某發(fā)電廠燃煤供應(yīng)系統(tǒng)消防給水設(shè)計(jì)

宗金宇 閆 鋒 李麗娟

(1.中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司，北京 100176； 2.北京英藍(lán)置業(yè)有限公司，北京 100333)

某發(fā)電廠燃煤供應(yīng)系統(tǒng)消防給水設(shè)計(jì)

宗金宇1閆 鋒1李麗娟2

(1.中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司，北京 100176； 2.北京英藍(lán)置業(yè)有限公司，北京 100333)

以在建發(fā)電廠燃煤供應(yīng)系統(tǒng)的消防給水設(shè)計(jì)為例，參照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范以及該工程實(shí)際情況，介紹了發(fā)電廠燃煤供應(yīng)系統(tǒng)尤其是輸煤通廊及轉(zhuǎn)運(yùn)站消防給水設(shè)計(jì)的原則、主要內(nèi)容以及應(yīng)注意的問(wèn)題，為同類工程設(shè)計(jì)積累了經(jīng)驗(yàn)。

發(fā)電廠，燃煤供應(yīng)系統(tǒng)，消防，給水設(shè)計(jì)

1 工程概況

東北某公司為年產(chǎn)鋼130萬(wàn)t鋼材鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。為減少能源損失，節(jié)能降耗，根據(jù)本企業(yè)的余熱利用情況，擬分兩期新建2×60 MW高溫高壓煤粉摻燒煤氣發(fā)電廠一座，并配套設(shè)置發(fā)電廠相關(guān)輔助設(shè)施。其中儲(chǔ)煤及輸煤系統(tǒng)等按最終規(guī)模一次建成。

燃煤供應(yīng)系統(tǒng)主要由煤場(chǎng)本體和2個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站及相應(yīng)的帶式輸送機(jī)通廊組成。其主要設(shè)備有帶式輸送機(jī)共6臺(tái)、電動(dòng)葫蘆、磁性物料除鐵器、可逆電子配料秤、抓斗起重機(jī)1臺(tái)等。

煤場(chǎng)內(nèi)存儲(chǔ)的煤為褐煤，其上方設(shè)有煤棚，煤場(chǎng)周圍不設(shè)圍墻，其消防用水主要由其周圍的室外消火栓提供。

輸煤系統(tǒng)的褐煤首先進(jìn)入地下的受煤斗室，受煤斗室為全地下結(jié)構(gòu)，深8.5 m。1號(hào)輸煤通廊寬5.8 m，總長(zhǎng)約40 m，內(nèi)有2臺(tái)帶式輸送機(jī)，將褐煤由-8.5 m送往1號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站地面層。1號(hào)輸煤通廊地下部分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地面以上部分為鋼結(jié)構(gòu)。

1號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站由兩層組成，長(zhǎng)9 m，寬8 m，地下1層標(biāo)高為-4.5 m，地面層標(biāo)高為±0.0 m。褐煤由地面層下落到地下層的帶式輸送機(jī)上，將煤送往2號(hào)輸煤通廊。

2號(hào)輸煤通廊寬5.8 m，總長(zhǎng)約150 m，內(nèi)有2臺(tái)帶式輸送機(jī)，將煤由-4.5 m送往2號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站的2層。2號(hào)輸煤通廊和2號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站均為鋼結(jié)構(gòu)。

2號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站長(zhǎng)9 m，寬8 m，為架空結(jié)構(gòu)，由兩層組成，1層地面標(biāo)高為31.5 m，2層地面標(biāo)高為34.5 m。褐煤由2層下落到1層的帶式輸送機(jī)上，將煤送往發(fā)電主廠房的煤倉(cāng)間。

輸煤通廊、消防水泵房及主廠房的平面圖見(jiàn)圖1。

2 消防水池

本工程消防用水均接自廠區(qū)內(nèi)消防給水泵站，消防水泵房設(shè)有消防水池，通過(guò)消防水泵供給本系統(tǒng)消防用水，消防水池內(nèi)同時(shí)存有一部分的生產(chǎn)用水，供煤場(chǎng)灑水用水，消防水取水池下層水，通過(guò)采取技術(shù)措施保證消防水不被占用。

