火力發(fā)電廠消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議

國(guó)家電投集團(tuán)東北電力有限公司撫順熱電分公司 朱 慶

國(guó)家在大力發(fā)展火力發(fā)電廠的生產(chǎn)工作同時(shí)，更加重視火力發(fā)電廠的消防安全問(wèn)題，這就給消防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相關(guān)人員帶來(lái)壓力，一定要保證設(shè)計(jì)的消防水系統(tǒng)符合國(guó)家各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求和規(guī)范，保證質(zhì)量就可以保證事故發(fā)生的減小，不給火力發(fā)電廠留下安全隱患。

1 火力發(fā)電廠消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中易被忽略問(wèn)題

1.1 火力發(fā)電廠現(xiàn)消防安全現(xiàn)狀

我國(guó)現(xiàn)今供電大部分由火力發(fā)電廠進(jìn)行供給，雖然隨著科技進(jìn)步不斷地出現(xiàn)了太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能等一系列新能源，但他技術(shù)還不夠成熟，可提供少部分電量但無(wú)法承包國(guó)家的全部供電需求?，F(xiàn)今我國(guó)火力發(fā)電廠的消防安全現(xiàn)狀并不樂(lè)觀，發(fā)電廠的工作人員安全意識(shí)薄弱、企業(yè)也沒(méi)有對(duì)安全意識(shí)著重培養(yǎng)，工作人員在入職時(shí)缺少相關(guān)安全培訓(xùn)，同時(shí)發(fā)電廠里的安全設(shè)備也有些落后，發(fā)電廠的安全管理模式也需進(jìn)行改革。雖然我國(guó)的消防安全技術(shù)有突飛猛進(jìn)的提高，但還是不能忽略其發(fā)展。

1.2 消防水泵房設(shè)計(jì)

選擇消防水泵時(shí)，要按照火力發(fā)電廠最不利情況下的水量壓力來(lái)進(jìn)行，但在實(shí)際滅火應(yīng)用中，消防設(shè)備無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)值、甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，特別是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)系統(tǒng)開(kāi)放的噴頭數(shù)量和開(kāi)放的噴頭出水量也不受人為控制和操作，因?yàn)楫?dāng)火災(zāi)來(lái)臨時(shí)沒(méi)有時(shí)間、也來(lái)不及去人工開(kāi)啟消防水系統(tǒng)，在以往的很多火災(zāi)案例中，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)在發(fā)生火災(zāi)時(shí)不能按照設(shè)計(jì)時(shí)的理想預(yù)期開(kāi)放出合理數(shù)量的噴頭，噴水量也比設(shè)計(jì)時(shí)的理想預(yù)期相差較大。

因?yàn)榛鹆Πl(fā)電廠的消防水系統(tǒng)對(duì)用水點(diǎn)的需求很多，但對(duì)水量和水壓的要求差別很大。在火災(zāi)發(fā)生初期，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)會(huì)開(kāi)放一支到兩支水槍出水、一個(gè)到兩個(gè)噴頭出水，這樣水泵就是在高揚(yáng)程、小流量的情況下進(jìn)行運(yùn)作。在相關(guān)技術(shù)人員對(duì)水泵進(jìn)行檢查或?qū)ο腊踩到y(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一支水槍出水也會(huì)出現(xiàn)高揚(yáng)程、小流量的情況。正常情況下每一臺(tái)消防水泵都有屬于自己的獨(dú)立的一根吸水管，且水泵在吸水過(guò)程中一般采用自灌式吸水方法，這種方法需在吸水管處安裝閥門，但在安裝過(guò)程中一定要注意不可使用蝶閥，因?yàn)榈y過(guò)水通徑比吸水管直徑還要小，這樣會(huì)對(duì)水流的速度和水流量產(chǎn)生不利影響。

1.3 布置室外消防栓和廠區(qū)消防管網(wǎng)

