1 概述
当今世界,火灾造成的损失是非常巨大的,由于火势蔓延速度快、危害大,它会造成生命财产的极大损失,会使国家毁于旦夕。对于火力发电厂而言,可导致火灾发 生的诱因是非常多的,输煤系统、燃油系统、电气设备,都可以导致火灾的发生,而火灾一旦发生,就很难控制,它直接威胁火力发电厂的安全运行。因此,对于火 力发电厂而言,应贯彻“预防为主,防消结合”的原则,尽可能将火灾消灭于萌芽状态。为此,除了在火电厂配备安装各种消防设备,采取消防手段,如消防水泵, 消火栓,水喷淋消防系统,固体消防系统,以解决火灾发生后的消防灭火问题外,火灾的发现,探测及早期预报在火力发电厂消防设计中占有非常重要的地位。尽可 能迅速的对火灾发出反应,并快速采取措施,可极大的减少火灾造成的损失。然而,单靠运行管理人员去发现并预报,显然是不可能的事情,必须通过先进的技术和 设备去预报火灾。火灾自报警系统是火灾预报的先行官。完善可靠,技术先进的火灾自动报警系统,对火灾的早期预报及发现起着致关重要的作用,许多火灾实例说 明,火灾自动报警装置的作用是十分明显的,它能起到通报火灾,及时进行扑救,为防止和减少建筑物重大火灾发生起了良好的作用,为迅速扑救赢得了时间。火灾 自动报警系统的设计原则是:安全可靠,方便使用,技术先进,经济合理。
世界上诞生火灾自动探测系统已有100多年历史,我们可以把这一段历史分成五代。
第一代:从19世纪40年代至20世纪40年代,火灾自动报警系统的发展处于初级阶段,感温探测器占主导地位。
第二代:从本世纪50年代至70年代,这30年中感烟火灾探测器登上舞台,将感温火灾探测器排挤到次要地位,火灾信号传输的导线为多线制,包括N+1线和 更多的线。
第三代:从80年代初开始至今,总线制火灾自报警系统蓬勃兴起。
第四代:从80年代后期开始至今,由于模拟量可寻扯技术的出现,给火灾探测技术带来了一场革命,从而进入了智能化时代。
第五代:九十年代以来,欧美出现了无线火灾自动报警系统,它是利用无线信道传送火灾探头发出的火警信号和故障信号,并记录发出这些信号的地点和时间的火灾 自动报警专用设备。
内蒙西部电网中,丰镇电厂#1一#6机组,达拉特电厂#1一#4机组,准格尔电厂、海勃湾电厂均装设了火灾自动报警系统,基本上都采用了第三代或第四代产 品,本文就达拉特电厂火灾自动报警系统的设计及配置进行简要的介绍。
《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229—96对火灾探测报警与灭火系统有如下规定:
5.8.1 50MW机组以下的发电厂应设置消火栓灭火系统。
5.8.2 在50-125MW机组的发电厂的电缆夹层,控制室,电缆隧道的电缆交叉密集处,电缆竖井及屋内配电装置处,宜设置火灾探测报警装置和移式灭火器具。
5.8.3 200MW机组及以上容量的发电厂应在下列部位设置火灾报警区域:
5.8.3.1 每台机组为—个火灾报警区域,包括单元控制室,汽机房、锅炉房、煤仓间以及主变压器。启动变压器,联络变压器,厂用变压器,柴油发电机火灾探测区域。
5.8.3.2 网络控制楼,微波楼和通信楼火灾报警区域,包括控制室,电子计算机房及电缆夹层火灾探测区域。
5.8.3.3 运煤系统火灾报警区域,包括控制室与配电间,转运站,碎煤机室及运煤栈桥火灾探测区域。
5.8. 3.4 点火油罐火灾报警区域,包括油罐火灾探测区域。
5.8.4 火灾探测器的选择应根据发电厂安装部位的特点采用不同类型的感烟,感温及火焰探测器。
5.8.7 厂区内升压站90000KVA及以上油浸变压器应设置火灾探测报警及水喷雾灭火系统或其他灭火设施。
达拉特电厂火灾自动报警系统设计是在规程规定范围内进行的。
2 火灾报警系统设置
达拉特电厂分二期工程建设,一期工程建设二台330MW机组,火灾自动报警系统由广惠港惠州消防保安工程公司设计,施工。二期工程建设二台330MW机 组,火灾自报警系统由内蒙古电力勘测设计院设计,内蒙古华伟消防工程有限公司施工建设。达拉特电厂一、二期工程火灾自动报警系统其控制器及所使用的感温、 感烟探测器均为日本日探株式会社生产的产品,一期工程于90年代初期开始建设,使用的探测器为多线制系统,控制器为常规控制器,进入90年代末期已被更为 先进的智能型二线制探测器及智能型火灾报警控制器所取代,其设备也已淘汰。二期工程则使用了智能化设备。
