.3 中控
石灰石输送系统中，所有仪表监测到的故障信号如皮带机保护报警信号、金属探测器报警信号、堵料信号、高低仓位报警信号、分流挡板位置信号、各种单机故障信号等都要通过通讯反馈至中控，根据工艺流程选择参与互锁，防止因部分误操作或设备运转异常及其连锁反应造成财产损失甚至人员伤亡。
4 结束语
近年来，国家有关部门尤其是国家安监总局接连出台了若干相关文件，文件中重点强调HAZOP分析在实际项目中的推广和应用，并提出了明确的要求和指导意见，全面肯定HAZOP分析技术在实践中杜绝、减少事故发生、降低灾害带来损失及分析事故原因等领域发挥的积极作用。欧美国家将HAZOP分析列入强制性标准。高质量的HAZOP分析涉猎广泛，包括流程工艺设计、自动化控制、仪表、供配电等相关专业，对各专业人员的经验有一定的依赖，所以今后我国HAZOP分析的发展方向是提高相关人员的风险管理水平，而不能机械的套用HAZOP分析方法，这也对各行业的从业技术人员提出了新的要求，新的挑战。
参考文献
[1]徐志胜.安全系统工程[M].北京：机械工业出版社，2012：73-74.
[2]张少华.HAZOP技术应用[J].石油化工设计，2007，24（2）：54-58.
[3]李围潮，袁孝竞.烟气脱硫技术现状与发展[J].烟气脱硫技术现状与发展，1998（2）：12-15.
[4]陈建斌，罗明鑫.石灰石制备系统收资报告[R].2006，11.