李美明

摘要：近些年，随着我国大气污染防治标准越来越严，室内贮煤场在火电厂贮煤场中数量日益增多。电厂室内贮煤场消防水炮的设计工作作为一个新的课题，亟需我们去分析研究。本文结合工程实例从消防水炮选型、安裝等方面进行介绍，为以后的电厂室内贮煤场消防水炮设计提供参考。

关键词：燃煤电厂; 室内贮煤场; 消防水炮

根据《中华人民共和国大气污染防治法》第四十八条第二款规定：工业生产企业应当采取密闭、围挡、遮盖、清扫、洒水等措施，减少内部物料的堆存、传输、装卸等环节产生的粉尘和气态污染物的排放，越来越多的燃煤电厂采用室内贮煤场已经成为必然的发展趋势[1]。相对于传统的敞开式或半敞开式贮煤场，室内封闭贮煤场已经成为我国燃煤电厂的主要发展方向。室内封闭贮煤场的消防设计，特别是消防水炮的设计作为一个新的课题，值得我们去分析研究。本文结合具体的工程实例，对消防水炮的水量、水压、安装和选型等方面进行介绍分析，为以后的电厂室内封闭贮煤场的消防水炮设计提供一些经验和建议。

1   工程概况

某纤维公司热电联产项目，按2×670t/h亚临界参数循环流化床锅炉+2×125MW背压式汽轮发电机组+1×6MW低参数背压式机组规划，本期先建1×125MW背压式汽轮发电机组。室内封闭贮煤场位于厂区南侧，建筑面积9982.28m2， 建筑高度24.5m，单层现浇混凝土框架结构。火灾危险性类别为丙类，耐火等级二级，主要承重构件中，钢筋砼柱耐火极限大于3小时，梁大于2小时，楼屋面板为钢筋砼现浇楼板，耐火极限大于2小时。维护墙采用240厚页岩多孔砖 ，耐火极限大于4小时。根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018版）第8.3.5条规定：根据本规范要求难以设置自动喷水灭火系统的展览厅、观众厅等人员密集的场所和丙类生产车间、库房等高大空间场所，应设置其他自动灭火系统，并宜采用固定消防水炮等灭火系统[2]。本工程室内封闭贮煤场属于高大空间，无论从室内贮煤场的高度还是从雨淋系统的水量角度考虑，都不适合采用自动喷水系统作为消防设施，因此本工程采用固定消防水炮作为消防灭火设施是比较合理的。

2   消防水炮设计选型

消防水炮种类繁多，可按喷射灭火介质、安装方式、控制方式和喷射状态分类。电厂室内贮煤场根据自身特点，通常采用固定式电控消防水炮（PSKD）和红外线自动寻的消防水炮系统（ZXD），两者差异主要在控制方式上有所不同。固定式电控消防水炮（PSKD）的远程控制，通过火灾探测系统报警，由消防控制中心手动控制启动消防水炮控制阀及消防水泵，供水灭火。红外线自动寻的消防水炮系统（ZXD）通过红外线探测器探测到火灾，启动相应位置的消防水炮，再通过消防炮的扫描机构锁定着火源，启动消防水泵，打开电动阀，可实现消防炮自动喷射灭火。总体上说，电控消防水炮（PSKD）性价比更高，但无法实现自动跟踪锁定灭火。红外线自动寻的消防水炮系统（ZXD）可以实现自动跟踪定位灭火，安全性更高，但工程成本也更高。本工程经综合考虑，采用电控消防水炮（PSKD）作为室内贮煤场的灭火设施。

3   消防水炮水量和水压的计算

根据《固定消防炮灭火系统设计规范》GB50338-2003，第4.3.4条规定：消防炮供给强度应按两门水炮的水射流同时到达防护区任一部位的要求计算，工艺建筑的用水量不应小于60L/s[3]。本工程采用PSKD30电控消防炮，其相应的规格参数详见表1[4]。

式中：Ds为消防水炮的设计射程（m），Dso为消防水炮在额定工作压力时的射程（m），Pe为消防水炮的设计工作压力（MPa），P0消防水炮的额定工作压力（MPa）。

消防水炮的设计工作压力Pe=室内贮煤场引入口压力约（1.01MPa）-消防水炮静扬程（0.138 MPa）-消防管道引入口处埋深（0.018 MPa）-管道沿程和局部水头损失等（0.042 MPa）=0.812MPa。经公式3-1计算，消防水炮的设计射程Ds=60.45m，可以满足本工程的射程要求。

式中：Qs为消防水炮的设计流量（L/s），qso为消防水炮在额定工作压力时的流量（L/s），Pe为消防水炮的设计工作压力（MPa），P0消防水炮的额定工作压力（MPa）。经公式3-2计算，消防水炮的设计流量为30.22L/s，可以满足本工程的流量要求。考虑到下期扩建和检修维护等方面问题，本期工程消防水炮全部均匀布置在室内贮煤场的北侧，共9台，满足两门水炮的水射流同时到达防护区任一部位的设计要求。本工程室内贮煤场的消防水炮的平面布置图和系统图详见图1和2。

4   消防水炮的安装固定

考虑到室内贮煤场的自身特点，消防炮可在地面上安装，墙、柱上安装或在屋顶的钢架上安装。本工程室内贮煤场内堆煤高度为11.00m，经综合考虑，在12.5m层设计了9个消防炮平台（1.6m×1.8m），与户外的楼梯平台相连接，以满足检修维护和现场就地操作要求，详见图3。另外，从图3中可以看出，消防水炮的射程范围内无梁、柱等障碍物的遮挡，满足设计要求。

5   结语

电厂室内贮煤场的特点在于室内贮煤量大，内部空间大且不易分隔，火灾蔓延速度快，采用消防水炮作为灭火设施是比较合理的。本文结合具体工程实例从消防水炮选型、水量、水压计算和安装固定等方面进行分析，为以后的电厂室内贮煤场消防水炮设计工作，提供一些参考经验。

参考文献：

[1]   赵佰波，王  欣.固定式消防水炮在火电厂封闭圆形煤场中的应用[J].工业安全与环保，2012，（04）：39-41.

[2]   中国人民共和国住房和城乡建设部.GB50016-2014建筑设计防火规范[S].2014.

[3]   中国人民共和国公安部.GB50338-2003固定消防炮灭火系统设计规范[S].2003.

[4]   中国航空工业规划设计研究院.08S208室内固定消防炮选用及安装[S].2008.

[5]   张  鹏.燃煤电厂室内封闭煤场消防设计[J].化工管理，2019，（04）：197-198.