浅谈电厂消防水工程设计与实施策略

2021-12-31段春明

科学与信息化 2021年10期

段春明

辽宁大唐国际沈东热电有限责任公司辽宁沈阳 110170

前言

根据电厂消防用水所需水量及水压，本期工程设置独立的消防给水系统，消防给水系统负责全厂的消防给水，主要包括主厂房室内外水消防，煤场室外水消防，辅助、附属建筑物的室内外水消防等；主厂房油系统自动水喷雾系统、变压器自动水喷雾消防、运煤系统的水幕消防等。

1 消防水系统设计思路

1.1 消防水设计总体策略

正常情况下，消防给水管网中的水压由消防稳压泵维持，稳压泵为2台，1台运行，1台备用，稳压泵由出水管上的压力控制装置自动控制启停。消防给水管网正常情况下管网压力维持在1.08MPa，当出水管上的压力降至1.00MPa时，稳压泵自动投入运行，维持消防给水系统的压力，当压力升至1.08MPa并维持60S后，稳压泵自动停泵。当系统发生火灾或给水管网发生故障，出水管的压力降至0.90MPa时，1台电动消防泵自动投入运行，出水管的压力降至0.85MPa时，第2台电动消防泵自动投入运行。同时将消防水泵紧急运行的信号传送到集控楼的控制室。当电动消防水泵因故停运时，备用柴油机消防水泵能在规定的时间内自动投入运行。消防稳压泵可在控制室及就地操作，消防水泵（包括备用柴油机泵）可在主厂房控制室、输煤控制室等处控制启停，并能就地操作[1]。

1.2 消防水设计主要构成

消防给水系统的灭火方式有：室内外消火栓系统、自动水喷雾灭火系统及水幕系统、自动喷水灭火系统。

（1）室内外消火栓系统

消防给水管网在厂区内围绕主厂房及煤场区等环状布置，其他建筑物处设有消防给水支管，可由支管满足建筑物室内外消防用水的要求。在主厂房周围环状布置的消防给水管网干管直径为300mm，在煤场区环状给水管网干管直径为250mm。室外消火栓采用地下式消火栓，消火栓有一个直径为100mm及一个直径为65mm的栓口，室外消火栓处装置有水龙带、水枪等设施。室外消火栓沿道路设置，室外消火栓间距在主厂房周围为60m，其他区域为80m。从综合水泵房内的消防水泵上有2条输水管向环状管网输水，环状管网用阀门分成若干独立段，每段内消火栓数量小于5个，并且每段因故检修时不影响其他区域的消防用水。

在主厂房内部的消防水管道为环状布置，在汽机房和锅炉房的底层、运转层、煤仓间各层、锅炉房电梯燃烧器以下各层平台等设置室内消火栓，在煤仓间的最高处设有为检验用的室内消火栓，消火栓安装在楼梯附近，消火栓的布置以保证两个独立的消火栓同时能扑救建筑物内任何一点的火灾为原则。

根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006的规定，在主厂房内消火栓间距不应超过30m，消火栓采用单口消火栓，栓口及水龙带直径为65mm，水龙带长25m，在煤仓间运转层以下的消火栓处配有减压装置。主厂房内的消防给水管道主要环管直径为250mm，消防给水管道用阀门分成若干独立段，每段控制的消火栓不超过5个，在主厂房内的每个消火栓处设置直接启动消防水泵的按钮。

主厂房设两条进水管与室外消防给水管网连接，当一条进水管因故停用时，另一条进水管仍能保证供给全部主厂房室内消防用水量。

在运煤系统转运站、碎煤机室、炉后综合楼等辅助、附属建筑物内设置室内消火栓，消火栓采用单出口消火栓、栓口直径为65mm，水龙带长25m。消火栓采用减压稳压消火栓。

（2）水喷雾灭火系统

水喷雾灭火系统主要包括变压器自动水喷雾消防、主厂房油系统水喷雾消防，电汽动给水泵、中间油管道、燃烧器区、输煤栈桥水喷雾消防，输煤栈桥与各转运站、栈桥与主厂房等的衔接处的水幕消防。

