大型燃气联合循环电厂消防系统设计设想

1、大型燃气联合循环电厂消防系统设计设想摘要 :阐述了对于大型燃气联合循环电厂消防系统设计的设想,重点介绍了燃气联合循环电厂消防系统的设计范围、重点防火分区与火灾爆 炸危险区域的划分、消防给水、电厂各系统的消防措施、火灾监测及 灭火系统汇总、火灾报警及控制系统等。关键词:燃气联合循环电厂 ;消防系统 ;火灾监测 大型燃气联合循环电厂消防设计范围包括消防给水供水系统、室内、 外消火栓灭火系统、自动喷水及水喷雾灭火系统、气体灭火系统、移 动式灭火器系统、火灾报警及控制系统 "。火力发电厂与变电所设计防火规范（GB50229296规定重点防火区域 划分为动力岛、柴油发电机室、配电装置区、天然气

2、调压站、材料库 区、消防水泵房区。目前国内尚无燃机电厂危险区域的划分标准，IEC79210将危险区域划分 为三类:0 区、1 区、2区,排放等级定义为连续排放、 主要排放和次要排 放 3 个等级"危险区域的划分与危险品的排放频率、排放持续时间、排 放量、排放浓度、排放流速、通风条件等有关。一般来说,有连续排放源的区域为 0 区、有主要排放源的区域为 1 区、有次要排放源的区域 为2区。在燃气电厂内 ,天然气主要泄漏点在天然气管道系统的法兰连接处,根据IEC7921C标准属于有次要排放源，因此燃气电厂内的爆炸与火灾危险 区域属于 2区 主厂房内的天然气主要泄漏点 (即危险区域为 :天然

3、气前置模块、 天然气模块、燃气轮机本体罩壳内区域。 电厂使用的天然气一般由区域厂天然气网络送至电厂厂区内的天然气 调压站、主厂房外的危险区域主要指天然气调压站,该处爆炸与火灾危险区域属于 2 区。整个调压站可半开放布置 ,上面设防雨顶棚。发电机冷却采用氢冷，GE公司将发电机定子壳体内区域定义为 2区危险 区。1 消防给水系统 大型燃气联合循环电厂需建设一套消防给水系统,供应机组自动喷水及水喷雾灭火系统。消防生活合用水池由净水站或市政自来水管网供消 防补充水 ,水质为澄清过滤水。 消防泵从消防水池吸水 ,经升压后接入厂 区消防水管网 ,供整个厂区的消防水 ,包括厂区及建筑物室内消火栓灭 火系统、

4、主厂房内自动喷水灭火系统。包括 :(1) 1台100%电动消防泵 ,1台100%柴油机消防泵。当电动消防泵事故时柴油机消防泵将自启动。气压罐消防稳压设备维持管网稳定的水压和 提供消防泵启动瞬间的应急消防用水。在发生火灾的情况下,当消防管网水压降至一定值时 ,自动启动电动消防泵 ,当电动消防泵故障时立即 启动柴油机备用消防泵 ;(2) 消防水系统的稳压设备 1 套;(3) 消防生活合用水池 1 座,水源为澄清过滤水 ;(4) 柴油机消防泵设火灾探测装置及水喷雾灭火系统;(5) 消防泵房设就地消防盘 ;消防泵可以在消防主盘上启动 ,平时消防管 网由稳压设备稳定压力 ,当管网压力降低至某一定值时 ,

5、消防水泵将自 动启动;(6) 自动喷水系统 (阀组、喷头、管道及附件 );(7) 水喷雾系统 (阀组、喷头、管道及附件 );(8) 厂区及室内的管道、消火栓、阀门及附件。2 电厂各系统的消防措施2.1 油系统的消防措施 主厂房内的润滑油系统、氢密封油装置、储存油箱、油管道、给水泵 油箱等均采用自动喷水灭火系统或水喷雾灭火系统都设有感温探测器。2.2 电气设备的消防措施(1)变压器消防 变压器消防均采用水喷雾灭火系统 ,水源接自主厂房内自动喷水消防环 管。这些变压器设有线型感温电缆 ,在区域盘、消防主控盘上进行监控。(2)电缆防火生产车间中 ,均采用阻燃电缆。 在通向控制楼电了设备间下电缆层的竖