廠區(qū)內(nèi)的消防管網(wǎng)需布置成環(huán)狀，根據(jù)火力發(fā)電廠的實(shí)際情況，需要布置很多圈小的消防管網(wǎng)并呈現(xiàn)小環(huán)狀，小環(huán)放在火力發(fā)電廠中形成一整個(gè)大環(huán)，然后需要兩條及兩條以上的輸水管在消防泵房給環(huán)網(wǎng)提供水資源。由于整個(gè)環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)過(guò)于龐大，在局部發(fā)生事故時(shí)不需整個(gè)環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)作，所以用閥門將整個(gè)環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)分割成若干小部分，每個(gè)部分中的消防栓少于五個(gè)。在管網(wǎng)和室外消防栓的布置中，需對(duì)管網(wǎng)能產(chǎn)生多大的水力進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，這樣可精準(zhǔn)地知道水管網(wǎng)各部分的管徑，可在設(shè)計(jì)過(guò)程中有效減少流量過(guò)大給水頭造成的損失。這一步驟的進(jìn)行非常繁瑣，但是整個(gè)消防水系統(tǒng)中最重要的部分。這一部分往往會(huì)被消防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員所忽略，或并沒(méi)有意識(shí)到其重要性、而只進(jìn)行粗略的計(jì)算。

在整個(gè)消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，只有通過(guò)對(duì)水管網(wǎng)各部分管徑的精準(zhǔn)計(jì)算才能準(zhǔn)確提供一個(gè)水泵揚(yáng)程參數(shù)，從而得出各個(gè)用水點(diǎn)精確的壓力值，方便包括水噴霧系統(tǒng)、濕式報(bào)警系統(tǒng)等各個(gè)消防水系統(tǒng)的水力計(jì)算，通過(guò)計(jì)算來(lái)判斷消防栓是否需進(jìn)行減壓設(shè)置，只有通過(guò)這些詳細(xì)步驟來(lái)設(shè)計(jì)的消防水系統(tǒng)才能達(dá)到國(guó)家管網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)，這樣設(shè)計(jì)出的消防水系統(tǒng)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用中才較為合理，火力發(fā)電廠采取這樣的系統(tǒng)也可保證資金效益，同時(shí)還避免誤差產(chǎn)生的管網(wǎng)壓力波動(dòng)。為保證這一部分的計(jì)算精準(zhǔn)、誤差小，可使用計(jì)算機(jī)編程系統(tǒng)進(jìn)行上機(jī)計(jì)算，在計(jì)算過(guò)程中采用環(huán)網(wǎng)平差法。

1.4 主廠房室內(nèi)消防管道

根據(jù)國(guó)家提出的《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中，有一條對(duì)主廠房室內(nèi)消防管道進(jìn)行了規(guī)定，要求安裝在主廠房室內(nèi)的消防豎管應(yīng)安裝在底層或運(yùn)轉(zhuǎn)層，通過(guò)水平干管來(lái)構(gòu)成環(huán)狀管道，它的直徑必須經(jīng)過(guò)精準(zhǔn)的計(jì)算來(lái)確定，但同時(shí)也要切記不小于100毫米。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，可感受到在消防豎管的底層有很多管道，它們的結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜、相互交錯(cuò)，所以在消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為避免管道間的交叉和碰撞，就需設(shè)計(jì)師結(jié)合相關(guān)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行多次的調(diào)整來(lái)改變管道之間的錯(cuò)雜連接，讓管道看起來(lái)井然有序，這樣在安裝管道和維護(hù)管道時(shí)都能更加快速、方便、準(zhǔn)確地進(jìn)行。

設(shè)計(jì)人員為能更加輕松的解決管道交錯(cuò)和碰撞帶來(lái)的問(wèn)題，將環(huán)管設(shè)置在運(yùn)轉(zhuǎn)層，這樣給安裝減小了難度，同時(shí)在維護(hù)環(huán)管方面也帶來(lái)了方便，這樣安裝還可節(jié)約管材，給管網(wǎng)的安裝帶來(lái)了一些坡度，更加有利于在進(jìn)行消防水系統(tǒng)時(shí)的排氣工作，避免整個(gè)管網(wǎng)在使用一段時(shí)間后存在空氣聚焦的現(xiàn)象。國(guó)內(nèi)的火力發(fā)電廠消防水系統(tǒng)還不算完善，沒(méi)有強(qiáng)制規(guī)定主廠房?jī)?nèi)的消防管道需要安裝排氣裝置，但在國(guó)外很早就開(kāi)始給火力發(fā)電廠的主廠房進(jìn)行消防管道排氣裝置的設(shè)計(jì)及安裝使用。

