宗金宇 闫 锋 李丽娟

(1.中冶京诚工程技术有限公司，北京 100176； 2.北京英蓝置业有限公司，北京 100333)

某发电厂燃煤供应系统消防给水设计

宗金宇1闫 锋1李丽娟2

(1.中冶京诚工程技术有限公司，北京 100176； 2.北京英蓝置业有限公司，北京 100333)

以在建发电厂燃煤供应系统的消防给水设计为例，参照相关设计规范以及该工程实际情况，介绍了发电厂燃煤供应系统尤其是输煤通廊及转运站消防给水设计的原则、主要内容以及应注意的问题，为同类工程设计积累了经验。

发电厂，燃煤供应系统，消防，给水设计

1 工程概况

东北某公司为年产钢130万t钢材钢铁联合企业。为减少能源损失，节能降耗，根据本企业的余热利用情况，拟分两期新建2×60 MW高温高压煤粉掺烧煤气发电厂一座，并配套设置发电厂相关辅助设施。其中储煤及输煤系统等按最终规模一次建成。

燃煤供应系统主要由煤场本体和2个转运站及相应的带式输送机通廊组成。其主要设备有带式输送机共6台、电动葫芦、磁性物料除铁器、可逆电子配料秤、抓斗起重机1台等。

煤场内存储的煤为褐煤，其上方设有煤棚，煤场周围不设围墙，其消防用水主要由其周围的室外消火栓提供。

输煤系统的褐煤首先进入地下的受煤斗室，受煤斗室为全地下结构，深8.5 m。1号输煤通廊宽5.8 m，总长约40 m，内有2台带式输送机，将褐煤由-8.5 m送往1号转运站地面层。1号输煤通廊地下部分为钢筋混凝土结构，地面以上部分为钢结构。

1号转运站由两层组成，长9 m，宽8 m，地下1层标高为-4.5 m，地面层标高为±0.0 m。褐煤由地面层下落到地下层的带式输送机上，将煤送往2号输煤通廊。

2号输煤通廊宽5.8 m，总长约150 m，内有2台带式输送机，将煤由-4.5 m送往2号转运站的2层。2号输煤通廊和2号转运站均为钢结构。

2号转运站长9 m，宽8 m，为架空结构，由两层组成，1层地面标高为31.5 m，2层地面标高为34.5 m。褐煤由2层下落到1层的带式输送机上，将煤送往发电主厂房的煤仓间。

输煤通廊、消防水泵房及主厂房的平面图见图1。

2 消防水池

本工程消防用水均接自厂区内消防给水泵站，消防水泵房设有消防水池，通过消防水泵供给本系统消防用水，消防水池内同时存有一部分的生产用水，供煤场洒水用水，消防水取水池下层水，通过采取技术措施保证消防水不被占用。

2.1 消防用水量

根据GB 50229—2006火力发电厂与变电站设计防火规范(以下简称《火规》)、GB 50016—2006建筑设计防火规范(以下简称《建规》)以及GB 50084—2001自动喷水灭火系统设计规范(以下简称《喷规》)，发电主厂房以及转运站等构筑物设置室内消火栓系统，输煤通廊内设置自动喷水灭火系统以及水幕系统，按同一时间一次火灾设计。各系统具体用水见表1，其中室内消火栓系统以发电主厂房消火栓系统为依据。

表1 用水量标准及一次灭火用水量

2.2 消防水池贮水量

本工程将室内消防用水量均贮存在消防水泵房的地下消防水池内，消防水池总的贮水量为540 m3，根据《建规》消防水池应分为2格。

3 消防水泵房及管网

1)消防水泵房。消防水泵站内设置有4组水泵，包括1组消火栓泵(1用1备)，1组自动喷淋消防泵(1用1备)，1组水幕喷淋消防泵(1用1备)以及1组煤场生产洒水泵(1用1备)。消防水泵站内还设置有一套消防稳压装置，以及检修吊车等。

2)消防给水管网。输煤系统的消防给水设计主要包括转运站消火栓系统和地下通廊、输煤通廊防火分隔水幕系统及自喷系统设计。消火栓系统以及水幕系统为环状管网供水，自动喷水灭火系统只设有一个湿式报警阀，为支状管网供水。

输煤系统的消火栓给水系统为两路供水，一路供水从受煤斗室进入，另一路接自发电主厂房消火栓系统；输煤系统的自动喷水给水系统为单路供水，管线穿过发电主厂房进入输煤系统。水幕系统为两路供水，一路供水从受煤斗室进入，另一路管线穿过发电主厂房进入输煤系统。这三种系统的给水管网可见图2～图4。

4 消火栓系统

1)设计依据。根据条文7.3.1，7.3.2， 封闭式运煤栈桥及运煤隧道不设置室内消火栓。因此，运煤栈桥或通廊不再设置消火栓。根据《火规》7.3.1转运站内应设置室内消火栓，同时参考7.3.3转运站内消火栓水量应为10 L/s，同时使用水枪数量为2支。

2)设计要点及主要内容：a.本项目建、构筑物中，发电主厂房为消火栓用水需水量最大的建筑物，其室外消火栓用水量为35 L/s，由室外消防管网供给。由于室外消防管网压力不能满足室内消火栓供水压力的需要，因此室内消火栓供水由消防水泵房提供，其室内消火栓用水量取30 L/s。发电主厂房为丙类厂房，其火灾延续时间为3 h；b.室内采用临时高压制消火栓给水系统。消防水泵房内设2台消火栓系统给水泵，1用1备，互为备用，给水加压泵的型号为XBD9/30-L，参数为Q=30 L/s，H=0.9 MPa，N=45 kW，满足系统的要求;c.为保证系统内平时的供水压力，在水泵房内设消防稳压装置。消火栓口水压大于0.5 MPa时，需要采用减压稳压型消火栓。

