劉寶中1,李強(qiáng)1,常繼成1,鄧親云2? (1.水利部天津勘測設(shè)計(jì)研究院,天津 300222;2.水利 部規(guī)劃設(shè)計(jì)總院,北京 100011)
摘 要:萬家寨水電站年供水14.0×108 m3,發(fā)電27.5×108 kW·h,本文介紹水電站的消火栓系統(tǒng)、水噴霧系統(tǒng)、CO2滅火系統(tǒng)、探測和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞:水電站;消防給水;CO2滅火系統(tǒng);設(shè)計(jì) 中圖分類號:TV73;TU998.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C 文章編號:1000-4602(1999)12-0034-02 1 工程概況 黃河萬家寨水電站工程是國家“八五”和“九五”期間的重點(diǎn)大型水電工程,位于托克托至龍口段的峽谷內(nèi)。? 電站的主要任務(wù)是供水結(jié)合發(fā)電調(diào)峰,同時兼有防汛防凌的任務(wù),擔(dān)負(fù)著向能源基地供水和華北電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰供電的重要作用。年供水量14.0×108m3,其中向準(zhǔn)旗地區(qū)供水 2.0×108 m3,向朔州市和大同市供水5.6×108m3,向太原市供水6.4×108m3;電站裝機(jī)六臺,年發(fā)電量27.5×108kW·h。工程建成后,將緩解晉蒙能源基地和城鄉(xiāng)工農(nóng)業(yè)用水及電力供應(yīng)狀況,經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。 工程的建筑物由電站建筑物和生活管理區(qū)建筑物組成,電站建筑物由攔河壩、泄水建筑物、引黃取水建筑物、發(fā)電廠房、控制樓、開關(guān)站、消防車庫及營房、凈水廠、機(jī)修廠等組成。引黃取水建筑物設(shè)在左岸,采用頂溢分層取水的方式,敷設(shè)兩根DN4000 mm的鋼管,單根取水2 4.0m3/s,每年可向山西供水12.0×108m3。發(fā)電廠為鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)的壩 后式廠房,地上一層地下三層。發(fā)電廠安裝6臺混流式發(fā)電機(jī)組,機(jī)組間距2.4m。在廠房上游側(cè)的地面下依次排列有母線室、電纜廊道和消防廊道;在廠房下游側(cè)的地面下設(shè)有管路廊 道、供水廊道等??刂茦菫殇摻罨炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)的十層建筑,全廠的生產(chǎn)調(diào)度、中心控制室、計(jì)算機(jī)室、有線及微波通信中心、消防控制室、水位監(jiān)測室、儀表及高低壓電器試驗(yàn)室均設(shè)在這里。在發(fā)電廠的下游左岸布置凈水廠,其水處理工藝是加藥、混凝、澄清、過濾、消毒,生產(chǎn)能力3200m3/h。在發(fā)電廠的下游右岸布置機(jī)修廠房、消防車庫和營房,電站建筑總面積46585m2,生活管理區(qū)建筑總面積99036m3。? 2 消防給水設(shè)計(jì) 電站消防給水的設(shè)計(jì)立足于自救,消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)成常高壓。? 2.1 消防水源和消防給水系統(tǒng) 消防給水由設(shè)在壩下左岸的凈水廠供給,通過專用水泵將水送到壩頂右岸460m3的高位消防水池,其容積是按儲存電站最大一次消防需水量324m3和3h生產(chǎn)生活需水量136m3設(shè)計(jì)的。水池分為兩格,每格均設(shè)有溢流水位、最高水位、消防水位和報(bào)警水位等水位信號,以保證消防水量不被動用。 由高位消防水池通過兩根DN300mm管道將水送到消防廊道,由消防廊道再分出去發(fā)電廠、控制樓、開關(guān)站、主變壓器、發(fā)電機(jī)組和附屬廠房的管道系統(tǒng),每個系統(tǒng)均設(shè)計(jì)成環(huán)路,以保證消防供水的安全性。 發(fā)電廠的消防供水系統(tǒng)又分為上游側(cè)和下游側(cè)兩個消防供水系統(tǒng),其下游側(cè)消防供水系統(tǒng)除供給下游側(cè)消火栓外,還要供給發(fā)電機(jī)組的噴霧用水。為保證發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行,發(fā)電機(jī)組除設(shè)有電器保護(hù)措施以外,還設(shè)有水噴霧保護(hù)措施。在發(fā)電機(jī)定子線圈的兩端設(shè)有固定式水噴霧滅火環(huán)管系統(tǒng),上下環(huán)管的直徑均為DN100mm,每根環(huán)管上設(shè)有高速噴頭48個,每個噴頭的工作壓力不低于0.35 MPa,水噴霧流量為18.0 L/s,水噴霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)為探測系統(tǒng)控制的自動啟動和現(xiàn)場手啟動兩種啟動方式,發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)隨時由探測系統(tǒng)和電視閉路 監(jiān)視系統(tǒng)傳送到中央控制室,在確認(rèn)火災(zāi)無誤后,啟動水噴霧系統(tǒng),以及時滅火和防止火災(zāi)漫延。? 