1）自动水喷雾灭火系统

自动水喷雾灭火系统包括火灾自动探测报警装置、自动控制灭火装置。系统有供水管、检修蝶阀、雨淋阀装置、水雾喷头等组成。水喷雾灭火系统设有自动控制、手动控制和应急操作三种控制方式，自动控制方式为电动探测系统方式。

自动探测系统由布置在保护区内的感温、感烟探测器组成。当保护区发生火灾时，由布及全保护区的探测系统发出两种火灾报警信号，通过消防控制盘经延时30S后自动(同时可就地手动或控制室远方操作)打开卸压电磁阀，使雨淋阀传动腔内的压力降低，雨淋阀在其入口水压的作用下自动开启，保护区内的全部水雾喷头喷水灭火。同时水喷雾给水管网压力下降，主消防水泵投入运行，压力开关动作向消防控制盘发出灭火信号。

自动探测系统控制的水喷雾灭火系统主要用于主变、厂变、备变、汽轮机润滑油室、密封油箱、磨煤机润滑油箱、油净化装置、汽机油管道层、电汽动给水泵、中间油管道、燃烧器区、综合泵房消防泵柴油机及喷淋水泵柴油机、煤仓间及输煤皮带/层、氨区储罐等部位。当火灾发生后，温度达到事先设定的温度范围之后，启动自动水喷雾灭火系统进行灭火。

在空气预热器处设有手动水喷雾灭火系统，当保护区发出火灾报警信号后(火灾报警信号将在控制室的消防盘上显示)，操作人员必须在确定火灾发生后，人工开启雨淋阀装置喷水灭火[2]。

2）水幕系统

水幕系统主要用于输煤栈桥与各转运站、栈桥与主厂房等的衔接处。

1.3 消防给水设备选择

电厂消防水源为城市自来水，从厂区自来水补给水系统引2条DN200的管道分别与两座800m3消防蓄水池相连，消防水泵直接从消防蓄水池吸水。

（1）消防水泵选择

根据电厂消防用水量和水压的计算，消防水泵选用3台，其中2台为电动消防泵，另一台为柴油机消防泵，柴油机消防泵为备用泵。并采用一套气压罐稳压装置，用于稳定消防给水系统管网的流量和压力

（2）消防泵自动巡检系统

消防泵长期处于非运行状态的设备应具有自动巡检功能。消防泵低速巡检控制系统采用一套独立的数字智能巡检控制系统。智能巡检界面应能够显示设备运行状态、手自动状态、设备运行参数（电流、转速、报警信息等）；可在智能巡检界面上调整巡检参数如转速、间隔及报警值整定；巡检控制器系统能够接受来自消防报警系统的闭锁信号，或任一台消防泵启动时，巡检系统必须立即退出巡检状态并对整个巡检控制及动力系统断电；当消防报警系统没有闭锁信号且在就地控制盘上手动启动巡检系统后方可恢复其动力和控制电源；低速巡检电源和电动消防泵的巡检启动信号送至消防泵控制箱。巡检控制系统故障信号（无源干接点）送至主控室。

消防控制设备应能保证每天自动巡检水消防系统水泵各一次，持续时间为5分钟。巡检为低速巡检不应对管网增压。

（3）综合水泵房

消防水泵及消防稳压装置安装在综合水泵房内，综合水泵房紧靠消防蓄水池及生活、公用蓄水池。泵房为半地下式结构，地下部分深2.5m，泵房内安装生活水泵、公用水泵、消防稳压装置、消防水泵。水泵均为正压进水，单独设置吸水管。为及时排出泵房内的集水，在泵房底部设集水井并安装2台排水泵。排水泵规范为：Q=15m3/h、H=100kPa、P=1.5kW。为方便设备的安装及检修，泵房内安装有LD－A型电动单梁起重机1台，起重量为5t。

（4）消防蓄水池

厂区内设置两座500m3的消防蓄水池，并设公用吸水设施，消防水泵直接从消防蓄水池吸水，从自来水给水管网引两条DN200的管道分别向两座消防蓄水池供给消防用水，消防水泵直接从消防蓄水池吸水，保证消防用水量[3]。

（5）消防给水管网

从综合水泵房内引出2条消防给水管道，分别接入厂区消防给水管网。消防给水管道在主厂房周围环状布置，管径为DN300，在储煤场环状布置，干管管径为DN250，在油罐区环状布置，干管管径为DN250。