第三節(jié)火力發(fā)電廠的防火設計要求

　　在確保電力生產安全的各個環(huán)節(jié)和過程中，設計是基礎和關鍵，火力發(fā)電廠的規(guī)劃建設必須有著完整的設計方案，尤其是防火設計，任何的疏忽都有可能在日后帶來火災危害。

　　一、火力發(fā)電廠防火設計依據(jù)

　　原電力工業(yè)部先后頒發(fā)了行業(yè)標準《電力設備典型消防規(guī)程》，會同有關部門共同制訂了國家標準《火力發(fā)電廠與變電所設計防火規(guī)范》(GB50229)，隨后又相繼出臺了一系列更具針對性的國家和行業(yè)標準，如國家標準《大中型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》(GB50660)、電力行業(yè)標準《火力發(fā)電廠建筑設計規(guī)程》(DL/T5094)、《火力發(fā)電廠建筑裝修設計標準》(DL/T5029)等，進一步規(guī)范了火力發(fā)電廠的防火設計，火力發(fā)電廠的消防系統(tǒng)也從單一的消防給水系統(tǒng)發(fā)展到今天的多種型式的滅火系統(tǒng)，并與火災自動報警系統(tǒng)、消防供電系統(tǒng)等相結合的完整的消防體系。

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　　二、火力發(fā)電廠防火設計要求

　　火力發(fā)電廠防火設計主要內容包括總平面、建筑耐火構造、安全疏散、建筑內部裝修、采暖、通風、空氣調節(jié)系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、火災探測報警系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)、消防供電系統(tǒng)、消防應急照明系統(tǒng)設計等方面。

　　(一)總平面防火設計要求

　　火力發(fā)電廠廠區(qū)的用地面積較大，建(構)筑物的數(shù)量較多，而且(構)筑物的重要程度、生產操作方式、火災危險性等方面的差別也較大，因此總平面設計的關鍵在于合理劃定重點防火區(qū)域。所謂“重點防火區(qū)域”是指在設計、建設、生產過程中應特別注意防火問題的重要區(qū)域，劃分的原則是將存在重大火災危險源或者生產工藝、控制系統(tǒng)存在容易導致火災發(fā)生的不安全因素以及出現(xiàn)故障可能導致一定范圍不利連鎖反應的重點區(qū)間、要害部位在平面設計中通過防火間距、分隔設施等加以限制、分隔，并分別考慮其獨立的建筑與防火設計。主廠房是火力發(fā)電廠生產的核心，圍繞主廠房應劃分為一個重點防火區(qū)域;室外配電裝置區(qū)內多為帶油電氣設備，其安全運行是火力發(fā)電廠及電網(wǎng)安全運行的重要保證，應劃分為一個重點防火區(qū)域;點火油罐一般貯存可燃油品，包括卸油、貯油、輸油和含油污水處理設施，火災幾率較大，為一個重點防火區(qū)域;按生產過程中的火災危險性劃分，乙炔站、制氫站為甲類，制氧站為乙類，各為一個重點防火區(qū)域;貯煤場常有自燃現(xiàn)象，尤其是褐煤，自燃現(xiàn)象較嚴重，為一個重點防火區(qū)域;消防水泵房是全廠的消防中樞，為一個重點防火區(qū)域�；鹆Πl(fā)電廠的材料庫及棚庫是貯存物品的場所，同生產車間有所區(qū)別，為一個重點防火區(qū)域。

　　重點防火區(qū)域劃定之后，重點防火區(qū)域之間、重點防火區(qū)域與其他建(構)筑物之間的防火間距、消防車道、廠區(qū)出入口、重要裝置的布置以及建(構)筑物之間的防火間距等總平面設計便可根據(jù)相關規(guī)范的規(guī)定順利進行。

　　(二)耐火構造設計要求

　　火力發(fā)電廠主廠房(包括汽輪發(fā)電機房、除氧間、煤倉間和鍋爐房)，其生產過程中的火災危險性為丁級，要求廠房的建筑構件的耐火等級為二級。隨著我國電力建設事業(yè)蓬勃發(fā)展，火電機組容量不斷增大，火電廠廠房隨之增高變大，過去慣用的鋼筋混凝土結構的廠房很難適應;同時，為了縮短電廠建設周期，提高投資效益，火力發(fā)電廠廠房采用鋼結構的逐漸增多。對鋼結構，在容易發(fā)生火災的部位需采取必要的防火保護措施，以達到防火要求。建筑構件允許采用難燃燒材料(難燃燒體)，但耐火極限不應低于0.75h。管道井、電纜井、排氣道、垃圾道等豎向管井必須獨立建造，其井壁應為耐火極限不應低于1.0h的不燃燒體。根據(jù)防火分區(qū)劃分合理設置防火墻，在防火墻上不應設門窗洞口;如必須開設，則應設耐火極限不低于 1.5h的防火門窗。