我國(guó)很多火力發(fā)電廠聘請(qǐng)國(guó)外設(shè)計(jì)師進(jìn)行消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其在設(shè)計(jì)消防水系統(tǒng)方案時(shí)也會(huì)著重考慮主廠房?jī)?nèi)的消防系統(tǒng)排氣裝置。因此未來(lái)我國(guó)在設(shè)計(jì)火力發(fā)電廠的消防水系統(tǒng)時(shí)，也要將這一問(wèn)題考慮進(jìn)去，加強(qiáng)對(duì)這一方面問(wèn)題的研究，深入探究主廠房安裝消防管道排氣裝置的原理和最先進(jìn)技術(shù)，對(duì)火力發(fā)電廠內(nèi)的人員和器材起到更好的保護(hù)。

2 火電廠消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)安全建議

2.1 消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)國(guó)家所出臺(tái)的火力發(fā)電廠消防水系統(tǒng)應(yīng)注意的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)里，裝機(jī)容量在125MW及以上的發(fā)電廠需要安裝獨(dú)立的消防給水系統(tǒng)，在給這類火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)消防給水系統(tǒng)時(shí)，要著重注意在任何情況下消防水源的暢通問(wèn)題，一定要保證消防給水系統(tǒng)中水量的充足，同時(shí)也一定要注意不要讓供水管道堵塞。隨著外界空氣環(huán)境的影響，在天氣寒冷時(shí)要防止消防水源的結(jié)冰問(wèn)題，出現(xiàn)上述問(wèn)題時(shí)，一旦發(fā)生火災(zāi)將無(wú)法進(jìn)行消防水系統(tǒng)的正常工作運(yùn)行，不能及時(shí)的進(jìn)行滅火，會(huì)對(duì)火力發(fā)電廠造成很大的損失和傷亡現(xiàn)象。

在安裝消防水泵時(shí)，采取的供水方式需采取自灌式供水，相比于充水式供水可節(jié)省更多時(shí)間，且啟動(dòng)時(shí)間更短，自灌式供水的運(yùn)行也更加平穩(wěn)、可靠，其優(yōu)點(diǎn)還有在發(fā)生火災(zāi)啟動(dòng)該系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)自身能保證充足的供水量，絕不會(huì)出現(xiàn)間斷或者缺水現(xiàn)象。在進(jìn)行消防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，也要注意裝機(jī)組容量在125MW及以上的火力發(fā)電廠需準(zhǔn)備一個(gè)備用泵，防止在發(fā)生意外時(shí)主泵壞掉無(wú)法進(jìn)行搶救工作，柴油驅(qū)動(dòng)消防泵就是做備用泵的一個(gè)很好選擇，可在主泵發(fā)生障礙或被破壞時(shí)及時(shí)派上用場(chǎng)，讓火力發(fā)電廠的安全設(shè)備不出現(xiàn)短缺現(xiàn)象。

在挑選安裝室內(nèi)室外的消防栓位置時(shí)，一定要選擇顯眼、容易被發(fā)現(xiàn)的地方，這樣在突發(fā)危險(xiǎn)時(shí)可更加快速地找到消防栓并且做出出水操作。位于地下的消防栓，也要在地面上做一個(gè)明顯的消防標(biāo)識(shí)，針對(duì)于室內(nèi)的消防栓來(lái)說(shuō)，還應(yīng)當(dāng)設(shè)置一個(gè)就地起泵按鈕。一個(gè)火力發(fā)電廠所需要的消防栓數(shù)量也要經(jīng)過(guò)精準(zhǔn)的計(jì)算，計(jì)算消防栓數(shù)量的主要依據(jù)是基于保護(hù)半徑保證水流量充足，是內(nèi)外消防用水的多少結(jié)合起來(lái)進(jìn)行計(jì)算。

