云南省李仙江戈蘭灘水電站工程消防給水及通風(fēng)設(shè)計(jì)

王艷娥 張金岳 馬 站

戈蘭灘水電站位于云南省思茅地區(qū)江城哈尼族彝族自治縣與紅河哈尼族彝族自治州綠春縣的界河——李仙江干流上,是李仙江干流河段規(guī)劃的7個(gè)梯級(jí)電站中的第6級(jí)。電站距省會(huì)昆明公路里程628km,距左岸紅河州綠春縣縣城140km,距右岸思茅地區(qū)江城縣縣城50km。工程規(guī)模為大(Ⅱ)型,工程等別為二等。工程主要任務(wù)是發(fā)電,電站裝設(shè)3×150mW立軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組,年利用小時(shí)數(shù)4485 h,建成后并入云南省電網(wǎng)運(yùn)行。樞紐主要由碾壓混凝土重力壩、泄水消能建筑物、發(fā)電引水隧洞、岸邊地面廠房、沖沙洞、左右岸導(dǎo)流隧洞等建筑物組成。

發(fā)電廠房為岸邊地面廠房,安裝廠層和運(yùn)行層低于地面,廠房外地面高程為394.10m,安裝廠層和運(yùn)行層高程374.29m,主廠房(包括卸貨平臺(tái))尺寸為長(zhǎng)115.5m,寬24.7 m,地面以上高17.7 m。副廠房地上3層,尺寸為長(zhǎng)121m,寬10.6m,地面以上高25.9m。

1 消防給水

戈蘭灘水電站距江城縣城50km,距昆明市628km。遠(yuǎn)離城鎮(zhèn),所以消防給水的設(shè)計(jì)是建立在樞紐消防自救的原則上。樞紐建筑物的布置主要分兩部分,第一部分是廠區(qū)的主副廠房,第二部分是壩上建筑物。樞紐的廠區(qū)和壩區(qū)高差約60m,分別設(shè)置常高壓消防給水系統(tǒng),2個(gè)消防給水系統(tǒng)分別設(shè)置一個(gè)高位消防儲(chǔ)水池,大壩用消防水池設(shè)在壩間505.00m高程處,廠區(qū)用消防水池設(shè)在左壩肩高程458.00m的灌漿平洞內(nèi)。

1.1 消防水量和消防水壓

根據(jù)《水利水電設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定,樞紐電站廠房布置消防給水系統(tǒng),樞紐的建筑物和機(jī)電設(shè)備的消防水量和水壓見表1。

廠區(qū)建筑物室內(nèi)外一次最大滅火總用水量為252m3,設(shè)備最大一次滅火需水量為150m3。取廠區(qū)建筑物室內(nèi)外一次最大滅火總用水量為消防一次用水量為252m3,本設(shè)計(jì)按350m3用水量考慮。

壩區(qū)只設(shè)室外消防給水,消防一次用水量為72m3,本設(shè)計(jì)按100m3用水量考慮。

1.2 消防水源

消防水源引自電站壩前水庫,從1#、2#發(fā)電引水鋼管伸縮節(jié)后鋼節(jié)上開孔,引2根DN150mm管道將水源送至壩后330m高程水處理間,經(jīng)過水處理設(shè)備凈化和消毒處理后進(jìn)入清水調(diào)節(jié)水箱,由加壓泵組將清水送至458.05m高程左壩肩灌漿平洞內(nèi)600m3的樞紐消防及技術(shù)供水合用水池和500m高程100m3大壩消防水池作為樞紐消防用水。

600m3的樞紐消防和技術(shù)供水合用水池中消防儲(chǔ)水量為350m3,并保證該消防水量不被動(dòng)用;另外250m3水量為機(jī)組主軸密封備用水源。為保證水池的水質(zhì),主軸密封水每1個(gè)月固定使用1次以更換新水。樞紐廠區(qū)消防水池和大壩消防水池設(shè)計(jì)均設(shè)水位控制系統(tǒng),可以自動(dòng)控制水從水處理間進(jìn)入水池。同時(shí),水池的溢流水位、消防報(bào)警水位等信號(hào)都要傳到消防控制室,以保證供水系統(tǒng)的安全運(yùn)行和消防水量的不被動(dòng)用。

1.3 消防給水系統(tǒng)

廠區(qū)的消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為常高壓給水系統(tǒng),由設(shè)在458.05m高程灌漿平洞內(nèi)的消防與技術(shù)供水合用水池引2條DN300mm的消防專用管道,沿壩坡敷設(shè)進(jìn)入廠區(qū),并在廠區(qū)主副廠房周圍形成環(huán)狀,在室外環(huán)狀消防管網(wǎng)上設(shè)置室外消火栓和水泵接合器,消火栓間距小于80m。

從環(huán)狀管網(wǎng)引2根DN150mm的管道進(jìn)入主副廠房,在主副廠房?jī)?nèi)形成環(huán)狀;接口處設(shè)置減壓裝置,減壓后的壓力為0.4mPa。

主變、發(fā)電機(jī)組水噴霧消防用水均由室外環(huán)狀管網(wǎng)接入。

在主廠房上下游側(cè)均布置有消防立管和消火栓,消火栓間距不大于30m,保證有兩股水柱同時(shí)到達(dá)著火點(diǎn)。

主廠房的發(fā)電機(jī)層到橋機(jī)軌頂高度大于18m,為保證2條充實(shí)水柱到達(dá)橋吊軌頂?shù)母叨?又使消火栓口的動(dòng)壓不超過0.5mPa。在卸貨平臺(tái)層布置了環(huán)形消防通道,并在運(yùn)行層和卸貨平臺(tái)層均布置有消火栓,以保證消防安全。

