火力發電廠消防系統運行管理對策分析

邊福利，楊　建

(公安部上海消防研究所，上海　200032)

火力發電廠的生產系統主要包括燃燒系統、汽水系統和電氣系統等，生產區域主要包括集控樓、汽機房、鍋爐房、輸煤系統、脫硫系統、網控樓等，電氣設備和高溫高壓設備多，易燃、易爆和有毒物品多，生產環境復雜，火災風險大，消防設備發生故障的風險性也較大，消防系統管理中稍有疏忽，潛在的危險就會轉化為安全事故，影響電廠的生產安全。火力發電廠在設計、建設階段，均依照國家相關消防標準和規范設置消防系統，但在消防系統竣工投運后，如何進行科學的管理，尚無相應的理論基礎和技術標準[1]。消防系統的運行管理基本上以主觀經驗為主，或者限于被動解決已發生的問題，存在一定的隱患和風險，進而影響防范火災風險的能力。

1　火力發電廠消防系統運行風險分析

火力發電廠消防系統主要有火災自動報警系統、自動噴水滅火系統、氣體滅火系統、泡沫滅火系統、消防給水和消火栓系統、干粉滅火系統、被動防火系統以及移動式滅火設備等。筆者依托公安部應用創新計劃項目“火力發電廠消防系統運行管理技術研究”，抽樣選取了內蒙古自治區的10個火力發電廠進行研究。抽樣的各個火力發電廠地理位置接近，氣候條件相似，消防系統設置情況類似,見表1。

表1　抽樣電廠裝機容量和消防系統投運時間

項目組對抽樣火電廠一年以上的生產運行期間不同消防子系統、不同生產區域消防設備故障次數進行統計，收集相關消防系統運行風險數據，對相應風險數據進行整理分析。

1.1　火力發電廠不同消防子系統運行風險分析

從表2中可以看出，火力發電廠中，火災自動報警系統、消火栓系統和自動噴水滅火系統等消防子系統設備分布范圍廣，設備數量多。火災自動報警設備容易受到粉塵、潮濕、高電磁、高溫高壓的干擾，風險最大。消火栓及自動噴水滅火設備在正常運行中一直充滿0.5～1.0 MPa的壓力水，同時受到外部粉塵、潮濕和高溫高壓的影響，風險相應較大。低壓CO2、IG541/FM200、泡沫滅火及其他固定滅火系統由于分布范圍較小，系統組成相對簡單，受到干擾少，消防系統風險較小。

表2　抽樣電廠各消防子系統故障次數統計表

1.2　火力發電廠不同生產區域消防系統運行風險分析

從表3可以看出，火力發電廠中，輸煤系統、集控樓、鍋爐房和汽機房等生產區域生產環境惡劣，輸煤系統頻繁沖水，環境潮濕，在粉塵和水汽的作用下，消防系統設備會受到腐蝕、水沖刷，造成電氣設備短路、金屬管道及設備腐蝕，系統風險增大。集控樓、鍋爐房及汽機房消防系統設備數量多，在高電磁干擾、高溫高壓設備影響下，風險概率也隨之增加。網控樓、脫硫區域等區域生產環境良好、設備數量少，因此風險概率低。

表3　抽樣電廠不同生產區域消防系統故障次數統計表

2　火力發電廠消防系統運行管理對策

項目組通過搜集抽樣電廠消防系統故障案例及火災案例，分析、確定火力發電廠消防系統薄弱環節。針對抽樣火力發電廠一年以上的消防系統運行現狀進行調查，按系統投運時間、設備配置、管理現狀等將電廠的消防系統運行數據作為采集樣本進行調查。在此基礎上，分析火力發電廠消防系統故障原因及影響因素，以類比方式比較、確定火力發電廠不同區域消防系統的可靠性分級方案，有針對性地提出若干維護管理方案。然后，綜合考慮消防系統運行風險、生產區域可靠性和維護管理的經濟成本等因素，將不同的消防系統維護管理方案在運行中不斷進行比較、分析和完善。最終，在保障消防系統運行可靠的基礎上，降低消防系統運行管理的人力成本，設計最優的巡檢、日常保養和定期試驗方案，提出科學合理的消防系統運行管理對策。

2.1　運行維護人員的配置

火力發電廠投入的生產運行費用在滿足可靠性的前提下，需要充分考慮成本因素。依據火力發電廠消防系統的規模、投運時間的長短，應合理配備消防系統運行管理的檢修維護人員。對于同等規模的火力發電廠，系統投運時間越長，檢修維護人員數量應越多，人員的專業技能應越高；系統投運時間短，消防系統管理人員的數量就可適當減少[2]。在電廠規模不同的情況下，消防設備越多，檢修維護人員數量應增加。項目組綜合考慮電廠規模、消防系統投運時間和消防設備數量等關鍵因素，調整優化消防系統運行管理人員數量，并在實踐中分析消防系統可靠性的要求，最后得出符合可靠性和經濟性的運行管理人員配置原則，見表4。

表4　火力發電廠消防系統運行管理人力資源配置表

2.2　消防設施的日常巡檢和保養

2.2.1消防系統管理和維護工作人員應熟悉火力發電廠的生產區域狀況及消防系統配置狀況，設置合理的巡查路線，以保證能夠迅速、及時、準確地發現消防系統風險并將其排除。日常巡檢應由集控樓的集控室開始，在巡查完集中報警控制器后，再進入汽機房巡查，然后經由汽機房進入輸煤系統進行巡查，巡查完畢后進入鍋爐房、脫硫系統、網控樓及其他區域，依次巡查，保證巡查力度的同時亦節省人力，將消防系統風險降至最低。經過對巡檢方案不斷進行對比和優化，項目組提出各生產區域消防子系統可按表5進行巡檢。

2.2.2消防系統運行環境較為惡劣區域的巡檢頻率應根據實際情況適當增加，并做好消防設備的防護[3]。如輸煤區域，對火災報警設備加裝防塵防水保護設備，定期對粉塵較大區域的消防系統設備進行清掃，減少粉塵對消防設備的干擾。

表5　各生產區域消防子系統的巡檢頻率表

2.3　定期對消防系統進行檢測和試驗

由具備專業資質的運行管理人員定期對消防系統進行檢測和試驗，及時發現消防系統風險，對存在問題的設備進行維修、更換。火災報警系統運行風險最大，消火栓系統和自動噴水滅火系統運行風險一般，氣體滅火系統和泡沫滅火系統風險相對較小。經過對消防系統檢測和試驗方案的不斷對比和優化，項目組提出各消防系統可按表6的頻率進行定期檢測和試驗。

表6　不同消防系統檢測和試驗周期

3　結論

火力發電廠消防系統設備多樣，自動化程度高，運行環境惡劣，需要專業的消防系統運行管理人員，針對不同的消防子系統、不同的生產區域，分析消防系統的風險，制定科學、經濟的運行管理計劃，實施專業的管理措施，以確保系統穩定性與可靠性。通過對火力發電廠消防系統運行風險的分析，我們認為，消防系統運行管理應側重于消防系統設備的管理，建立完善的消防設備臺賬和設備圖紙檔案，掌握消防系統運行的全面信息，由專業的消防系統運行管理人員，通過日常巡檢保養，定期檢測試驗，及時對發生故障的設備進行維修和更換，保障消防系統正常運行。