　　(三)安全疏散設計要求

　　主廠房按汽機房與除氧間、鍋爐房與煤倉間、集中控制樓三個車間劃分。為保證人員的安全疏散，每個車間應有不少于兩個安全出口;在某些情況下，特別是地下室可能有一定困難，兩個出口可有一個通至相鄰車間。主廠房集中控制室是火力發(fā)電廠生產運行管理指揮中心，又是人員比較集中的地方，為保證人員安全疏散，應有兩個安全出口(當建筑面積小于60㎡時可設1個)。疏散距離決定疏散所需時間，為了滿足允許疏散時間的要求，要分別計算出由人員工作地點到安全出口允許的最大距離。集中控制樓至少應設置1個通至各層的封閉樓梯間。主廠房的運煤膠帶層較長，一般在固定端和擴建端都有樓梯，中間樓梯往往不易通至膠帶層，因此要求有通至鍋爐房或除氧間、汽機房屋面的出口，以保證人員安全疏散。配電裝置室內最遠點到疏散出口的直線距離不應大于15m。卸煤裝置和翻車機室地下室火災危險性屬丙類，為安全起見，要求兩個安全出口通至地面。運煤系統(tǒng)中地下構筑物有一端與地道相通，為保證人員安全疏散，要求在盡端設一通至地面的安全出口。

　　(四)建筑內部裝修防火設計要求

　　各類控制室、電子計算機室、通信室的墻面、頂棚裝修使用A級材料，地面及其它裝修使用Bl級材料。其他建筑物如資料檔案室，圖書室，有安全疏散功能的樓梯間等的墻面和頂棚的裝修材料采用A級，地面采用Bl級材料�；鹆Πl(fā)電廠運煤系統(tǒng)中除塵系統(tǒng)的風道與部件以及室內采暖系統(tǒng)的管道、管件及保溫材料應采用A級材料;空氣調節(jié)系統(tǒng)的風道及其附件應采用A級材料，保溫材料應采用A級材料或Bl級材料。所有的防火構件與材料如消防設施、防火門窗、防火涂料等均必須經過國家有關部門的檢驗合格，滿足相關防火技術指標要求。

　　(五)采暖、通風、空氣調節(jié)系統(tǒng)防火設計要求

　　火力發(fā)電廠應根據(jù)采暖、通風、空氣調節(jié)設備各自性能、適用范圍合理選擇產品類型，并分別說明其火災危險性及其防火要求。蓄電池室、供氫站、供(卸)油泵房、油處理室、汽車庫及運煤(煤粉)系統(tǒng)建(構)筑物嚴禁采用明火取暖。氫冷發(fā)電機的排氣必須接至室外;配電裝置室、油斷路器室應設置事故排風機;變壓器室通風系統(tǒng)應與其他通風系統(tǒng)分開，變壓器室之間的通風系統(tǒng)不應合并;蓄電池室送風設備和排風設備不應布置在同一風機室內�？諝庹{節(jié)系統(tǒng)的送回風管道，在穿越重要房間或火災危險性大的房間時應設置防火閥。蓄電池室、油系統(tǒng)、聯(lián)氨間、制氫間以及氫冷式發(fā)電機組汽機房的電氣設施均應采用防爆型。

　　(六)防排煙系統(tǒng)防火設計要求

　　火力發(fā)電廠在進行平面設計時需合理劃分防火、防煙分區(qū)，并根據(jù)建筑的規(guī)模、使用功能等因素，合理采用防煙、排煙方式，合理選用排煙風機(用于排煙的風機主要有離心風機和軸流風機兩種，必要時選用耐高溫的專用軸流風機)。計算機室、控制室、電子設備間，應設排煙設施，機械排煙系統(tǒng)的排煙量可按房間換氣次數(shù)每小時不小于6次計算。防煙、排煙設備的電氣控制，應包括對排煙口、送(排)風機和活動式擋煙垂壁等的控制，同時對與防排煙有關的防火門、防火閥等聯(lián)動設備等進行控制。

　　(七)火災自動報警系統(tǒng)設計要求

　　按照要求，合理設置火災自動報警系統(tǒng)，使之能準確報警，并與有關消防設備聯(lián)動。消防控制室應與單元控制室或主控制室合并設置。根據(jù)火力發(fā)電廠的特點，一般200MW機組及上容量的發(fā)電廠的火災報警區(qū)域的設置是：每臺機組為一個火災報警區(qū)域;網(wǎng)絡控制樓、微波樓和通信樓為一個火災報警區(qū)域;運煤系統(tǒng)為一個火災報警區(qū)域，且火災探測器及相關連接件應為防水型;點火油罐區(qū)為一個火災報警區(qū)域，且火災探測器及相關連接件應為防爆型�；鹆Πl(fā)電廠的特點是高頻電磁干擾、粉塵積聚和熱、濕等，因此在選擇火災控測器時，務必注意這些特點，以免在火災發(fā)生時探測器拒報或平時誤報。消防報警的音響應有別于所在處的其他音響。事故廣播通過語音廣播向火災及臨近場所發(fā)出信號，引導建筑內人員迅速撤離火災危險區(qū)域，應按規(guī)范要求合理設置，當火災確認后，應能夠將生產廣播切換到火災應急廣播。