控制樓除設(shè)有水消防系統(tǒng)外,還設(shè)有二氧化碳滅火系統(tǒng)。 開關(guān)站首層設(shè)有六臺主變壓器,在主變壓器的下面設(shè)有集油坑,坑內(nèi)鋪0.30 m厚的卵石層,卵石層下面設(shè)四根DN200mm的排油管?;馂?zāi)事故時,變壓器的絕緣油和消防水均通過排油管排到廠外的事故油池,以免火災(zāi)漫延。主變壓器的消防供水共分六個系統(tǒng),每臺主變單 元均設(shè)兩根DN 300 mm的環(huán)狀供水管道,水霧噴頭分為三層,共安裝高速水霧噴頭76只,系統(tǒng)設(shè)計(jì)為探測系統(tǒng)控制的自動和現(xiàn)場手動兩種啟動方式,水噴霧強(qiáng)度為20 L/(min·m2),單臺主變水噴霧流量115 L/s。? 2.2 消防水量和消防水壓 電站和生活管理區(qū)均需設(shè)消防給水,根據(jù)建筑物和設(shè)備生產(chǎn)的火災(zāi)危險性類別和建筑物耐火等級,計(jì)算消防水量和強(qiáng)度結(jié)果見表1。 表1 建筑物和設(shè)備消防水量表 建筑物或設(shè)備名稱 | 建筑物體積或面積 | 所需消防水壓(MPa) | 消防系統(tǒng)實(shí)際水壓(MPa) | 消防流量(L/S) | 消防水量(m3) | 備注 | 發(fā)電廠 | 177469m3 | 0.34 | 0.40 | 內(nèi)25,外20 | 324 | 2.0h | 控制樓 | 27400m3 | 0.48 | 0.50 | 內(nèi)25,外15 | 288 | 2.0h | 主變單元 | | 0.60 | 0.60 | 115 | 165 | 24min | 發(fā)電機(jī)單元 | | 0.40 | 0.40 | 18 | 11 | 10min | 輔助生產(chǎn)車間 | 972m2 | 0.30 | 0.40 | 內(nèi)5,外15 | 144 | 2.0h | 生活管理區(qū) | 99036m3 | 0.35 | 0.35 | 20 | 144 | 總建筑面積 | 高位消防水池的容積460m3,其設(shè)置高度是以滿足主變單元水噴霧消防所需壓力為準(zhǔn),水池的出水管直徑以滿足主變單元水噴霧流量115L/s為準(zhǔn)。? 3 通風(fēng)系統(tǒng)防火與排煙設(shè)計(jì) 發(fā)電廠地下各層、控制樓地下各層及地下的消防廊道、電纜廊道、高低壓盤室、廠用變電室 、油處理室、封閉母線室、管路室、透平和絕緣油室等均設(shè)有送排風(fēng)系統(tǒng)。為防止火災(zāi)沿通風(fēng)系統(tǒng)漫延,除風(fēng)道采用不燃的玻璃鋼制品外,所有風(fēng)道穿越防火墻和防火分隔物時,均在穿越處設(shè)防火閥。當(dāng)室溫升至69~70 ℃時,進(jìn)風(fēng)口上的防火調(diào)節(jié)閥自動關(guān)閉,與之聯(lián)動的送風(fēng)機(jī)停運(yùn),探測系統(tǒng)報(bào)警;當(dāng)室溫升至150 ℃時,設(shè)在排風(fēng)口上的防火防煙閥自動關(guān)閉,與之聯(lián)動的排風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行?;馂?zāi)事故后,手動或遠(yuǎn)動啟動防火調(diào)節(jié)閥和排風(fēng)機(jī),進(jìn)行事故排煙。 ? 4 CO2滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)? 在中央控制室、電纜室和兩段電纜廊道的四處防護(hù)區(qū)共用一套組合分配式高壓二氧化碳滅火系統(tǒng),設(shè)備間設(shè)在地下二層緊靠樓梯間處,組合分配系統(tǒng)內(nèi)最大的防護(hù)區(qū)容積為1746m3,設(shè)計(jì)濃度為47%,需二氧化碳2604kg,共設(shè)70L高壓瓶56個,充裝系數(shù)為0.68。在計(jì)算機(jī)室單獨(dú)設(shè)置一套355型低壓二氧化碳滅火系統(tǒng),設(shè)備在保護(hù)區(qū)的防護(hù)罩內(nèi)。? 5 火災(zāi)報(bào)警與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在控制樓、發(fā)電廠、開關(guān)站及有關(guān)部位設(shè)置了火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng),系統(tǒng)主要由火災(zāi)報(bào)警控制器、手動火災(zāi)報(bào)警按鈕、火災(zāi)探測器及火災(zāi)事故廣播系統(tǒng)組成。? 火災(zāi)報(bào)警控制器設(shè)在消防控制中心,以專用電纜聯(lián)接,能接收探測器和手動報(bào)警按鈕的火情信號,并發(fā)出聲光報(bào)警,指出火災(zāi)發(fā)生的位置,電子鐘自動顯示火災(zāi)報(bào)警時間,監(jiān)視器自動顯示火災(zāi)部位的平面布置圖。在自動滅火系統(tǒng)的場所,當(dāng)兩種不同性質(zhì)的探測器同時報(bào)警的情況下,可以自動啟動滅火系統(tǒng)。 在固定式水噴霧和二氧化碳滅火系統(tǒng)控制的場所,設(shè)置了自動啟動、手動啟動和機(jī)械啟動三種控制方式。固定式滅火系統(tǒng)啟動后,在防護(hù)場所及其門口均有聲光報(bào)警顯示。聲音不少于7.5 B,光報(bào)警器15m設(shè)一個。
電 話:(022)28702345? 收稿日期:1999-07-14 |