淺談電廠消防水工程設(shè)計(jì)與實(shí)施策略

段春明

遼寧大唐國(guó)際沈東熱電有限責(zé)任公司 遼寧 沈陽(yáng) 110170

前言

根據(jù)電廠消防用水所需水量及水壓，本期工程設(shè)置獨(dú)立的消防給水系統(tǒng)，消防給水系統(tǒng)負(fù)責(zé)全廠的消防給水，主要包括主廠房室內(nèi)外水消防，煤場(chǎng)室外水消防，輔助、附屬建筑物的室內(nèi)外水消防等；主廠房油系統(tǒng)自動(dòng)水噴霧系統(tǒng)、變壓器自動(dòng)水噴霧消防、運(yùn)煤系統(tǒng)的水幕消防等。

1 消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

1.1 消防水設(shè)計(jì)總體策略

正常情況下，消防給水管網(wǎng)中的水壓由消防穩(wěn)壓泵維持，穩(wěn)壓泵為2臺(tái)，1臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用，穩(wěn)壓泵由出水管上的壓力控制裝置自動(dòng)控制啟停。消防給水管網(wǎng)正常情況下管網(wǎng)壓力維持在1.08MPa，當(dāng)出水管上的壓力降至1.00MPa時(shí)，穩(wěn)壓泵自動(dòng)投入運(yùn)行，維持消防給水系統(tǒng)的壓力，當(dāng)壓力升至1.08MPa并維持60S后，穩(wěn)壓泵自動(dòng)停泵。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)或給水管網(wǎng)發(fā)生故障，出水管的壓力降至0.90MPa時(shí)，1臺(tái)電動(dòng)消防泵自動(dòng)投入運(yùn)行，出水管的壓力降至0.85MPa時(shí)，第2臺(tái)電動(dòng)消防泵自動(dòng)投入運(yùn)行。同時(shí)將消防水泵緊急運(yùn)行的信號(hào)傳送到集控樓的控制室。當(dāng)電動(dòng)消防水泵因故停運(yùn)時(shí)，備用柴油機(jī)消防水泵能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)投入運(yùn)行。消防穩(wěn)壓泵可在控制室及就地操作，消防水泵（包括備用柴油機(jī)泵）可在主廠房控制室、輸煤控制室等處控制啟停，并能就地操作[1]。

1.2 消防水設(shè)計(jì)主要構(gòu)成

消防給水系統(tǒng)的滅火方式有：室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)水噴霧滅火系統(tǒng)及水幕系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

（1） 室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)

消防給水管網(wǎng)在廠區(qū)內(nèi)圍繞主廠房及煤場(chǎng)區(qū)等環(huán)狀布置，其他建筑物處設(shè)有消防給水支管，可由支管滿足建筑物室內(nèi)外消防用水的要求。在主廠房周圍環(huán)狀布置的消防給水管網(wǎng)干管直徑為300mm，在煤場(chǎng)區(qū)環(huán)狀給水管網(wǎng)干管直徑為250mm。室外消火栓采用地下式消火栓，消火栓有一個(gè)直徑為100mm及一個(gè)直徑為65mm的栓口，室外消火栓處裝置有水龍帶、水槍等設(shè)施。室外消火栓沿道路設(shè)置，室外消火栓間距在主廠房周圍為60m，其他區(qū)域?yàn)?0m。從綜合水泵房?jī)?nèi)的消防水泵上有2條輸水管向環(huán)狀管網(wǎng)輸水，環(huán)狀管網(wǎng)用閥門分成若干獨(dú)立段，每段內(nèi)消火栓數(shù)量小于5個(gè)，并且每段因故檢修時(shí)不影響其他區(qū)域的消防用水。

在主廠房?jī)?nèi)部的消防水管道為環(huán)狀布置，在汽機(jī)房和鍋爐房的底層、運(yùn)轉(zhuǎn)層、煤倉(cāng)間各層、鍋爐房電梯燃燒器以下各層平臺(tái)等設(shè)置室內(nèi)消火栓，在煤倉(cāng)間的最高處設(shè)有為檢驗(yàn)用的室內(nèi)消火栓，消火栓安裝在樓梯附近，消火栓的布置以保證兩個(gè)獨(dú)立的消火栓同時(shí)能撲救建筑物內(nèi)任何一點(diǎn)的火災(zāi)為原則。

