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萬家寨水電站消防設(shè)計(jì)

論文類型 技術(shù)與工程 發(fā)表日期 1999-12-01
來源 《中國給水排水》1999年第12期
作者 劉寶中,李強(qiáng),常繼成,鄧親云
關(guān)鍵詞 水電站 消防給水 CO2滅火系統(tǒng) 設(shè)計(jì)
摘要 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)。 ...

劉寶中,李強(qiáng),常繼成,鄧親云?
(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5.6×10m3,向太原市供水6.4×10m3;電站裝機(jī)六臺,年發(fā)電量27.5×10kW·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12.0×10m3。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

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