2.1 消防用水量

根據(jù)GB 50229—2006火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范(以下簡(jiǎn)稱《火規(guī)》)、GB 50016—2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》)以及GB 50084—2001自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(以下簡(jiǎn)稱《噴規(guī)》)，發(fā)電主廠房以及轉(zhuǎn)運(yùn)站等構(gòu)筑物設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，輸煤通廊內(nèi)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)以及水幕系統(tǒng)，按同一時(shí)間一次火災(zāi)設(shè)計(jì)。各系統(tǒng)具體用水見(jiàn)表1，其中室內(nèi)消火栓系統(tǒng)以發(fā)電主廠房消火栓系統(tǒng)為依據(jù)。

表1 用水量標(biāo)準(zhǔn)及一次滅火用水量

2.2 消防水池貯水量

本工程將室內(nèi)消防用水量均貯存在消防水泵房的地下消防水池內(nèi)，消防水池總的貯水量為540 m3，根據(jù)《建規(guī)》消防水池應(yīng)分為2格。

3 消防水泵房及管網(wǎng)

1)消防水泵房。消防水泵站內(nèi)設(shè)置有4組水泵，包括1組消火栓泵(1用1備)，1組自動(dòng)噴淋消防泵(1用1備)，1組水幕噴淋消防泵(1用1備)以及1組煤場(chǎng)生產(chǎn)灑水泵(1用1備)。消防水泵站內(nèi)還設(shè)置有一套消防穩(wěn)壓裝置，以及檢修吊車等。

2)消防給水管網(wǎng)。輸煤系統(tǒng)的消防給水設(shè)計(jì)主要包括轉(zhuǎn)運(yùn)站消火栓系統(tǒng)和地下通廊、輸煤通廊防火分隔水幕系統(tǒng)及自噴系統(tǒng)設(shè)計(jì)。消火栓系統(tǒng)以及水幕系統(tǒng)為環(huán)狀管網(wǎng)供水，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)只設(shè)有一個(gè)濕式報(bào)警閥，為支狀管網(wǎng)供水。

輸煤系統(tǒng)的消火栓給水系統(tǒng)為兩路供水，一路供水從受煤斗室進(jìn)入，另一路接自發(fā)電主廠房消火栓系統(tǒng)；輸煤系統(tǒng)的自動(dòng)噴水給水系統(tǒng)為單路供水，管線穿過(guò)發(fā)電主廠房進(jìn)入輸煤系統(tǒng)。水幕系統(tǒng)為兩路供水，一路供水從受煤斗室進(jìn)入，另一路管線穿過(guò)發(fā)電主廠房進(jìn)入輸煤系統(tǒng)。這三種系統(tǒng)的給水管網(wǎng)可見(jiàn)圖2～圖4。

4 消火栓系統(tǒng)

1)設(shè)計(jì)依據(jù)。根據(jù)條文7.3.1，7.3.2， 封閉式運(yùn)煤棧橋及運(yùn)煤隧道不設(shè)置室內(nèi)消火栓。因此，運(yùn)煤棧橋或通廊不再設(shè)置消火栓。根據(jù)《火規(guī)》7.3.1轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓，同時(shí)參考7.3.3轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)消火栓水量應(yīng)為10 L/s，同時(shí)使用水槍數(shù)量為2支。

2)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及主要內(nèi)容：a.本項(xiàng)目建、構(gòu)筑物中，發(fā)電主廠房為消火栓用水需水量最大的建筑物，其室外消火栓用水量為35 L/s，由室外消防管網(wǎng)供給。由于室外消防管網(wǎng)壓力不能滿足室內(nèi)消火栓供水壓力的需要，因此室內(nèi)消火栓供水由消防水泵房提供，其室內(nèi)消火栓用水量取30 L/s。發(fā)電主廠房為丙類廠房，其火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為3 h；b.室內(nèi)采用臨時(shí)高壓制消火栓給水系統(tǒng)。消防水泵房?jī)?nèi)設(shè)2臺(tái)消火栓系統(tǒng)給水泵，1用1備，互為備用，給水加壓泵的型號(hào)為XBD9/30-L，參數(shù)為Q=30 L/s，H=0.9 MPa，N=45 kW，滿足系統(tǒng)的要求;c.為保證系統(tǒng)內(nèi)平時(shí)的供水壓力，在水泵房?jī)?nèi)設(shè)消防穩(wěn)壓裝置。消火栓口水壓大于0.5 MPa時(shí)，需要采用減壓穩(wěn)壓型消火栓。