一期工程中#1、#2单元控制室各设置一台火灾集中控制器,在输煤集控室设置一台火灾报警控制器,在全厂机炉主要电缆桥架上设置感温电缆,并通过感温电缆 控制器确切报出发生火灾具体电缆段,在网控楼设置火灾报警集中控制器,全厂主要部位一旦发生火警可自动报出(按规划,今后电厂应设置消防控制中心,全厂火 灾信息都报到该控制中心,—期工程暂将控制中心设在网控室)。
二期工程选用日探公司的最新产品,配置 NF-3型智能火灾报警控制器,类比式感烟、感温控测器,系统配置为在#3、#4单元控制室各设置一台火灾报警重复显示器,在网控楼设置一台NF-3型智 能火灾报警控制器。
一、二期工程在#1一#4主变、厂变,#1、 #2高压启动变,设置由雨淋阀及感温棒控制的自动喷雾灭火装置(该装置通过消防联动盘实现自动控制)。在煤仓间皮带层,输煤栈桥、转运站、碎煤机等设置水 喷淋灭火装置,闭式喷头选用68℃,由湿式报警阀控制其工作。在电缆夹层设置“1211”自动灭火装置;在单元控制室及继电器室设置“1301”自动灭火 装置。“1211”“1301”系统均与火灾报警装置联动。一、二期工程在下列部位装设了感温,感烟探测器及感温电缆:(1)单元控制室、(2)单元控制 室电缆夹层、(3)继电器室、(4)直流屏室、(5)电除尘控制室、(6)6kV配电装置、(7)380V配电装置、(8)主要电缆桥架、(9)主变压 器、启动变压器、厂用变压器、(10)网控楼、(11)输煤集控楼、 (12)制氢站、(13)燃油库、(14)煤仓间、(15)电缆竖井、(16)电缆隧道、(17)发电机主油箱、 (18)发电机密封油箱、(19)柴油机房、(20)磨煤机油站、(21)蓄电池室、(22)通讯机房。
为完善火灾自动报警系统,一、二期工程在相关部位均配置了火灾声光报警信号及紧急手动按钮。达拉特电厂火灾报警系统配置是现行大、中型火力发电厂火灾报警 系统设计中较为典型的方案,区别仅在于选用不同生产厂家的探测器及控制器。
3 火灾报警控制器及探测器选择
由于—期工程建设较早,其使用的设备现已淘汰,这里不再介绍。本文只介绍二期工程中使用的控制器及探测器。
二期工程火灾报警控制器选用日探公司生产的NF-3型控制器。由于采用了数字传输方式,因此,可以在同一线路上连接探测器和中继器。该控制器是模拟量和地 址号功能兼备的R型火灾、可燃气漏气信号的接收机,通过不同类型的中继器,可以进行防火门,防火卷帘等排烟设备的联动控制。另外,可以进行通过手动的远距 离操作。NF-3型控制器是日探公司专门为面向中国市场而开发的产品,它克服和解决了传统式“开关量”火灾报警系统环境适应能力差等缺陷,具有如下特点:
(1)采用数字信号减少了配线
火灾信号和防排烟控制,操作信号,基本上使用二根信号线。
(2)模拟量,地址号
火灾的检出,基本上使用模拟量,地址号探测器。因此,系统可以对微小的环境变化信息进行收集,从而使控制器能够正确地掌握火灾的发生现场以及其周围的热 量,烟的浓度等情况。可以在控制器上以数据方式进行设定,改变探测器的灵敏度,使探测器的灵敏度达到最佳的状态。
(3)自身诊断功能
控制器不仅具有各种故障监视功能,还具有细致的系统自身诊断功能。可以定期自动地对探测器进行功能测试,对预备电源进行容量确认,对显示设备进行功能检 查,可进行模拟探测器的信息确认,系统发生故障时,打印机可进行自打印。
(4)短路绝缘
为了保护传送线路,系统提供了短路绝缘功能。在末端部件故障,机械性断线和短路,漏水短路等情况发生,信号的传送不能正确进行时,可以将故障部分隔离开, 从而提高了系统的安全性。
(5)液晶显示
火灾信息用中文显示
(6)小型化
控制器为510地址的小型化机器设备
(7)声光报警
火灾的起火过程,一般会产生烟、热(温度上升)光,燃烧气体,火焰等现象,火灾的探测,是以物质燃烧过程中产生的各种现象为根据,实现早期发现火灾为前 题,因为火灾的早期发现,是充分发挥灭火措施,减少火灾损失,保护生命财产安全的重要条件。
自从1890年英国首先使用感温式火灾探测器以来,到目前为止,世界上研究和生产的火灾自动报警器的品种很多,但从探测原理上,主要分为(1)空气离化法 (2)热(温度)检测法(3)火焰检测法(4)可燃气体检验法。根据上述原理,目前世界各国生产的火灾探测器有感温式,感烟式,感光式,可燃气体探测式, 复合式等主要类型。要根据火灾的不同类型和所使用的场所选择合适的火灾探测器,才能真正发挥火灾探测器的效能,有效的探测火灾,从而实现早期发现火灾,早 期报警的目的。
根据火灾的特点,选择火灾探测器时,应符合下列原则:
(1)火灾初期有阴燃阶段,产生大量的烟和少量的热,很少或没有火焰辐射,应选用感烟探测器。