某發電廠燃煤供應系統消防給水設計

宗金宇 閆 鋒 李麗娟

(1.中冶京誠工程技術有限公司，北京 100176； 2.北京英藍置業有限公司，北京 100333)

某發電廠燃煤供應系統消防給水設計

宗金宇1閆 鋒1李麗娟2

(1.中冶京誠工程技術有限公司，北京 100176； 2.北京英藍置業有限公司，北京 100333)

以在建發電廠燃煤供應系統的消防給水設計為例，參照相關設計規范以及該工程實際情況，介紹了發電廠燃煤供應系統尤其是輸煤通廊及轉運站消防給水設計的原則、主要內容以及應注意的問題，為同類工程設計積累了經驗。

發電廠，燃煤供應系統，消防，給水設計

1 工程概況

東北某公司為年產鋼130萬t鋼材鋼鐵聯合企業。為減少能源損失，節能降耗，根據本企業的余熱利用情況，擬分兩期新建2×60 MW高溫高壓煤粉摻燒煤氣發電廠一座，并配套設置發電廠相關輔助設施。其中儲煤及輸煤系統等按最終規模一次建成。

燃煤供應系統主要由煤場本體和2個轉運站及相應的帶式輸送機通廊組成。其主要設備有帶式輸送機共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。

煤場內存儲的煤為褐煤，其上方設有煤棚，煤場周圍不設圍墻，其消防用水主要由其周圍的室外消火栓提供。

輸煤系統的褐煤首先進入地下的受煤斗室，受煤斗室為全地下結構，深8.5 m。1號輸煤通廊寬5.8 m，總長約40 m，內有2臺帶式輸送機，將褐煤由-8.5 m送往1號轉運站地面層。1號輸煤通廊地下部分為鋼筋混凝土結構，地面以上部分為鋼結構。

1號轉運站由兩層組成，長9 m，寬8 m，地下1層標高為-4.5 m，地面層標高為±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，內有2臺帶式輸送機，將煤由-4.5 m送往2號轉運站的2層。2號輸煤通廊和2號轉運站均為鋼結構。

2號轉運站長9 m，寬8 m，為架空結構，由兩層組成，1層地面標高為31.5 m，2層地面標高為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內消防給水泵站，消防水泵房設有消防水池，通過消防水泵供給本系統消防用水，消防水池內同時存有一部分的生產用水，供煤場灑水用水，消防水取水池下層水，通過采取技術措施保證消防水不被占用。

2.1 消防用水量

根據GB 50229—2006火力發電廠與變電站設計防火規范(以下簡稱《火規》)、GB 50016—2006建筑設計防火規范(以下簡稱《建規》)以及GB 50084—2001自動噴水滅火系統設計規范(以下簡稱《噴規》)，發電主廠房以及轉運站等構筑物設置室內消火栓系統，輸煤通廊內設置自動噴水滅火系統以及水幕系統，按同一時間一次火災設計。各系統具體用水見表1，其中室內消火栓系統以發電主廠房消火栓系統為依據。

表1 用水量標準及一次滅火用水量

2.2 消防水池貯水量

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

3 消防水泵房及管網

1)消防水泵房。消防水泵站內設置有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組煤場生產灑水泵(1用1備)。消防水泵站內還設置有一套消防穩壓裝置，以及檢修吊車等。

2)消防給水管網。輸煤系統的消防給水設計主要包括轉運站消火栓系統和地下通廊、輸煤通廊防火分隔水幕系統及自噴系統設計。消火栓系統以及水幕系統為環狀管網供水，自動噴水滅火系統只設有一個濕式報警閥，為支狀管網供水。

輸煤系統的消火栓給水系統為兩路供水，一路供水從受煤斗室進入，另一路接自發電主廠房消火栓系統；輸煤系統的自動噴水給水系統為單路供水，管線穿過發電主廠房進入輸煤系統。水幕系統為兩路供水，一路供水從受煤斗室進入，另一路管線穿過發電主廠房進入輸煤系統。這三種系統的給水管網可見圖2～圖4。

4 消火栓系統

1)設計依據。根據條文7.3.1，7.3.2， 封閉式運煤棧橋及運煤隧道不設置室內消火栓。因此，運煤棧橋或通廊不再設置消火栓。根據《火規》7.3.1轉運站內應設置室內消火栓，同時參考7.3.3轉運站內消火栓水量應為10 L/s，同時使用水槍數量為2支。

