問LNG電廠爆炸

Q：在燃氣機組整體設施中，何者會產生爆炸（火災）

Grok：在燃氣機組整體設施中，可能導致爆炸或火災的部位主要與燃料處理、燃燒過程或相關系統的故障有關。以下是燃氣發電機組（包括簡單循環和聯合循環）中可能引發爆炸或火災的關鍵設施，以及其風險原因：

1. 燃燒室（Combustor）

• 風險原因：燃燒室是天然氣與壓縮空氣混合燃燒的地方，溫度極高（可達1000°C以上）。若燃料供應異常（如天然氣洩漏、混合比例失調）或點火系統故障，可能導致未完全燃燒的燃料積聚，引發爆炸或火災。
• 爆炸可能性：若燃燒室內壓力異常或燃料洩漏到周圍未受控區域，遇到火花或高溫可能引發爆炸。
• 興達電廠事件關聯：2025年9月9日興達電廠爆炸疑似因天然氣洩漏，燃燒室或其附近系統可能是關鍵風險點。

2. 燃料供應系統（Fuel Supply System）

• 組成：包括天然氣管道、閥門、儲存設施（如LNG儲槽）及燃料調節設備。
• 風險原因：
• 天然氣洩漏：管道破裂、閥門故障或密封不嚴可能導致天然氣洩漏，天然氣（甲烷）易燃，遇火花或靜電即可能引發爆炸。
• 壓力異常：燃料供應系統若壓力控制失靈，可能導致過量燃料進入燃燒室，增加爆炸風險。
• 爆炸可能性：天然氣是高度易燃氣體，洩漏後在封閉或半封閉空間內積聚，達到爆炸濃度範圍（約5-15%空氣混合比）時，遇點火源極易爆炸。
• 興達電廠事件關聯：台電初步報告指出爆炸與天然氣洩漏有關，燃料供應系統可能是主要問題來源。

3. 壓縮機（Compressor）

• 風險原因：壓縮機負責將空氣壓縮後送入燃燒室，若壓縮機故障（如葉片損壞或過熱），可能導致空氣與燃料比例失調，影響燃燒穩定性，間接增加燃燒室爆炸風險。
• 爆炸可能性：壓縮機本身較少直接引發爆炸，但其故障可能引發燃燒室或燃料系統的連鎖問題。

4. 熱回收蒸汽產生器（HRSG，僅聯合循環）

• 風險原因：在聯合循環燃氣發電中，HRSG利用燃氣渦輪機的廢氣加熱產生蒸汽。若HRSG內部有燃料殘留（如未燃盡的天然氣）或管路破裂，可能導致局部燃燒或爆炸。
• 爆炸可能性：HRSG爆炸風險相對較低，但若燃料洩漏到HRSG內部或周圍，遇高溫可能引發火災或小型爆炸。

5. 電氣系統（Electrical Systems）

• 風險原因：燃氣機組的控制系統、點火系統或發電機相關電氣設備若發生短路、火花或過熱，可能點燃洩漏的天然氣。
• 爆炸可能性：電氣火花是天然氣爆炸的常見點火源，尤其在燃料洩漏的環境中。

6. 其他輔助設施

• 潤滑油系統：燃氣渦輪機使用潤滑油冷卻和潤滑，若油系統洩漏，油氣混合物可能被點燃，引發火災。
• 通風與排氣系統：若排氣系統堵塞或通風不足，可能導致可燃氣體積聚，增加爆炸風險。

興達電廠爆炸事件分析

根據2025年9月9日興達電廠燃氣新2號機爆炸事件，台電指出事故與天然氣洩漏有關，發生在試運轉階段。可能的爆炸源包括：

• 燃料供應系統：天然氣管道或閥門洩漏是最可能的起因，洩漏氣體在機組內或附近積聚後被點燃。
• 燃燒室：試運轉中燃燒室可能因燃料-空氣比例失調或點火系統問題，導致未燃氣體積聚並爆炸。
• 電氣火花：試運轉期間，電氣系統的測試可能產生火花，點燃洩漏的天然氣。

總結

在燃氣機組中，最可能引發爆炸或火災的設施是：

1. 燃料供應系統（天然氣洩漏風險最高）。
2. 燃燒室（燃料燃燒不完全或壓力異常）。
3. 電氣系統（火花點燃洩漏氣體）。 聯合循環的HRSG和輔助系統（如潤滑油系統）也可能有風險，但相對較低。興達電廠事件顯示天然氣洩漏是主要原因，燃料供應系統和燃燒室周邊設施是最可能的事故源。

