大型火力发电工程消防系统典型配置及应用分析

摘 要：火力发电厂因其生产工艺特点而具有较高的火灾危险性和危害性，文章概述了国内某2×300MW火力发电工程消防系统的主要配置构成，通过对一段时间运行过程的调研，总结和分析了系统在运行和检修方面存在的问题，对系统的日常管理、优化改进提出了意见，并通过制订实际的应对措施来保证系统的可靠运行。

关键词：发电；工程；消防；配置

中图分类号：TU892 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）05-0116-02

某2×300 MW火力发电工程于2009年5月完成168 h满负荷试运行，其消防系统的配置和设备选型具有典型性。通过对系统实际运行、检修情况进行调查研究，总结分析设计、施工中存在的问题，探讨对消防系统有关规范标准的实际应用和把握，为系统稳定运行发挥作用提供对策，同时也为其它类似工程提供借鉴。

1 消防系统配置

1.1 常规消防水系统

水源来自2座1 000 m3工业、消防水池，采用常高压给水，由1台消防电动泵、1台消防柴油泵、1套消防稳压给水设备、及1套室外消防管网组成。电动泵和柴油泵互为备用。常规消防水系统覆盖全厂范围内各个建筑内及室外道路边。

1.2 火灾探测报警系统

采用美国NOTIFIER公司的火灾探测及报警系统。集中控制器在集控室，区域控制器分别配置汽机、锅炉、输煤系统、灰硫、网控楼区域，共计一台主盘，五台区域盘。探测器采用线型感温型、点型感烟型及其组合的类型，易燃易爆品区域配置可燃气体探测器，覆盖主要设备间、控制室、电缆夹层及竖井、设备本体、油箱及油管道以及办公楼等。

1.3 自动喷水及水喷雾灭火系统

水喷雾配置在汽机油箱、发电机密封油装置、锅炉燃烧器、磨煤机油箱、变压器、柴油消防泵处。雨淋系统配置在给水泵油系统、汽机油管路、柴油发电机室、输煤栈桥处。水幕系统配置在输煤栈桥与转运站、碎煤机室结合处。

1.4 高压二氧化碳灭火系统

配置在蓄电池室、直流屏室、380 V及6 kV配电室、电缆夹层、工程师室、电子设备间、SIS间、等离子间、原煤仓、磨煤机等33个防护区。采用一套储存、组合分配系统，全淹没式灭火，浓度40%～62%；储气钢瓶116只，控制信号与火灾报警系统实现对接和联动。

1.5 无管网七氟丙烷气体灭火系统

配置在网控蓄电池室、通信机房、工程师室、继电器室、机组继电保护室等6个防护区。各保护区独立配置储气钢瓶，工作压力2.5 MPa，灭火介质为七氟丙烷，全淹没灭火，浓度8%。

1.6 火探管灭火系统

配置在主厂房内14个电缆竖井，系统由气瓶及火探管组成，灭火剂二氧化碳。动作信号进入火灾报警系统。

1.7 泡沫灭火系统

配置在两座300 m3油罐，由2套比例混合器、压力储罐以及管道阀门组成。有效容积1 000 L，采用氟蛋白泡沫液，6%混合比例。

1.8 移动式灭火器材和消防车辆

生产现场各处分散布置ABC干粉灭火器2～4具。配置10 t水泡消防车1辆，2 t干粉消防车1辆，组建专职消防队，担负火灾扑救任务和日常检查工作。

2 消防系统在运行过程中存在的问题

消防系统的配置主要依据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）及《火力发电厂及变电站设计防火规范》（GB50229-2006），通过一段时间的运行，系统在设计、施工和管理上存在的问题造成了一些功能不能得到有效的发挥，甚至形成较大的火灾隐患，必须高度重视。

①火灾探测报警系统具备预警、探测、联动、反馈等功能，是消防系统指挥中枢，实际应用中，我们发现以下问题：

一是系统误报及故障显示频繁，很多探头处于监管状态，无法进行火灾探测。其原因主要是探头安装的环境所致，特别是在发电厂内，气流、灰尘、湿气、电磁场、静电以及人为破坏等影响要远远大于其它场合，探头受潮、污染情况严重，会对依靠感应辐射、光谱、声波等来报警的设备产生严重影响。

二是火灾报警系统与灭火装置联动存在问题。由于系统间互相提供信号接口，在逻辑设定和线路规划上的轻微差别会造成信号连接不畅，甚至会造成某些功能无法实现。如电子设备间内火灾报警系统声光报警设定为：保护区内任何一个探头发出信号给主机，主机会给出指令使报警器发出声光报警；二氧化碳气体灭火系统的设定为：同时有两个探头发出信号给主机后，启动灭火系统，系统内的报警器发出声光报警，报警后15～30 s内（可设定）灭火剂喷出。不同系统内报警器报警时机不一致，造成人员无法判断系统的状态，对紧急情况设备操作和人员撤离造成影响。

