某發(fā)電廠燃煤供應(yīng)系統(tǒng)消防給水設(shè)計

宗金宇 閆 鋒 李麗娟

(1.中冶京誠工程技術(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

宗金宇1閆 鋒1李麗娟2

(1.中冶京誠工程技術(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)計為例，參照相關(guān)設(shè)計規(guī)范以及該工程實際情況，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)運站消防給水設(shè)計的原則、主要內(nèi)容以及應(yīng)注意的問題，為同類工程設(shè)計積累了經(jīng)驗。

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

1 工程概況

東北某公司為年產(chǎn)鋼130萬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)主要由煤場本體和2個轉(zhuǎn)運站及相應(yīng)的帶式輸送機通廊組成。其主要設(shè)備有帶式輸送機共6臺、電動葫蘆、磁性物料除鐵器、可逆電子配料秤、抓斗起重機1臺等。

煤場內(nèi)存儲的煤為褐煤，其上方設(shè)有煤棚，煤場周圍不設(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號輸煤通廊寬5.8 m，總長約40 m，內(nèi)有2臺帶式輸送機，將褐煤由-8.5 m送往1號轉(zhuǎn)運站地面層。1號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號轉(zhuǎn)運站由兩層組成，長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上，將煤送往2號輸煤通廊。

2號輸煤通廊寬5.8 m，總長約150 m，內(nèi)有2臺帶式輸送機，將煤由-4.5 m送往2號轉(zhuǎn)運站的2層。2號輸煤通廊和2號轉(zhuǎn)運站均為鋼結(jié)構(gòu)。

2號轉(zhuǎn)運站長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層的帶式輸送機上，將煤送往發(fā)電主廠房的煤倉間。

輸煤通廊、消防水泵房及主廠房的平面圖見圖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，通過消防水泵供給本系統(tǒng)消防用水，消防水池內(nèi)同時存有一部分的生產(chǎn)用水，供煤場灑水用水，消防水取水池下層水，通過采取技術(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)計防火規(guī)范(以下簡稱《火規(guī)》)、GB 50016—2006建筑設(shè)計防火規(guī)范(以下簡稱《建規(guī)》)以及GB 50084—2001自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(以下簡稱《噴規(guī)》)，發(fā)電主廠房以及轉(zhuǎn)運站等構(gòu)筑物設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，輸煤通廊內(nèi)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)以及水幕系統(tǒng)，按同一時間一次火災(zāi)設(shè)計。各系統(tǒng)具體用水見表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)計主要包括轉(zhuǎn)運站消火栓系統(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。消火栓系統(tǒng)以及水幕系統(tǒng)為環(huán)狀管網(wǎng)供水，自動噴水滅火系統(tǒng)只設(shè)有一個濕式報警閥，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)的自動噴水給水系統(tǒng)為單路供水，管線穿過發(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)可見圖2～圖4。

4 消火栓系統(tǒng)

1)設(shè)計依據(jù)。根據(jù)條文7.3.1，7.3.2， 封閉式運煤棧橋及運煤隧道不設(shè)置室內(nèi)消火栓。因此，運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)運站內(nèi)應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓，同時參考7.3.3轉(zhuǎn)運站內(nèi)消火栓水量應(yīng)為10 L/s，同時使用水槍數(shù)量為2支。

2)設(shè)計要點及主要內(nèi)容：a.本項目建、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)時間為3 h；b.室內(nèi)采用臨時高壓制消火栓給水系統(tǒng)。消防水泵房內(nèi)設(shè)2臺消火栓系統(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)平時的供水壓力，在水泵房內(nèi)設(shè)消防穩(wěn)壓裝置。消火栓口水壓大于0.5 MPa時，需要采用減壓穩(wěn)壓型消火栓。

輸煤通廊消火栓系統(tǒng)平面圖見圖2。

5 自動噴水滅火系統(tǒng)

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

2)設(shè)計要點及主要內(nèi)容：a.在1號輸煤通廊自噴系統(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)作用報警閥設(shè)置在2號轉(zhuǎn)運站內(nèi)，報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.消防水泵房內(nèi)設(shè)2臺自動噴水給水泵，1用1備，互為備用，自動噴淋給水加壓泵的型號為XBD8/30-L，參數(shù)為Q=30 L/s，H=0.8 MPa，N=45 kW，滿足自動噴淋系統(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)自動噴水滅火系統(tǒng)補水；f.在水泵房內(nèi)設(shè)消防穩(wěn)壓裝置，以保證系統(tǒng)平時的壓力；g.為了保證系統(tǒng)安全可靠，報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。

輸煤通廊自動噴水滅火系統(tǒng)平面圖見圖3。

6 水幕系統(tǒng)

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

2)設(shè)計要點及主要內(nèi)容：a.水幕系統(tǒng)的設(shè)計水量為30 L/s，火災(zāi)持續(xù)時間為1 h；b.1號運煤通廊兩端、2號運煤通廊兩端，以及2號轉(zhuǎn)運站和主廠房之間設(shè)置水幕分隔系統(tǒng)，1號雨淋閥控制2號轉(zhuǎn)運站和發(fā)電主廠房之間的水幕給水系統(tǒng)，2號和3號雨淋閥同時控制2號輸煤通廊兩端的水幕給水系統(tǒng)，即2號通廊內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，2號和3號雨淋閥同時開啟，4號雨淋閥控制1號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臺給水泵，1用1備，互為備用，自動噴淋給水加壓泵的型號為XBD9/30-L，參數(shù)為Q=30 L/s，H=0.9 MPa，N=45 kW，滿足自動噴淋系統(tǒng)的要求；e.在2號轉(zhuǎn)運站下方(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)自動噴水滅火系統(tǒng)補水。滿足自動水幕系統(tǒng)的要求；f.為保證系統(tǒng)內(nèi)平時的供水壓力，在水泵房內(nèi)設(shè)消防穩(wěn)壓裝置。

輸煤通廊水幕系統(tǒng)平面圖見圖4。

7 本工程消防給水設(shè)計應(yīng)注意的問題

1)本工程1號運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號運煤通廊為鋼結(jié)構(gòu)，根據(jù)《火規(guī)》條文7.1.10， 要求封閉式運煤系統(tǒng)為混凝土結(jié)構(gòu)時可不設(shè)置自動噴水或水噴霧，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)的運煤通廊也推薦設(shè)置自噴系統(tǒng)滅火。

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

3)本工程運煤通廊以及轉(zhuǎn)運站內(nèi)沒有設(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)在有可能會被凍裂的給水管道入口前設(shè)置電動閥門、手動閥門以及放空閥門，電動閥門及其前的管道和閥門采取電伴熱保溫，同時在消火栓系統(tǒng)的高點設(shè)置快速排氣閥。如果條件允許，還是建議運煤通廊及轉(zhuǎn)運站內(nèi)采取采暖措施，保證消防給水管道的運行安全。

4)根據(jù)本工程實際情況，在廠區(qū)范圍內(nèi)無法設(shè)置高位水箱，因此在水泵房內(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)計防火規(guī)范[S].

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

[3] GB 50229—2006，火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(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，高級工程師； 李麗娟(1983- )，女，工程師

1009-6825(2015)06-0118-03

TU991

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