電廠室內(nèi)貯煤場消防水炮設(shè)計探究

李美明

摘要：近些年，隨著我國大氣污染防治標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)，室內(nèi)貯煤場在火電廠貯煤場中數(shù)量日益增多。電廠室內(nèi)貯煤場消防水炮的設(shè)計工作作為一個新的課題，亟需我們?nèi)シ治鲅芯俊１疚慕Y(jié)合工程實例從消防水炮選型、安裝等方面進行介紹，為以后的電廠室內(nèi)貯煤場消防水炮設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠; 室內(nèi)貯煤場; 消防水炮

根據(jù)《中華人民共和國大氣污染防治法》第四十八條第二款規(guī)定：工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)采取密閉、圍擋、遮蓋、清掃、灑水等措施，減少內(nèi)部物料的堆存、傳輸、裝卸等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的粉塵和氣態(tài)污染物的排放，越來越多的燃煤電廠采用室內(nèi)貯煤場已經(jīng)成為必然的發(fā)展趨勢[1]。相對于傳統(tǒng)的敞開式或半敞開式貯煤場，室內(nèi)封閉貯煤場已經(jīng)成為我國燃煤電廠的主要發(fā)展方向。室內(nèi)封閉貯煤場的消防設(shè)計，特別是消防水炮的設(shè)計作為一個新的課題，值得我們?nèi)シ治鲅芯?。本文結(jié)合具體的工程實例，對消防水炮的水量、水壓、安裝和選型等方面進行介紹分析，為以后的電廠室內(nèi)封閉貯煤場的消防水炮設(shè)計提供一些經(jīng)驗和建議。

1? ?工程概況

某纖維公司熱電聯(lián)產(chǎn)項目，按2×670t/h亞臨界參數(shù)循環(huán)流化床鍋爐+2×125MW背壓式汽輪發(fā)電機組+1×6MW低參數(shù)背壓式機組規(guī)劃，本期先建1×125MW背壓式汽輪發(fā)電機組。室內(nèi)封閉貯煤場位于廠區(qū)南側(cè)，建筑面積9982.28m2， 建筑高度24.5m，單層現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)?；馂?zāi)危險性類別為丙類，耐火等級二級，主要承重構(gòu)件中，鋼筋砼柱耐火極限大于3小時，梁大于2小時，樓屋面板為鋼筋砼現(xiàn)澆樓板，耐火極限大于2小時。維護墻采用240厚頁巖多孔磚 ，耐火極限大于4小時。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014（2018版）第8.3.5條規(guī)定：根據(jù)本規(guī)范要求難以設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)的展覽廳、觀眾廳等人員密集的場所和丙類生產(chǎn)車間、庫房等高大空間場所，應(yīng)設(shè)置其他自動滅火系統(tǒng)，并宜采用固定消防水炮等滅火系統(tǒng)[2]。本工程室內(nèi)封閉貯煤場屬于高大空間，無論從室內(nèi)貯煤場的高度還是從雨淋系統(tǒng)的水量角度考慮，都不適合采用自動噴水系統(tǒng)作為消防設(shè)施，因此本工程采用固定消防水炮作為消防滅火設(shè)施是比較合理的。

2? ?消防水炮設(shè)計選型

消防水炮種類繁多，可按噴射滅火介質(zhì)、安裝方式、控制方式和噴射狀態(tài)分類。電廠室內(nèi)貯煤場根據(jù)自身特點，通常采用固定式電控消防水炮（PSKD）和紅外線自動尋的消防水炮系統(tǒng)（ZXD），兩者差異主要在控制方式上有所不同。固定式電控消防水炮（PSKD）的遠(yuǎn)程控制，通過火災(zāi)探測系統(tǒng)報警，由消防控制中心手動控制啟動消防水炮控制閥及消防水泵，供水滅火。紅外線自動尋的消防水炮系統(tǒng)（ZXD）通過紅外線探測器探測到火災(zāi)，啟動相應(yīng)位置的消防水炮，再通過消防炮的掃描機構(gòu)鎖定著火源，啟動消防水泵，打開電動閥，可實現(xiàn)消防炮自動噴射滅火?？傮w上說，電控消防水炮（PSKD）性價比更高，但無法實現(xiàn)自動跟蹤鎖定滅火。紅外線自動尋的消防水炮系統(tǒng)（ZXD）可以實現(xiàn)自動跟蹤定位滅火，安全性更高，但工程成本也更高。本工程經(jīng)綜合考慮，采用電控消防水炮（PSKD）作為室內(nèi)貯煤場的滅火設(shè)施。