三是火灾报警系统抗干扰能力不足和检修维护不便。大功率电气设备、电缆、无线通讯、电子设备等信号干扰源较多，油库、供氢站、氨区等距离较远，对信号传输有一定的影响。厂房多次出现报警器在未触动和无火情况下的报警，消防广播系统音响不佳、应急电话噪音大都与此有关。由于感温缆线直接敷设在设备本体上并且线路较长，局部检修容易造成不便和破坏。

②自动喷水系统水源引自常规消防水系统，只有常规消防水预设为系统自动方式时，自动喷水灭火才能够实现“自动”启动，因为如果自动喷水雨淋阀启动，管网泄压后消防水泵不能够自动启动，那么水源无法保证，因而不具备自动喷水的功能。再有就是自动喷水系统未预留排水设施，使得在试验工作受到制约。

③高压二氧化碳灭火系统的选型存在问题。一是灭火剂对保护区如电子设备间、工程师站、配电室内人员的安全有威胁，应当选择烟烙尽等环保、无毒的洁净灭火剂。二是系统压力较高，曾出现在磨煤机高压二氧化碳灭火系统动作后，由于瞬时压力较大，将磨煤机一次风管膨胀节打破，造成煤粉大量外喷，既污染环境又影响灭火效果。而且灭火过程为一次注入该区域保护瓶组内的灭火剂，而低压系统具有喷放持续性和可调节性更具优势。

④火探管灭火系统所保护的电缆竖井外部密封不严，内部防火分隔距离相对较长，造成每个独立空间较大，灭火剂释放后浓度不容易保持，影响灭火效果。同时，沿电缆敷设的火探管定期的检查不方便，不能直接检查其外观，仅能通过气瓶的压力显示判断系统是否正常。

⑤常规消防水系统位于锅炉露天布置的管道，冬季有局部容易结冰冻坏消防栓。系统稳压装置中的稳压泵流量不足，启动频繁，容易损坏电机，在实际中通过调节稳压系统回水阀开度，使得稳压泵连续运行、定期切换以减少启停，但造成用电量上升。系统压力较高，容易造成低处出水压力大于0.5 MPa，对人身和设备安全有一定威胁。

⑥移动式消防器材的配备配置不合理，主要是种类单一，ABC干粉式对于一些精密的电气、电子设备而言，其污损性不容忽视。实际中应充分考虑增加二氧化碳等作为补充，并增加针对油类火灾的泡沫式灭火器和消防干砂配置。

3 管理上采取的对策

针对消防系统设备存在的问题，需要运行部门、设备管理部门、监督管理部门在实际工作中不断摸索，同时也要依靠消防领域专业技术革新。在本工程中，我们通过强化日常管理工作充分发挥现有设备保障作用，积极创造条件对存在问题进行整改。

①加强消防设备运行监控，对运行值班人员的巡检工作中的消防责任进行了细化，要求对发出的火灾报警信号必须到现场进行确认，经确认无误后才能进行复位消除。对系统设备存在的问题及时上传缺陷管理系统，通知设备部门进行维修消缺。编制消防系统运行操作规程，熟练掌握自动喷水系统、气体灭火系统应急操作方法，确保在任何运行方式下系统设备能够正确动作。

②加强消防系统设备维保管理，建立专业设备管理制度，把每一个系统设备落实到具体责任人，经常组织各专业研究消防系统设备存在问题并进行整改。一是根据火电厂24 h有人值守的特点，预设自动喷水系统、气体灭火系统的运行方式为手动方式，在火灾报警系统发出报警信号并经值班员现场确认后手动启动系统。二是对磨煤机二氧化碳气体灭火系统进行改造，增加一套压力略低、流量可调、能够持续的蒸汽灭火系统，仅把二氧化碳作为最后一道消防手段。三是定期进行消防系统设备试验工作，检查各部位动作、联动情况，发现问题及时解决。四是充分利用机组大小修机会，制订计划增加线缆屏蔽能力，对电缆竖井密封性和防火分隔进行改造，更换不合规程要求的管道配件，增加室外管道电伴热等。五是对移动式消防器材配置进行优化，将8 kg干粉灭火器作为主要规格，对电气、电子设备间增加3 kg二氧化碳灭火器，对充油设备周边增加泡沫灭火器和配置消防砂箱及工具。

4 结 语

火力发电厂消防安全至关重要，确保消防安全人人有责，在文章的撰写过程中工程建设、设计、施工等有关单位、部门提供了大量的技术资料和意见，笔者也调研了同类型单位的运行情况，听取了一些专家的建议，文章的研究可为实际火力发电工程消防系统的应用提供参考。

参考文献：

[1] DL5000-2000，火力发电厂设计技术规程[S].

[2] GB 50016-2006，建筑设计防火规范[S].

[3] GB50229-2006，火力发电厂与变电所设计防火规范[S].