輸煤通廊消火栓系統(tǒng)平面圖見(jiàn)圖2。

5 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

1)設(shè)計(jì)依據(jù)。根據(jù)《火規(guī)》條文7.1.10， 要求凡封閉式運(yùn)煤系統(tǒng)建筑為鋼結(jié)構(gòu)均須設(shè)置自動(dòng)噴水或水噴霧。本工程1號(hào)和2號(hào)通廊內(nèi)均設(shè)置了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。根據(jù)《火規(guī)》條文7.5.3，運(yùn)煤通廊屬于火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)為中危險(xiǎn)Ⅱ級(jí)；根據(jù)《噴規(guī)》條文5.0.1，噴水強(qiáng)度：中危險(xiǎn)Ⅱ級(jí)8 L/(min·m2)，作用面積為160 m2，持續(xù)噴水時(shí)間：1 h；最不利點(diǎn)噴灑頭工作壓力不小于0.05 MPa。

2)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及主要內(nèi)容：a.在1號(hào)輸煤通廊自噴系統(tǒng)的進(jìn)水管道上設(shè)置減壓措施(減壓孔板)；b.由于通廊內(nèi)不設(shè)采暖，本系統(tǒng)采用預(yù)作用系統(tǒng)，預(yù)作用報(bào)警閥設(shè)置在2號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)，報(bào)警閥及其前面的管道采取電伴熱保溫；c.噴頭采用68 ℃閉式玻璃球直立型快速響應(yīng)噴頭；d.消防水泵房?jī)?nèi)設(shè)2臺(tái)自動(dòng)噴水給水泵，1用1備，互為備用，自動(dòng)噴淋給水加壓泵的型號(hào)為XBD8/30-L，參數(shù)為Q=30 L/s，H=0.8 MPa，N=45 kW，滿足自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的要求；e.發(fā)電主廠房的墻壁上設(shè)置消防水泵接合器，供消防車從室外消火栓取水向室內(nèi)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)補(bǔ)水；f.在水泵房?jī)?nèi)設(shè)消防穩(wěn)壓裝置，以保證系統(tǒng)平時(shí)的壓力；g.為了保證系統(tǒng)安全可靠，報(bào)警閥組的最不利噴頭處設(shè)末端試水裝置，各層的最不利噴頭處，均設(shè)DN25 mm試水閥，安裝高度應(yīng)便于操作。

輸煤通廊自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)平面圖見(jiàn)圖3。

6 水幕系統(tǒng)

1)設(shè)計(jì)依據(jù)。根據(jù)《火規(guī)》條文7.1.9，50 MW機(jī)組容量以上燃煤電廠，其運(yùn)煤棧橋及運(yùn)煤隧道與轉(zhuǎn)運(yùn)站、主廠房等連接處應(yīng)設(shè)水幕。具體到本工程，為運(yùn)煤通廊和轉(zhuǎn)運(yùn)站、運(yùn)煤通廊和主廠房以及運(yùn)煤通廊和受煤斗室連接處設(shè)置水幕分隔系統(tǒng)。設(shè)計(jì)水幕強(qiáng)度不小于2 L/(s·m)。

2)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及主要內(nèi)容：a.水幕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水量為30 L/s，火災(zāi)持續(xù)時(shí)間為1 h；b.1號(hào)運(yùn)煤通廊兩端、2號(hào)運(yùn)煤通廊兩端，以及2號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站和主廠房之間設(shè)置水幕分隔系統(tǒng)，1號(hào)雨淋閥控制2號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站和發(fā)電主廠房之間的水幕給水系統(tǒng)，2號(hào)和3號(hào)雨淋閥同時(shí)控制2號(hào)輸煤通廊兩端的水幕給水系統(tǒng)，即2號(hào)通廊內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，2號(hào)和3號(hào)雨淋閥同時(shí)開啟，4號(hào)雨淋閥控制1號(hào)輸煤通廊兩端的水幕給水系統(tǒng)；c.水幕系統(tǒng)采用開式普通型灑水噴頭，流量系數(shù)K=80；d.水幕系統(tǒng)設(shè)2臺(tái)給水泵，1用1備，互為備用，自動(dòng)噴淋給水加壓泵的型號(hào)為XBD9/30-L，參數(shù)為Q=30 L/s，H=0.9 MPa，N=45 kW，滿足自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的要求；e.在2號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站下方(發(fā)電主廠房的墻壁上)以及受煤斗室附近設(shè)置消防水泵接合器，供消防車從室外消火栓取水向室內(nèi)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)補(bǔ)水。滿足自動(dòng)水幕系統(tǒng)的要求；f.為保證系統(tǒng)內(nèi)平時(shí)的供水壓力，在水泵房?jī)?nèi)設(shè)消防穩(wěn)壓裝置。