根據(jù)《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50229-2006的規(guī)定，在主廠房?jī)?nèi)消火栓間距不應(yīng)超過(guò)30m，消火栓采用單口消火栓，栓口及水龍帶直徑為65mm，水龍帶長(zhǎng)25m，在煤倉(cāng)間運(yùn)轉(zhuǎn)層以下的消火栓處配有減壓裝置。主廠房?jī)?nèi)的消防給水管道主要環(huán)管直徑為250mm，消防給水管道用閥門分成若干獨(dú)立段，每段控制的消火栓不超過(guò)5個(gè)，在主廠房?jī)?nèi)的每個(gè)消火栓處設(shè)置直接啟動(dòng)消防水泵的按鈕。

主廠房設(shè)兩條進(jìn)水管與室外消防給水管網(wǎng)連接，當(dāng)一條進(jìn)水管因故停用時(shí)，另一條進(jìn)水管仍能保證供給全部主廠房室內(nèi)消防用水量。

在運(yùn)煤系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)站、碎煤機(jī)室、爐后綜合樓等輔助、附屬建筑物內(nèi)設(shè)置室內(nèi)消火栓，消火栓采用單出口消火栓、栓口直徑為65mm，水龍帶長(zhǎng)25m。消火栓采用減壓穩(wěn)壓消火栓。

（2） 水噴霧滅火系統(tǒng)

水噴霧滅火系統(tǒng)主要包括變壓器自動(dòng)水噴霧消防、主廠房油系統(tǒng)水噴霧消防，電汽動(dòng)給水泵、中間油管道、燃燒器區(qū)、輸煤棧橋水噴霧消防，輸煤棧橋與各轉(zhuǎn)運(yùn)站、棧橋與主廠房等的銜接處的水幕消防。

1）自動(dòng)水噴霧滅火系統(tǒng)

自動(dòng)水噴霧滅火系統(tǒng)包括火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)報(bào)警裝置、自動(dòng)控制滅火裝置。系統(tǒng)有供水管、檢修蝶閥、雨淋閥裝置、水霧噴頭等組成。水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)有自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和應(yīng)急操作三種控制方式，自動(dòng)控制方式為電動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)方式。

自動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)由布置在保護(hù)區(qū)內(nèi)的感溫、感煙探測(cè)器組成。當(dāng)保護(hù)區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由布及全保護(hù)區(qū)的探測(cè)系統(tǒng)發(fā)出兩種火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，通過(guò)消防控制盤經(jīng)延時(shí)30S后自動(dòng)(同時(shí)可就地手動(dòng)或控制室遠(yuǎn)方操作)打開(kāi)卸壓電磁閥，使雨淋閥傳動(dòng)腔內(nèi)的壓力降低，雨淋閥在其入口水壓的作用下自動(dòng)開(kāi)啟，保護(hù)區(qū)內(nèi)的全部水霧噴頭噴水滅火。同時(shí)水噴霧給水管網(wǎng)壓力下降，主消防水泵投入運(yùn)行，壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作向消防控制盤發(fā)出滅火信號(hào)。

自動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)控制的水噴霧滅火系統(tǒng)主要用于主變、廠變、備變、汽輪機(jī)潤(rùn)滑油室、密封油箱、磨煤機(jī)潤(rùn)滑油箱、油凈化裝置、汽機(jī)油管道層、電汽動(dòng)給水泵、中間油管道、燃燒器區(qū)、綜合泵房消防泵柴油機(jī)及噴淋水泵柴油機(jī)、煤倉(cāng)間及輸煤皮帶/層、氨區(qū)儲(chǔ)罐等部位。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生后，溫度達(dá)到事先設(shè)定的溫度范圍之后，啟動(dòng)自動(dòng)水噴霧滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火。

在空氣預(yù)熱器處設(shè)有手動(dòng)水噴霧滅火系統(tǒng)，當(dāng)保護(hù)區(qū)發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后(火災(zāi)報(bào)警信號(hào)將在控制室的消防盤上顯示)，操作人員必須在確定火災(zāi)發(fā)生后，人工開(kāi)啟雨淋閥裝置噴水滅火[2]。

2）水幕系統(tǒng)

水幕系統(tǒng)主要用于輸煤棧橋與各轉(zhuǎn)運(yùn)站、棧橋與主廠房等的銜接處。

1.3 消防給水設(shè)備選擇

電廠消防水源為城市自來(lái)水，從廠區(qū)自來(lái)水補(bǔ)給水系統(tǒng)引2條DN200的管道分別與兩座800m3消防蓄水池相連，消防水泵直接從消防蓄水池吸水。