2)設計要點及主要內容：a.本項目建、構筑物中，發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，由室外消防管網供給。由于室外消防管網壓力不能滿足室內消火栓供水壓力的需要，因此室內消火栓供水由消防水泵房提供，其室內消火栓用水量取30 L/s。發電主廠房為丙類廠房，其火災延續時間為3 h；b.室內采用臨時高壓制消火栓給水系統。消防水泵房內設2臺消火栓系統給水泵，1用1備，互為備用，給水加壓泵的型號為XBD9/30-L，參數為Q=30 L/s，H=0.9 MPa，N=45 kW，滿足系統的要求;c.為保證系統內平時的供水壓力，在水泵房內設消防穩壓裝置。消火栓口水壓大于0.5 MPa時，需要采用減壓穩壓型消火栓。

輸煤通廊消火栓系統平面圖見圖2。

5 自動噴水滅火系統

1)設計依據。根據《火規》條文7.1.10， 要求凡封閉式運煤系統建筑為鋼結構均須設置自動噴水或水噴霧。本工程1號和2號通廊內均設置了自動噴水滅火系統。根據《火規》條文7.5.3，運煤通廊屬于火災危險等級為中危險Ⅱ級；根據《噴規》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)設計要點及主要內容：a.在1號輸煤通廊自噴系統的進水管道上設置減壓措施(減壓孔板)；b.由于通廊內不設采暖，本系統采用預作用系統，預作用報警閥設置在2號轉運站內，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噴頭；d.消防水泵房內設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，參數為Q=30 L/s，H=0.8 MPa，N=45 kW，滿足自動噴淋系統的要求；e.發電主廠房的墻壁上設置消防水泵接合器，供消防車從室外消火栓取水向室內自動噴水滅火系統補水；f.在水泵房內設消防穩壓裝置，以保證系統平時的壓力；g.為了保證系統安全可靠，報警閥組的最不利噴頭處設末端試水裝置，各層的最不利噴頭處，均設DN25 mm試水閥，安裝高度應便于操作。

輸煤通廊自動噴水滅火系統平面圖見圖3。

6 水幕系統

1)設計依據。根據《火規》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運站、主廠房等連接處應設水幕。具體到本工程，為運煤通廊和轉運站、運煤通廊和主廠房以及運煤通廊和受煤斗室連接處設置水幕分隔系統。設計水幕強度不小于2 L/(s·m)。

2)設計要點及主要內容：a.水幕系統的設計水量為30 L/s，火災持續時間為1 h；b.1號運煤通廊兩端、2號運煤通廊兩端，以及2號轉運站和主廠房之間設置水幕分隔系統，1號雨淋閥控制2號轉運站和發電主廠房之間的水幕給水系統，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，即2號通廊內發生火災時，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；c.水幕系統采用開式普通型灑水噴頭，流量系數K=80；d.水幕系統設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，參數為Q=30 L/s，H=0.9 MPa，N=45 kW，滿足自動噴淋系統的要求；e.在2號轉運站下方(發電主廠房的墻壁上)以及受煤斗室附近設置消防水泵接合器，供消防車從室外消火栓取水向室內自動噴水滅火系統補水。滿足自動水幕系統的要求；f.為保證系統內平時的供水壓力，在水泵房內設消防穩壓裝置。

輸煤通廊水幕系統平面圖見圖4。

7 本工程消防給水設計應注意的問題

1)本工程1號運煤通廊地下部分為混凝土結構，地上部分為鋼結構，2號運煤通廊為鋼結構，根據《火規》條文7.1.10， 要求封閉式運煤系統為混凝土結構時可不設置自動噴水或水噴霧，考慮到通廊內為封閉環境，且火災蔓延迅速，不利于消火栓系統滅火，因此即使為混凝土結構的運煤通廊也推薦設置自噴系統滅火。

2)由于2號轉運站為架空結構，2號轉運站附近地下敷設管道的空間較小，同時2號轉運站緊鄰發電主廠房，結合本工程實際情況，進入2號轉運站的消防管道從發電主廠房內部穿過。

3)本工程運煤通廊以及轉運站內沒有設置采暖，自噴系統和水幕系統管道保溫采取的措施為，在報警閥前采取電伴熱保溫；根據《建規》8.4.2，消火栓系統在有可能會被凍裂的給水管道入口前設置電動閥門、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，同時在消火栓系統的高點設置快速排氣閥。如果條件允許，還是建議運煤通廊及轉運站內采取采暖措施，保證消防給水管道的運行安全。

4)根據本工程實際情況，在廠區范圍內無法設置高位水箱，因此在水泵房內設置了一套消防穩壓裝置以滿足維持管網壓力的需要，室內三種消防系統所需供水壓力接近，因此可共用消防穩壓裝置。

[1] GB 50016—2006，建筑設計防火規范[S].

[2] GB 50084—2001，自動噴水滅火系統設計規范(2005年版)[S].

[3] GB 50229—2006，火力發電廠與變電站設計防火規范[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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