封闭干煤棚消防系统设计分析
2020-04-15施英岩
施英岩
大连热电工程设计有限公司 辽宁大连 116021
随着我国电力行业以及石化行业的新的发展需要,对煤场的储煤方式提出了新的要求。燃煤电厂储煤区域内的干煤由于受到大风等环境因素的影响容易引起尘土,对周围的空气质量产生不良影响。此外,由于受到干煤粉尘的飞散使储煤量不断减小,容易造成资源的浪费。以上储煤方式不仅造成了环境的污染而且造成资源的浪费,不符合现代企业高环保性、节约资源的要求。为了消除以上弊端,企业采取了新的储煤方式。干煤棚作为一种应用于发电厂等场景下的新型储煤设施,它可以保护环境,节约资源满足企业可持续发展的要求。干煤棚的结构众多,涉及到平面结构以及网状结构等,如何选择干煤棚的结构是干煤棚消防系统设计中重要的前期工作。消防炮是是干煤棚消防系统中重要的灭火设施,通过固定于干煤棚合适的位置实现对干煤棚储煤区域的覆盖。当煤场出现隐患时,干煤棚上的消防炮通过自动计算流量与射程对隐患或火灾区域进行消防灭火[1]。
1 消防系统选择与设计
干煤棚需要具备较大的空间,并且采用特定结构的满足经济性、搭建简便性以及刚性较好的要求。其满足的选择原则有:
1.1 工艺参数要求
工艺参数的要求是其中重要的环节,它需要满足堆料机的工作要求,具体为设计堆料的长度、高度以及推料机的工作参数如斗轮的直径、推料机俯仰角度、回转角度等参数,这些参数决定了料堆的空间以推料机工作空间的要求。
1.2 力学性能要求
不同的干煤棚形状具有不同的力学性能,需要综合考虑干煤棚的整体抵抗能力、环境适应性以及使用范围。
1.3 实施可行性要求
制造安装是干煤棚得以实现的重要基础,不同的干煤棚需要不同的制造工艺以及施工方法,其中每一种制造工艺以及施工方法对于施工工人素质、施工质量以及施工成不有不同的要求,合理的设计应当综合考虑施工可行性的要求。
1.4 经济性要求
干煤棚的设计以及实施应当考虑经济因素,不能只考虑技术的先进性而忽略成本要求。良好的设计应当满足各项设计指标而又能够降低工程成本。干煤棚的结构分为平面式与空间式,空间式的干煤棚包括平面网架结构与网壳结构。平面网架结构具有结构简单、刚度大、节约材料以及安装较为方便的特点但是由于下弦标较高,存在风荷承载力低于空间利用率较低的特点因此其经济性较差。网架结构具有构造简单、结构合理、刚度较好、经济性较好的特点。网架结构包含柱面型的网壳与球面型的网壳[2]。柱面网壳干煤棚两边的支撑方式为落地支撑,适用于矩形储煤场以及平行轨式堆料机的应用场景。从受力性能以及施工角度上表现较好,但是,这种结构的干煤棚常出现,煤堆积压在煤棚支架表面,长期堆积容易造成支架的锈蚀,因此,长期来看,起安全性能较差。球面网壳干煤棚的受力性能与施工简便性上表现良好,并且这种结构的干煤棚占地面积小,工艺适用性好,经济性要求较好。目前越来越受到企业的欢迎。
干煤棚自动灭火系统分为闭式灭火系统以及开式灭火系统。闭式灭火系统的应用场景为高度为13.5m以下的场合,而开式灭火系统没有高度限制的要求,但是它的正常工作需要以火灾自动检测系统的准确检测以及正常触发为前提。对于开式的灭火系统常见的是雨淋式灭火,但是雨淋式灭火系统对于灭火面积有要求,即灭火面积小于260平方米,对于大型的煤场需要布置多套开式系统,施工较为繁琐,经济性上表现较差[3]。在目前的大型仓库中的消防设备较为合适的为消防火炮,因此,本文选择消防火炮作为封闭消防系统的灭火设施。
2 消防炮系统设计
2.1 消防用水量
2.2 水压计算
根据系统的总水失12m,设定的安装高度为18m,消防泵的扬程为92m,则消防炮的设计压力为:
2.3 水炮参数
PSKD30水炮的参数如下所示:
额定工作压力:0.8Mpa;最大工作压力:1.0Mpa;额定射程:55m;额定流量:35L/s.俯仰角度范围:-90至+30;水平旋转角度:-180至+180.
2.4 水炮射程
其中sD:水炮的设计射程
Ds0:水炮额定压力下的射程
Pe:水炮设计的工作压力
P0:水炮的额定工作压力
2.5 水炮的设计流量
其中sQ:水炮的设计流量
作为后辈学人,只有联系历史、立足国情,才能正确领略这些局部性突破、渐进性完善的学术价值,才能感悟谷祺教授学术思想的精髓,即与时俱进、敢发先声,才能激励青年一代学人传承谷祺教授的学术思想和学术风范,并不断发扬光大,开花结果。
qs0:水炮的额定流量
Pe:水炮设计的工作压力
P0:水炮的额定工作压力
规范中的要求是两门水炮的用水量大于等于60L/s.因此,本设计满足规范中的要求。
2.6 水炮布置
根据设计规范,消防水炮的设计间距为:
其中S:消防水炮布置间距
R:消防水炮的保护半径
b:消防水炮的最大抱回宽度
根据圆形网壳干煤棚的设计直径为90m,需要布置需要在圆形网壳上布置7个消防炮。
3 结语
封闭式球面网壳干干煤棚以其环保型性能好、经济性较好的特点广泛应用于大型储煤需求的应用场景。本文详细分析了封闭式干煤棚的选择以及消防系统的选择与设计。根据大型储煤仓库的消防设计要求,设计了消防炮的各项参数为企业消防系统的部署提供了依据。