 

Q：這樣說來，燃煤與燃氣，燃氣的「爆炸」風險較高

Grok：是的，從燃料特性與發電系統設計來看，燃氣發電的爆炸風險確實比燃煤發電高。以下從燃料性質、系統結構與實際案例分析，整理燃煤與燃氣發電的爆炸風險比較：

1. 燃料特性

• 燃氣（天然氣）：
• 主要成分為甲烷（CH₄），屬於高度易燃氣體，爆炸濃度範圍為5-15%（與空氣混合時）。
• 天然氣洩漏後易在封閉或半封閉空間積聚，遇火花、靜電或高溫即可能引發爆炸。
• 儲存與運輸涉及高壓管道或液化天然氣（LNG），若管道破損或閥門故障，洩漏風險高。
• 燃煤：
• 燃料為固態煤，燃燒速度慢，爆炸風險主要來自煤粉塵（煤塵）在特定條件下（如高濃度懸浮、封閉空間）引發粉塵爆炸。
• 煤塵爆炸需較嚴苛條件（如高濃度粉塵與點火源），相較天然氣，引發爆炸的機率較低。
• 燃煤儲存與運輸過程相對穩定，無高壓氣體洩漏風險。

結論：天然氣的易燃性與洩漏擴散特性使其爆炸風險高於固態煤。

2. 發電系統設計

• 燃氣發電：
• 核心設備（如燃氣渦輪機、燃燒室、燃料供應系統）操作於高溫高壓環境，天然氣直接在燃燒室內點燃，系統對燃料洩漏或壓力異常極為敏感。
• 燃料供應系統（管道、閥門）若有微小洩漏，可能迅速引發火災或爆炸。
• 聯合循環系統的熱回收蒸汽產生器（HRSG）若有殞地氣體殞留，也可能增加局部爆炸風險。
• 燃煤發電：
• 燃煤電廠主要使用鍋爐燃燒煤粉，燃燒過程較緩慢，爆炸風險多集中於煤粉儲存、研磨或鍋爐內部。
• 鍋爐爆炸通常因壓力控制失靈（如蒸汽壓力過高）或煤粉塵積聚，頻率低於燃氣系統的氣體洩漏事故。
• 燃煤電廠的燃料處理系統（煤場、輸煤帶）風險多為火災，而非爆炸。

結論：燃氣發電的高壓氣體系統與快速燃燒特性，較燃煤鍋爐系統更易引發爆炸。

3. 實際案例對比

• 燃氣發電爆炸案例：
• 2025年9月9日興達電廠事故：燃氣新2號機試運轉期間疑似天然氣洩漏，導致爆炸與火災，顯示燃氣機組在燃料供應或燃燒室的高風險。
• 國際案例：如2010年美國康乃狄克州燃氣電廠爆炸（天然氣洩漏引發），造成6死50傷。
• 燃煤發電事故案例：
• 燃煤電廠事故多為鍋爐壓力異常或煤塵火災，爆炸案例較少。例如，台灣興達電廠燃煤機組歷史上未有明確爆炸紀錄，主要事故（如2021年5月13日大停電）為電網或操作問題，而非爆炸。
• 國際案例：燃煤電廠的爆炸多與煤塵或鍋爐超壓相關，如2007年中國某燃煤電廠煤塵爆炸，但發生頻率低於燃氣電廠。

結論：燃氣電廠的爆炸事故頻率與嚴重性高於燃煤電廠，特別與天然氣洩漏相關。

4. 風險管理比較

• 燃氣發電：
• 需要嚴格的天然氣洩漏檢測（感測器）、通風系統與緊急切斷閥。
• 試運轉或新機組啟用（如興達2025年事故）因系統尚未穩定，風險更高。
• 點火與燃燒控制系統需精準，任何誤差可能放大爆炸風險。
• 燃煤發電：
• 煤塵管理（如除塵、濕化）可有效降低粉塵爆炸風險。
• 鍋爐安全閥與壓力監控技術成熟，爆炸風險可控。
• 燃煤系統操作較穩定，爆炸需多重條件同時滿足。