輸煤通廊水幕系統(tǒng)平面圖見(jiàn)圖4。

7 本工程消防給水設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

1)本工程1號(hào)運(yùn)煤通廊地下部分為混凝土結(jié)構(gòu)，地上部分為鋼結(jié)構(gòu)，2號(hào)運(yùn)煤通廊為鋼結(jié)構(gòu)，根據(jù)《火規(guī)》條文7.1.10， 要求封閉式運(yùn)煤系統(tǒng)為混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)可不設(shè)置自動(dòng)噴水或水噴霧，考慮到通廊內(nèi)為封閉環(huán)境，且火災(zāi)蔓延迅速，不利于消火栓系統(tǒng)滅火，因此即使為混凝土結(jié)構(gòu)的運(yùn)煤通廊也推薦設(shè)置自噴系統(tǒng)滅火。

2)由于2號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站為架空結(jié)構(gòu)，2號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站附近地下敷設(shè)管道的空間較小，同時(shí)2號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站緊鄰發(fā)電主廠房，結(jié)合本工程實(shí)際情況，進(jìn)入2號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站的消防管道從發(fā)電主廠房?jī)?nèi)部穿過(guò)。

3)本工程運(yùn)煤通廊以及轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)沒(méi)有設(shè)置采暖，自噴系統(tǒng)和水幕系統(tǒng)管道保溫采取的措施為，在報(bào)警閥前采取電伴熱保溫；根據(jù)《建規(guī)》8.4.2，消火栓系統(tǒng)在有可能會(huì)被凍裂的給水管道入口前設(shè)置電動(dòng)閥門、手動(dòng)閥門以及放空閥門，電動(dòng)閥門及其前的管道和閥門采取電伴熱保溫，同時(shí)在消火栓系統(tǒng)的高點(diǎn)設(shè)置快速排氣閥。如果條件允許，還是建議運(yùn)煤通廊及轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)采取采暖措施，保證消防給水管道的運(yùn)行安全。

4)根據(jù)本工程實(shí)際情況，在廠區(qū)范圍內(nèi)無(wú)法設(shè)置高位水箱，因此在水泵房?jī)?nèi)設(shè)置了一套消防穩(wěn)壓裝置以滿足維持管網(wǎng)壓力的需要，室內(nèi)三種消防系統(tǒng)所需供水壓力接近，因此可共用消防穩(wěn)壓裝置。

[1] GB 50016—2006，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[2] GB 50084—2001，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(2005年版)[S].

[3] GB 50229—2006，火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

On fire-fighting water-supply design of coal-supply system at some power plant

Zong Jinyu1Yan Feng1Li Lijuan2

(1.CapitalEngineering&ResearchIncorporationLtd,Beijing100176,China; 2.BeijingYinglanPropertyCo.,Ltd,Beijing100333,China)

Taking the fire-fighting water-supply design of the coal supply system at some power plant as the example, the paper refers to related design regulation and its fact, introduces the design principles, main content and some precautions, for the coal-supply system of the power plant and its coal-supply vestibule, as well as the fire-fighting water-supply design of its transfer station, so as to accumulate experience for similar engineering design.

power plant, coal-supply system, fire-fighting, water-supply design

2014-12-13

宗金宇(1981- )，男，工程師； 閆 鋒(1981- )，男，高級(jí)工程師； 李麗娟(1983- )，女，工程師

1009-6825(2015)06-0118-03

TU991

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