2.2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)主要由灑水噴頭、報(bào)警閥組、水流報(bào)警相關(guān)裝置組成，此外還有水管及供水設(shè)施等，這一系統(tǒng)目前在我國(guó)火力發(fā)電廠中被廣泛應(yīng)用，特點(diǎn)是功能完善、實(shí)用可靠并可有效控制火勢(shì)的大小。在設(shè)計(jì)自動(dòng)噴火滅火系統(tǒng)時(shí)，也要遵從國(guó)家在火力發(fā)電廠消防水系統(tǒng)方面的相關(guān)規(guī)定和要求，在適當(dāng)?shù)幕鹆Πl(fā)電廠相關(guān)位置安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，火力發(fā)電廠中常發(fā)生火災(zāi)的地方主要有變壓器區(qū)域、煤場(chǎng)、磨煤機(jī)、鍋爐房、輸煤棧橋等區(qū)域。

消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師可根據(jù)以往大量火力發(fā)電廠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在輸煤棧橋里安裝開(kāi)式雨淋系統(tǒng)，在輸煤系統(tǒng)中安裝快速響應(yīng)噴頭，如該系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)，探測(cè)器發(fā)現(xiàn)火災(zāi)就會(huì)啟動(dòng)并向報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警箱接收到發(fā)射的信號(hào)后會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)發(fā)生火災(zāi)后打開(kāi)雨淋閥，整個(gè)保護(hù)區(qū)內(nèi)的開(kāi)式噴頭開(kāi)始噴水冷卻至滅火。安裝雨淋系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于可快速大面積的進(jìn)行噴水滅火，這種方式對(duì)于發(fā)生火災(zāi)時(shí)的降溫和滅火工作都有顯著效果，能更好地保護(hù)火力發(fā)電廠中的器材及工作人員。

2.3 氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

針對(duì)火力發(fā)電廠的消防水系統(tǒng)還有一種保護(hù)系統(tǒng)，那就是氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使用氣體的好處是不用儲(chǔ)水、也不用擔(dān)心管道的堵塞，所以對(duì)火力發(fā)電廠的消防水系統(tǒng)還要進(jìn)行更加嚴(yán)謹(jǐn)、復(fù)雜的系統(tǒng)安裝。在火力發(fā)電廠的部分區(qū)域還需要安裝氣體滅火系統(tǒng)，目前我國(guó)的火力發(fā)電廠主要運(yùn)用的氣體滅火系統(tǒng)是IG541滅火系統(tǒng)、低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)、七氟丙烷滅火系統(tǒng)等組合式氣體滅火系統(tǒng)。

這些氣體滅火系統(tǒng)都是由很多氣體通過(guò)不同的百分比相互組合而成的，組合的氣體中彼此的含量是不同的，所占的比例是不同的。如二氧化碳作為天然惰性氣體就可應(yīng)用到滅火系統(tǒng)中，在常溫常壓的環(huán)境下是二氧化碳自身是無(wú)色無(wú)味的，并且它屬于中性氣體不導(dǎo)電、也沒(méi)有腐蝕性，可以隔絕空氣與可燃物的接觸，并且二氧化碳還可起到降溫冷卻的作用。

3 結(jié)語(yǔ)

火力發(fā)電廠作為國(guó)家的重要“生命線”，其安全系統(tǒng)受到國(guó)家和社會(huì)的重視，在一個(gè)國(guó)家正常的運(yùn)行過(guò)程中，火力發(fā)電廠是不可以出現(xiàn)事故的，否則將造成重大的損失，所以加強(qiáng)對(duì)火力發(fā)電廠消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是最根本的解決問(wèn)題的關(guān)鍵。做好對(duì)火力發(fā)電廠的消防水系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)，著重研究預(yù)防發(fā)生火災(zāi)和火災(zāi)發(fā)生時(shí)的及時(shí)處理方案是必要的。