5. 總結

燃氣發電的爆炸風險確實高於燃煤發電，主要原因在於：

• 燃料特性：天然氣易燃、易洩漏，爆炸濃度範圍廣。
• 系統設計：燃氣渦輪機與燃料供應系統的高壓高溫環境，洩漏後後果嚴重。
• 實際案例：燃氣電廠爆炸事故（如興達2025年事件）顯示其風險顯著高於燃煤電廠的煤塵或鍋爐事故。

 

 

Q：整理一下興達電廠20210513的故障與大停電

Grok：興達電廠2021年5月13日事故整理

興達電廠（位於台灣高雄市永安區與茄萣區交界）是台灣電力公司的重要火力發電廠，以燃煤為主，裝機容量約432萬瓩。2021年5月13日發生的事故，俗稱「513大停電」或「興達發電廠停機事故」，並非直接的「爆炸」，而是因操作失誤導致的輸電設備故障，進而引發興達電廠多部機組跳脫，造成全台大規模停電。以下是事件詳細整理：

1. 事故時間與地點

• 時間：2021年5月13日下午2時37分（14:37）起。
• 地點：高雄市路竹區路北超高壓變電所（為興達電廠輸電線路擴充工程的一部分，非電廠本體）。
• 背景：該變電所正進行設備驗收測試，以配合興達電廠新機組未來輸電需求。設備安裝已完成，測試階段本應開啟編號3542隔離開關，但操作人員誤操作編號3541隔離開關。

2. 事故原因

• 直接原因：誤操作導致輸電設備匯流排產生接地故障，造成電網電壓驟降。
• 連鎖效應：
• 電壓異常傳導至興達電廠，導致4部燃煤機組（興達1-4號機）自動跳脫停機。
• 損失供電量約220萬瓩（2.2GW），全台電網頻率驟降（從60Hz降至59.5Hz以下）。
• 為維持電網穩定，電力系統自動啟動「緊急分區輪流停電」措施。
• 間接因素：當時台灣備轉容量率僅約4.2%（低於正常15%目標），供電吃緊，無法快速調度其他機組補位。事故發生在炎熱天氣，電力需求高峰期。

3. 停電影響

• 範圍：全台大停電，影響北部、中部、南部及離島，約393萬戶受波及（約800萬人）。
• 停電時程：
• 下午2時40分起，各地出現局部跳電。
• 下午3時起實施緊急輪流停電：
• 第一輪：15:00-15:50，限電300萬瓩，影響200萬戶。
• 第二輪：15:50-16:40，限電300萬瓩，影響193萬戶。
• 部分地區停電持續至晚間，北台部分區域至深夜才恢復。
• 具體災情：
• 交通：捷運、高鐵、台鐵部分線路停駛；多起電梯受困（約200件），消防出動救援。
• 醫療與公共服務：醫院啟動備用電源，但部分儀器受影響；中央流行疫情指揮中心記者會中斷（當時正值COVID-19疫情高峰）。
• 民生與經濟：工廠停產、網站當機（包括政府網站）、冷凍食品損失；估計經濟損失約新台幣數十億元。
• 其他：台北101觀光客受困、部分地區水壓不穩。

4. 後續處理與調查

• 恢復：下午4時後逐步恢復供電，全台於晚間7時基本穩定，但部分區域至隔日仍有餘波。
• 台電回應：台電董事長楊偉甫公開道歉，承認操作失誤，並啟動內部調查。事故非電廠本體爆炸，而是變電所故障引發的連鎖停機。
• 政府措施：
• 經濟部次長曾文生率隊調查，確認為人為錯誤。
• 行政院成立「513停電事故調查小組」，建議加強操作訓練、備轉容量管理。
• 台電罰款及內部處分：涉事人員記過，相關主管停職。
• 長期影響：事件暴露台灣電力系統脆弱性，促使政府加速能源轉型（如增加再生能源、燃氣機組），並提高備轉容量目標。公眾對台電信任度下降，引發缺電議題討論。

5. 與「爆炸」的澄清

• 這次事故無實際爆炸發生，網路上可能有誤傳（如將停機照片誤為爆炸）。相較之下，興達電廠在2022年3月3日及2025年9月9日才有類似「爆炸」事件（前者為開關場氣體填充失誤導致停機，後者為燃氣新2號機天然氣洩漏起火）。513事件純屬操作故障導致的停電危機。