（1） 消防水泵選擇

根據(jù)電廠消防用水量和水壓的計(jì)算，消防水泵選用3臺(tái)，其中2臺(tái)為電動(dòng)消防泵，另一臺(tái)為柴油機(jī)消防泵，柴油機(jī)消防泵為備用泵。并采用一套氣壓罐穩(wěn)壓裝置，用于穩(wěn)定消防給水系統(tǒng)管網(wǎng)的流量和壓力

（2） 消防泵自動(dòng)巡檢系統(tǒng)

消防泵長(zhǎng)期處于非運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備應(yīng)具有自動(dòng)巡檢功能。消防泵低速巡檢控制系統(tǒng)采用一套獨(dú)立的數(shù)字智能巡檢控制系統(tǒng)。智能巡檢界面應(yīng)能夠顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、手自動(dòng)狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)（電流、轉(zhuǎn)速、報(bào)警信息等）；可在智能巡檢界面上調(diào)整巡檢參數(shù)如轉(zhuǎn)速、間隔及報(bào)警值整定；巡檢控制器系統(tǒng)能夠接受來(lái)自消防報(bào)警系統(tǒng)的閉鎖信號(hào)，或任一臺(tái)消防泵啟動(dòng)時(shí)，巡檢系統(tǒng)必須立即退出巡檢狀態(tài)并對(duì)整個(gè)巡檢控制及動(dòng)力系統(tǒng)斷電；當(dāng)消防報(bào)警系統(tǒng)沒(méi)有閉鎖信號(hào)且在就地控制盤上手動(dòng)啟動(dòng)巡檢系統(tǒng)后方可恢復(fù)其動(dòng)力和控制電源；低速巡檢電源和電動(dòng)消防泵的巡檢啟動(dòng)信號(hào)送至消防泵控制箱。巡檢控制系統(tǒng)故障信號(hào)（無(wú)源干接點(diǎn)）送至主控室。

消防控制設(shè)備應(yīng)能保證每天自動(dòng)巡檢水消防系統(tǒng)水泵各一次，持續(xù)時(shí)間為5分鐘。巡檢為低速巡檢不應(yīng)對(duì)管網(wǎng)增壓。

（3） 綜合水泵房

消防水泵及消防穩(wěn)壓裝置安裝在綜合水泵房?jī)?nèi)，綜合水泵房緊靠消防蓄水池及生活、公用蓄水池。泵房為半地下式結(jié)構(gòu)，地下部分深2.5m，泵房?jī)?nèi)安裝生活水泵、公用水泵、消防穩(wěn)壓裝置、消防水泵。水泵均為正壓進(jìn)水，單獨(dú)設(shè)置吸水管。為及時(shí)排出泵房?jī)?nèi)的集水，在泵房底部設(shè)集水井并安裝2臺(tái)排水泵。排水泵規(guī)范為：Q=15m3/h、H=100kPa、P=1.5kW。為方便設(shè)備的安裝及檢修，泵房?jī)?nèi)安裝有LD－A型電動(dòng)單梁起重機(jī)1臺(tái)，起重量為5t。

（4） 消防蓄水池

廠區(qū)內(nèi)設(shè)置兩座500m3的消防蓄水池，并設(shè)公用吸水設(shè)施，消防水泵直接從消防蓄水池吸水，從自來(lái)水給水管網(wǎng)引兩條DN200的管道分別向兩座消防蓄水池供給消防用水，消防水泵直接從消防蓄水池吸水，保證消防用水量[3]。

（5） 消防給水管網(wǎng)

從綜合水泵房?jī)?nèi)引出2條消防給水管道，分別接入廠區(qū)消防給水管網(wǎng)。消防給水管道在主廠房周圍環(huán)狀布置，管徑為DN300，在儲(chǔ)煤場(chǎng)環(huán)狀布置，干管管徑為DN250，在油罐區(qū)環(huán)狀布置，干管管徑為DN250。

2 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電廠消防水設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)示范電廠設(shè)計(jì)思路，以經(jīng)濟(jì)適用、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、備用減少、安全可靠、高效環(huán)保、以人為本為原則，貫徹國(guó)家有關(guān)的節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保等政策，執(zhí)行國(guó)家及電力系統(tǒng)有關(guān)的規(guī)程、規(guī)范，對(duì)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化，努力打造一個(gè)高質(zhì)量、低造價(jià)的優(yōu)秀設(shè)計(jì)。