输煤通廊消火栓系统平面图见图2。

5 自动喷水灭火系统

1)设计依据。根据《火规》条文7.1.10， 要求凡封闭式运煤系统建筑为钢结构均须设置自动喷水或水喷雾。本工程1号和2号通廊内均设置了自动喷水灭火系统。根据《火规》条文7.5.3，运煤通廊属于火灾危险等级为中危险Ⅱ级；根据《喷规》条文5.0.1，喷水强度：中危险Ⅱ级8 L/(min·m2)，作用面积为160 m2，持续喷水时间：1 h；最不利点喷洒头工作压力不小于0.05 MPa。

2)设计要点及主要内容：a.在1号输煤通廊自喷系统的进水管道上设置减压措施(减压孔板)；b.由于通廊内不设采暖，本系统采用预作用系统，预作用报警阀设置在2号转运站内，报警阀及其前面的管道采取电伴热保温；c.喷头采用68 ℃闭式玻璃球直立型快速响应喷头；d.消防水泵房内设2台自动喷水给水泵，1用1备，互为备用，自动喷淋给水加压泵的型号为XBD8/30-L，参数为Q=30 L/s，H=0.8 MPa，N=45 kW，满足自动喷淋系统的要求；e.发电主厂房的墙壁上设置消防水泵接合器，供消防车从室外消火栓取水向室内自动喷水灭火系统补水；f.在水泵房内设消防稳压装置，以保证系统平时的压力；g.为了保证系统安全可靠，报警阀组的最不利喷头处设末端试水装置，各层的最不利喷头处，均设DN25 mm试水阀，安装高度应便于操作。

输煤通廊自动喷水灭火系统平面图见图3。

6 水幕系统

1)设计依据。根据《火规》条文7.1.9，50 MW机组容量以上燃煤电厂，其运煤栈桥及运煤隧道与转运站、主厂房等连接处应设水幕。具体到本工程，为运煤通廊和转运站、运煤通廊和主厂房以及运煤通廊和受煤斗室连接处设置水幕分隔系统。设计水幕强度不小于2 L/(s·m)。

2)设计要点及主要内容：a.水幕系统的设计水量为30 L/s，火灾持续时间为1 h；b.1号运煤通廊两端、2号运煤通廊两端，以及2号转运站和主厂房之间设置水幕分隔系统，1号雨淋阀控制2号转运站和发电主厂房之间的水幕给水系统，2号和3号雨淋阀同时控制2号输煤通廊两端的水幕给水系统，即2号通廊内发生火灾时，2号和3号雨淋阀同时开启，4号雨淋阀控制1号输煤通廊两端的水幕给水系统；c.水幕系统采用开式普通型洒水喷头，流量系数K=80；d.水幕系统设2台给水泵，1用1备，互为备用，自动喷淋给水加压泵的型号为XBD9/30-L，参数为Q=30 L/s，H=0.9 MPa，N=45 kW，满足自动喷淋系统的要求；e.在2号转运站下方(发电主厂房的墙壁上)以及受煤斗室附近设置消防水泵接合器，供消防车从室外消火栓取水向室内自动喷水灭火系统补水。满足自动水幕系统的要求；f.为保证系统内平时的供水压力，在水泵房内设消防稳压装置。

输煤通廊水幕系统平面图见图4。

7 本工程消防给水设计应注意的问题

1)本工程1号运煤通廊地下部分为混凝土结构，地上部分为钢结构，2号运煤通廊为钢结构，根据《火规》条文7.1.10， 要求封闭式运煤系统为混凝土结构时可不设置自动喷水或水喷雾，考虑到通廊内为封闭环境，且火灾蔓延迅速，不利于消火栓系统灭火，因此即使为混凝土结构的运煤通廊也推荐设置自喷系统灭火。

2)由于2号转运站为架空结构，2号转运站附近地下敷设管道的空间较小，同时2号转运站紧邻发电主厂房，结合本工程实际情况，进入2号转运站的消防管道从发电主厂房内部穿过。

3)本工程运煤通廊以及转运站内没有设置采暖，自喷系统和水幕系统管道保温采取的措施为，在报警阀前采取电伴热保温；根据《建规》8.4.2，消火栓系统在有可能会被冻裂的给水管道入口前设置电动阀门、手动阀门以及放空阀门，电动阀门及其前的管道和阀门采取电伴热保温，同时在消火栓系统的高点设置快速排气阀。如果条件允许，还是建议运煤通廊及转运站内采取采暖措施，保证消防给水管道的运行安全。

4)根据本工程实际情况，在厂区范围内无法设置高位水箱，因此在水泵房内设置了一套消防稳压装置以满足维持管网压力的需要，室内三种消防系统所需供水压力接近，因此可共用消防稳压装置。

[1] GB 50016—2006，建筑设计防火规范[S].

[2] GB 50084—2001，自动喷水灭火系统设计规范(2005年版)[S].

[3] GB 50229—2006，火力发电厂与变电站设计防火规范[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，工程师； 闫 锋(1981- )，男，高级工程师； 李丽娟(1983- )，女，工程师

1009-6825(2015)06-0118-03

TU991

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