大壩消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為常高壓給水系統(tǒng),消防水源取自505m高程100m3大壩消防水池,從消防水池引1根DN100mm的消防管道,埋地敷設(shè)至壩前區(qū),供壩上建筑室外消防給水,在壩上設(shè)有3個(gè)室外消火栓。消防管道采用內(nèi)外熱鍍鋅鋼管。

2 主要生產(chǎn)場(chǎng)所的消防通風(fēng)設(shè)計(jì)

根據(jù)《水利水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定,電站主副廠房?jī)?nèi)的油庫、油處理室、電纜夾層(廊道、豎井)均設(shè)置了排煙或消煙設(shè)施。依據(jù)《水力發(fā)電廠廠房采暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)程》,正常排風(fēng)系統(tǒng)兼作事故排煙或消煙系統(tǒng),系統(tǒng)風(fēng)量同時(shí)滿足正常通風(fēng)和事故排煙或消煙兩種工況的風(fēng)量。

各房間或部位的排煙量統(tǒng)計(jì)如下:

副廠房電纜廊道 32856(高程365.90m)/(m3?h-1)

油庫/(m3?h-1) 5993

油處理室/(m3?h-1) 5202

2.1 排(消)煙系統(tǒng)

2.1.1 副廠房電纜廊道(高程365.90m)通風(fēng)系統(tǒng)

采用機(jī)械進(jìn)風(fēng)、機(jī)械排風(fēng)的通風(fēng)方式,排風(fēng)系統(tǒng)和排(消)煙系統(tǒng)合用。送風(fēng)風(fēng)機(jī)選用離心風(fēng)機(jī)1臺(tái),布置在左側(cè)的通風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi),送風(fēng)自廠房側(cè)墻外側(cè)的進(jìn)風(fēng)豎井取風(fēng),用離心風(fēng)機(jī)壓出后接風(fēng)管送風(fēng)至電纜層。排風(fēng)風(fēng)機(jī)選用高溫排煙風(fēng)機(jī)1臺(tái),布置在右側(cè)的通風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi),排風(fēng)系統(tǒng)用風(fēng)管自電纜層取風(fēng),經(jīng)排風(fēng)風(fēng)機(jī)加壓后排入廠房右側(cè)的排風(fēng)豎井。正常排風(fēng)口和事故排風(fēng)口分別設(shè)置,并設(shè)有貼近地面的事故排風(fēng)口,以便排出CO2氣體。按規(guī)范要求,送風(fēng)主管道上配備有70℃熔斷的防火閥,排風(fēng)主管道上配備有280℃熔斷的防火閥,正常排風(fēng)口配備有70℃熔斷的防火閥,事故排風(fēng)口為280℃熔斷的多葉排煙口。

2.1.2 油處理室和油罐室通風(fēng)系統(tǒng)

采用自主廠房水輪機(jī)層機(jī)械進(jìn)風(fēng)、機(jī)械排風(fēng)的通風(fēng)方式,送風(fēng)風(fēng)機(jī)選用軸流風(fēng)機(jī)各1臺(tái),安裝在與水輪機(jī)層相鄰的墻上。2個(gè)房間合用1套排風(fēng)兼排(消)煙系統(tǒng),排風(fēng)兼排(消)煙風(fēng)機(jī)選用高溫排煙風(fēng)機(jī),布置在上游副廠房高程365.90m層油庫排風(fēng)機(jī)室內(nèi),排風(fēng)系統(tǒng)用風(fēng)管自油處理室和油罐室取風(fēng),經(jīng)排風(fēng)風(fēng)機(jī)加壓后排入廠房右側(cè)的排風(fēng)豎井。每臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)均配備70℃熔斷的防火閥,排風(fēng)主管道及分支管道上配備有280℃熔斷的防火閥,油處理室和油罐室內(nèi)的正常排風(fēng)口和事故排風(fēng)口分別設(shè)置,正常排風(fēng)口上配有70℃熔斷的防火閥,事故排風(fēng)口為280℃熔斷的多葉排煙口。

2.2 防火設(shè)計(jì)

所有的通風(fēng)管道(土建風(fēng)道除外)全部采用非燃燒材料制作,風(fēng)道穿越防火分隔處均按規(guī)范要求設(shè)置了防火閥(防煙閥),孔洞均用防火材料封堵。

防火閥的動(dòng)作溫度為70℃,排煙閥的動(dòng)作溫度為280℃。

2.3 消防控制方式

各系統(tǒng)上布置的防火閥和防煙閥均與本系統(tǒng)上的風(fēng)機(jī)連鎖動(dòng)作,各系統(tǒng)上的設(shè)備、閥門均采用現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)和遠(yuǎn)程電動(dòng)兩種控制方式。排煙或消煙系統(tǒng)的遠(yuǎn)程電動(dòng)控制接入消防控制系統(tǒng)。

3 結(jié) 語

李仙江水電站已經(jīng)投產(chǎn)運(yùn)行1年有余,目前運(yùn)行狀況良好。消防給水及通風(fēng)系統(tǒng)已經(jīng)通過了消防部門在樞紐蓄水前和水電站投產(chǎn)前的多次審查和驗(yàn)收,在安裝調(diào)試和投產(chǎn)運(yùn)行過程中,消防設(shè)施為保證水電站的安全發(fā)揮了應(yīng)有的作用。