3? ?消防水炮水量和水壓的計算

根據(jù)《固定消防炮滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50338-2003，第4.3.4條規(guī)定：消防炮供給強度應(yīng)按兩門水炮的水射流同時到達(dá)防護區(qū)任一部位的要求計算，工藝建筑的用水量不應(yīng)小于60L/s[3]。本工程采用PSKD30電控消防炮，其相應(yīng)的規(guī)格參數(shù)詳見表1[4]。

式中：Ds為消防水炮的設(shè)計射程（m），Dso為消防水炮在額定工作壓力時的射程（m），Pe為消防水炮的設(shè)計工作壓力（MPa），P0消防水炮的額定工作壓力（MPa）。

消防水炮的設(shè)計工作壓力Pe=室內(nèi)貯煤場引入口壓力約（1.01MPa）-消防水炮靜揚程（0.138 MPa）-消防管道引入口處埋深（0.018 MPa）-管道沿程和局部水頭損失等（0.042 MPa）=0.812MPa。經(jīng)公式3-1計算，消防水炮的設(shè)計射程Ds=60.45m，可以滿足本工程的射程要求。

式中：Qs為消防水炮的設(shè)計流量（L/s），qso為消防水炮在額定工作壓力時的流量（L/s），Pe為消防水炮的設(shè)計工作壓力（MPa），P0消防水炮的額定工作壓力（MPa）。經(jīng)公式3-2計算，消防水炮的設(shè)計流量為30.22L/s，可以滿足本工程的流量要求。考慮到下期擴建和檢修維護等方面問題，本期工程消防水炮全部均勻布置在室內(nèi)貯煤場的北側(cè)，共9臺，滿足兩門水炮的水射流同時到達(dá)防護區(qū)任一部位的設(shè)計要求。本工程室內(nèi)貯煤場的消防水炮的平面布置圖和系統(tǒng)圖詳見圖1和2。

4? ?消防水炮的安裝固定

考慮到室內(nèi)貯煤場的自身特點，消防炮可在地面上安裝，墻、柱上安裝或在屋頂?shù)匿摷苌习惭b。本工程室內(nèi)貯煤場內(nèi)堆煤高度為11.00m，經(jīng)綜合考慮，在12.5m層設(shè)計了9個消防炮平臺（1.6m×1.8m），與戶外的樓梯平臺相連接，以滿足檢修維護和現(xiàn)場就地操作要求，詳見圖3。另外，從圖3中可以看出，消防水炮的射程范圍內(nèi)無梁、柱等障礙物的遮擋，滿足設(shè)計要求。

5? ?結(jié)語

電廠室內(nèi)貯煤場的特點在于室內(nèi)貯煤量大，內(nèi)部空間大且不易分隔，火災(zāi)蔓延速度快，采用消防水炮作為滅火設(shè)施是比較合理的。本文結(jié)合具體工程實例從消防水炮選型、水量、水壓計算和安裝固定等方面進行分析，為以后的電廠室內(nèi)貯煤場消防水炮設(shè)計工作，提供一些參考經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn)：

[1]? ?趙佰波，王? 欣.固定式消防水炮在火電廠封閉圓形煤場中的應(yīng)用[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2012，（04）：39-41.

[2]? ?中國人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50016-2014建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].2014.

[3]? ?中國人民共和國公安部.GB50338-2003固定消防炮滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].2003.

[4]? ?中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計研究院.08S208室內(nèi)固定消防炮選用及安裝[S].2008.

[5]? ?張? 鵬.燃煤電廠室內(nèi)封閉煤場消防設(shè)計[J].化工管理，2019，（04）：197-198.