6、井或墙洞及各种电气盘柜底部 开孔处采用电缆防火堵料、填料或防火包等材料封堵 ,耐火极限不小于 1h。电缆竖井通过每一层楼板处设置防火封堵。在电缆沟内每间距 100m 处,或主厂房内架空桥架每间距 100m 处设防 火墙(或阻火 )。防火墙上的电缆孔洞采用电缆防火堵料封堵 ,并采取防止 火焰窜燃的措施。对主厂房内易受外部火灾影响的燃机和汽机头部以及锅炉防爆门邻近 部位的电缆区段 ,采取在电缆上施加防火涂料或防火槽盒措施。 靠近带油设备的电缆沟盖板将加以密封。为防止 2 台机组电缆火灾漫延 ,在集控楼的电缆层设有两台机中间专用 的防火隔墙。主厂房电缆桥架、电缆沟、集控楼电缆夹层设线型感温探测器。控

7、制室、电子设备间、热工设备室、继电器室等处烟烙烬(INERGEN气体灭火系统 ,并设感烟、感温探测器。2.3 燃机本体消防燃机本体消防系统由燃机供货商负责设计。采用低压C02灭火系统，该系统包括一个低压CO2储罐、就地消防控制柜、CO2输送管道、喷头、 感温火灾探头等。保护区域包括 :燃机本体、天然气模块区域、燃机 2 号轴承。燃机罩壳内、燃机本体旁的天然气模块区域、燃机 2 号轴承罩壳内设 有感温火灾探头、火灾警铃及 CO2输送管道、喷头等。燃机本体低压 CO2 灭火系统包括 2 套独立的释放及管路系统 , 即初始释放系统(Initialdischargesystem及持续释放系统(Exte

8、ndeddischargesystem)当就 地消防控制柜接收到火灾报警信号后 ,首先关闭燃机的进气阀 ,初始释 放系统在几秒钟之内动作 ,在短时间之内使发生火灾的区域达到一定的 CO2灭火浓度，该系统动作时间在1min左右;之后持续释放系统动作，将 CO2灭火浓度维持在一定的范围内，该系统动作时间在3060min左右。 同时就地消防控制柜将火灾信号分别送至机岛设备的 MARKVI 控制盘 及消防主盘，MARKVI控制盘发出命令关闭正在运行的燃机及风机。 在燃机罩壳内及天然气模块区域设可燃气体探测器 ,根据可燃气体泄漏 的浓度,可发出两级报警信号(Highalarm/High2highalar

9、m)。其中天然气模 块区域设置 2只可燃气体探测器 ,两级报警信号浓度分别为 10%和25%; 燃料进口处设置 3 只可燃气体探测器 ,两级报警信号浓度分别为 10%和 25%;燃机本体罩壳内设置 2 只可燃气体探测器 ,两级报警信号浓度分别 为 10%和 25%;燃机本体上方通风管处设置 4 只可燃气体探测器 ,两级报 警信号浓度分别为 7%和 17%。如遇到气体泄漏等紧急情况 ,探测器警告 信号将送至机岛设备的MARKVI控制盘，以便及时采取相应的措施。2.4 火灾爆炸危险区域的防护措施(1) 天然气前置模块一般设在余热锅炉区域 ,为半露天布置 ,四周设有围 栅,无顶栅。 由于布置在室外

10、,气体难以聚集 ,达不到报警浓度。 该区域通 常不设置可燃气体探测器 ,但重要的电气、电子设备均考虑防爆要求。(2) 天然气模块一般布置在 6.45m 层燃机罩壳旁 ,会配套提供火灾报警探 测器、低压CO2灭火系统及可燃气体探测器。(3) 燃气轮机本体罩壳内区域会配套提供火灾报警探测器、低压CO2灭火系统及可燃气体探测器。整个厂区天然气调压站可半开放布置 ,上面设防雨顶棚。该区域通常不 设置可燃气体探测器 ,但重要的电气、电子设备均考虑防爆要求。(5)发电机冷却采用氢冷 ,在发电机罩壳内设可燃气体探测器及危险气体 探测器 ,根据气体泄漏的浓度 ,可发出两级报警信号。 其中在发电机端盖 处设置 2只危险气体探测器 ,两级报警信号浓度分别为 10%和 25%;在发 电机末端收集器处设置 3 只可燃气体探测器 ,两级报警信号浓度分别为 10%和 25%。如遇到气体泄漏等紧急情况 , 探测器警告信号将被送至机岛设备的MARKVI控制盘，以便及时采取相应的措施。 由于我国目