火力发电厂消防系统运行管理对策分析

边福利，杨　建

(公安部上海消防研究所，上海　200032)

火力发电厂的生产系统主要包括燃烧系统、汽水系统和电气系统等，生产区域主要包括集控楼、汽机房、锅炉房、输煤系统、脱硫系统、网控楼等，电气设备和高温高压设备多，易燃、易爆和有毒物品多，生产环境复杂，火灾风险大，消防设备发生故障的风险性也较大，消防系统管理中稍有疏忽，潜在的危险就会转化为安全事故，影响电厂的生产安全。火力发电厂在设计、建设阶段，均依照国家相关消防标准和规范设置消防系统，但在消防系统竣工投运后，如何进行科学的管理，尚无相应的理论基础和技术标准[1]。消防系统的运行管理基本上以主观经验为主，或者限于被动解决已发生的问题，存在一定的隐患和风险，进而影响防范火灾风险的能力。

1　火力发电厂消防系统运行风险分析

火力发电厂消防系统主要有火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统、消防给水和消火栓系统、干粉灭火系统、被动防火系统以及移动式灭火设备等。笔者依托公安部应用创新计划项目“火力发电厂消防系统运行管理技术研究”，抽样选取了内蒙古自治区的10个火力发电厂进行研究。抽样的各个火力发电厂地理位置接近，气候条件相似，消防系统设置情况类似,见表1。

表1　抽样电厂装机容量和消防系统投运时间

项目组对抽样火电厂一年以上的生产运行期间不同消防子系统、不同生产区域消防设备故障次数进行统计，收集相关消防系统运行风险数据，对相应风险数据进行整理分析。

1.1　火力发电厂不同消防子系统运行风险分析

从表2中可以看出，火力发电厂中，火灾自动报警系统、消火栓系统和自动喷水灭火系统等消防子系统设备分布范围广，设备数量多。火灾自动报警设备容易受到粉尘、潮湿、高电磁、高温高压的干扰，风险最大。消火栓及自动喷水灭火设备在正常运行中一直充满0.5～1.0 MPa的压力水，同时受到外部粉尘、潮湿和高温高压的影响，风险相应较大。低压CO2、IG541/FM200、泡沫灭火及其他固定灭火系统由于分布范围较小，系统组成相对简单，受到干扰少，消防系统风险较小。

表2　抽样电厂各消防子系统故障次数统计表

1.2　火力发电厂不同生产区域消防系统运行风险分析

从表3可以看出，火力发电厂中，输煤系统、集控楼、锅炉房和汽机房等生产区域生产环境恶劣，输煤系统频繁冲水，环境潮湿，在粉尘和水汽的作用下，消防系统设备会受到腐蚀、水冲刷，造成电气设备短路、金属管道及设备腐蚀，系统风险增大。集控楼、锅炉房及汽机房消防系统设备数量多，在高电磁干扰、高温高压设备影响下，风险概率也随之增加。网控楼、脱硫区域等区域生产环境良好、设备数量少，因此风险概率低。

表3　抽样电厂不同生产区域消防系统故障次数统计表

2　火力发电厂消防系统运行管理对策

项目组通过搜集抽样电厂消防系统故障案例及火灾案例，分析、确定火力发电厂消防系统薄弱环节。针对抽样火力发电厂一年以上的消防系统运行现状进行调查，按系统投运时间、设备配置、管理现状等将电厂的消防系统运行数据作为采集样本进行调查。在此基础上，分析火力发电厂消防系统故障原因及影响因素，以类比方式比较、确定火力发电厂不同区域消防系统的可靠性分级方案，有针对性地提出若干维护管理方案。然后，综合考虑消防系统运行风险、生产区域可靠性和维护管理的经济成本等因素，将不同的消防系统维护管理方案在运行中不断进行比较、分析和完善。最终，在保障消防系统运行可靠的基础上，降低消防系统运行管理的人力成本，设计最优的巡检、日常保养和定期试验方案，提出科学合理的消防系统运行管理对策。

2.1　运行维护人员的配置

火力发电厂投入的生产运行费用在满足可靠性的前提下，需要充分考虑成本因素。依据火力发电厂消防系统的规模、投运时间的长短，应合理配备消防系统运行管理的检修维护人员。对于同等规模的火力发电厂，系统投运时间越长，检修维护人员数量应越多，人员的专业技能应越高；系统投运时间短，消防系统管理人员的数量就可适当减少[2]。在电厂规模不同的情况下，消防设备越多，检修维护人员数量应增加。项目组综合考虑电厂规模、消防系统投运时间和消防设备数量等关键因素，调整优化消防系统运行管理人员数量，并在实践中分析消防系统可靠性的要求，最后得出符合可靠性和经济性的运行管理人员配置原则，见表4。

表4　火力发电厂消防系统运行管理人力资源配置表

2.2　消防设施的日常巡检和保养

2.2.1消防系统管理和维护工作人员应熟悉火力发电厂的生产区域状况及消防系统配置状况，设置合理的巡查路线，以保证能够迅速、及时、准确地发现消防系统风险并将其排除。日常巡检应由集控楼的集控室开始，在巡查完集中报警控制器后，再进入汽机房巡查，然后经由汽机房进入输煤系统进行巡查，巡查完毕后进入锅炉房、脱硫系统、网控楼及其他区域，依次巡查，保证巡查力度的同时亦节省人力，将消防系统风险降至最低。经过对巡检方案不断进行对比和优化，项目组提出各生产区域消防子系统可按表5进行巡检。

2.2.2消防系统运行环境较为恶劣区域的巡检频率应根据实际情况适当增加，并做好消防设备的防护[3]。如输煤区域，对火灾报警设备加装防尘防水保护设备，定期对粉尘较大区域的消防系统设备进行清扫，减少粉尘对消防设备的干扰。

表5　各生产区域消防子系统的巡检频率表

2.3　定期对消防系统进行检测和试验

由具备专业资质的运行管理人员定期对消防系统进行检测和试验，及时发现消防系统风险，对存在问题的设备进行维修、更换。火灾报警系统运行风险最大，消火栓系统和自动喷水灭火系统运行风险一般，气体灭火系统和泡沫灭火系统风险相对较小。经过对消防系统检测和试验方案的不断对比和优化，项目组提出各消防系统可按表6的频率进行定期检测和试验。

表6　不同消防系统检测和试验周期

3　结论

火力发电厂消防系统设备多样，自动化程度高，运行环境恶劣，需要专业的消防系统运行管理人员，针对不同的消防子系统、不同的生产区域，分析消防系统的风险，制定科学、经济的运行管理计划，实施专业的管理措施，以确保系统稳定性与可靠性。通过对火力发电厂消防系统运行风险的分析，我们认为，消防系统运行管理应侧重于消防系统设备的管理，建立完善的消防设备台账和设备图纸档案，掌握消防系统运行的全面信息，由专业的消防系统运行管理人员，通过日常巡检保养，定期检测试验，及时对发生故障的设备进行维修和更换，保障消防系统正常运行。