　　(八)滅火系統(tǒng)設計要求

　　大型火力發(fā)電廠的主廠房建筑面積、高度和體積都很龐大,受工藝布置和生產運行要求的限制，難于形成較小的防火分區(qū),各種管廊、橋架、通道縱橫交錯,難以分隔，一旦失火容易擴散蔓延。因此,除建設消防站、配備消防車輛、設置消火栓并配置移動式滅火器外，還需為火災危險性較大的部位和設施設置固定滅火系統(tǒng)。目前，對于機組容量為300MW及以上的燃煤電廠，其火災危險性較大的重點部位和設施以及對發(fā)電至關重要的場所通常所采用的滅火系統(tǒng)型式如下：

　　1.自動噴水與水噴霧滅火系統(tǒng)

　　適用于汽輪機油箱、電液裝置(抗燃油除外)、氫密封油裝置汽機運轉層下及中間層油管道、給水泵油箱(抗燃油除外)、汽機貯油箱(主廠房內)、鍋爐本體燃燒器、磨煤機潤滑油箱、回轉式空氣預熱器(本體內消防,由其制造廠提供)、電纜夾層、主變壓器、啟動/備用變壓器、高壓廠用變壓器、封閉式運煤棧橋或運煤隧道(燃用褐煤或易自燃高揮發(fā)分煤種)、煤倉間帶式輸送機層、柴油發(fā)電機室及油箱。水噴霧滅火系統(tǒng)在設計中應考慮設置場所環(huán)境條件，管道、閥門、噴頭銹蝕和寒冷地區(qū)的冰凍以及雜質進入水統(tǒng)等均會影響系統(tǒng)的有效性。

　　2.氣體滅火系統(tǒng)

　　集中控制樓內的單元控制室、電子設備間、電氣繼電器室、DCS工程師站房或計算機房、原煤倉、煤粉倉(無煙煤除外)(惰化)，宜采用組合分配氣體滅火系統(tǒng)，滅火劑宜設100%備用。

　　3.泡沫滅火系統(tǒng)

　　點火油罐區(qū)宜采用低倍數(shù)或中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)，其中，單罐容量大于200m³的油罐應采用固定式泡沫滅火系統(tǒng)，單罐容量小于200m³的油罐可采用移動式泡沫滅火系統(tǒng)。

　　(九)消防供電系統(tǒng)設計要求

　　消防自動報警系統(tǒng)內有微機，對供電質量要求較高，中央消防控制盤、火災自動報警設備，一般都布置在單元控制室內，可與熱工控制裝置聯(lián)合供電。消防水泵是全廠消防水系統(tǒng)的核心，其動力必須得到保證，單機容量為25MW以上的火力發(fā)電廠應按Ⅰ類負荷供電，單機容量為25MW及以下的火力發(fā)電廠應按Ⅱ類負荷供電。上級電源某段母線發(fā)生故障時，為保證消防用電設備仍能保持一路電源供電，當消防用電設備采用雙電源或雙回路供電時，它應在最末一級配電箱處切換。消防用電設備配線是在火災發(fā)生期間使用的，設計與敷設必須安全可靠，宜采用耐火配線或耐熱配線。當采用雙電源或雙回路供電有困難時，應采用柴油發(fā)電機作備用電源。

　　(十)消防應急照明系統(tǒng)設計要求

　　火災時為防止損失擴大，并為撲救火災創(chuàng)造安全條件，常常需要立即切斷電源。為了滿足緊急情況下安全疏散和堅持工作的需要，應合理設置應急照明和疏散指示標志。如果未設置應急照明，或者應急照明不能正常發(fā)揮作用，在夜間發(fā)生火災時由于能見度低，加上大量煙氣充塞，很容易引起混亂，造成次生災害。因此，應急照明供電應絕對安全可靠。

　　人員疏散的應急照明，在主要通道地面上的最低照度值，不應低于1.0lx。單機容量為200MW及以上的發(fā)電廠，由于有交流事故保安電源，因此發(fā)生交流廠用電停電事故時，除有蓄電池組對照明負荷供電外，還有條件利用交流事故保安電源供電。為了盡量減少事故照明回路對直流系統(tǒng)的影響，保證大機組控制、保護、自動裝置等回路安全可靠的運行，對200MW及以上機級的應急照明，根據(jù)生產場所的重要性和供電的經濟合理性，采用不同的供電方式。因蓄電池組一般都設置在主廠房或網(wǎng)控樓內，遠離主廠房重要場所的應急照明若由主廠房的蓄電池組供電，不僅供電質量得不到保證而且增加了電纜費用，同時也增加了直流系統(tǒng)的故障幾率。因此，遠離主廠房生產車間的應急照明設計推薦采用帶有備用電源的應急照明方式。

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