電站火災(zāi)在電力安全事故中占有很大比例，造成的損失也相當(dāng)嚴(yán)重。對(duì)火電廠來說，火災(zāi)的起因各種各樣，但最終破壞的形式主要有電纜著火、油系統(tǒng)著火、輸煤及制粉系統(tǒng)著火三大類。
盡管近年來作了很大努力，電站的消防仍是一個(gè)值得重視的問題。大亞灣核電站常規(guī)島配備了較完善的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)及消防滅火系統(tǒng)，其原理及方法可以在火電廠借鑒引用。
1 常規(guī)島消防系統(tǒng)的組成
常規(guī)島的消防系統(tǒng)包括固定敷設(shè)的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)及滅火管網(wǎng)系統(tǒng)，遍布廠房各層平臺(tái)關(guān)鍵位置的消防栓系統(tǒng)以及各種移動(dòng)式、手提式滅火器。
1.1 火災(zāi)探測(cè)及滅火管網(wǎng)的布置
固定敷設(shè)的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)及滅火管網(wǎng)系統(tǒng)，按所保護(hù)對(duì)象劃分成10個(gè)區(qū)域。除了針對(duì)主設(shè)備、管道、電纜設(shè)計(jì)的以外，有一個(gè)龐大的區(qū)域是為廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，用以鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)和冷卻。
1.2 滅火管網(wǎng)系統(tǒng)
10個(gè)區(qū)域的管網(wǎng)系統(tǒng)由供水母管連在一起，每個(gè)區(qū)域的管網(wǎng)與供水母管之間由控制閥隔離，控制閥之后的管網(wǎng)系統(tǒng)象一棵大樹，有主桿、分枝、小枝等。在主桿上有流量及壓力控制開關(guān)，以保證對(duì)不同保護(hù)對(duì)象有不同的流量、壓力。在小枝與末梢上按一定間隔布置滅火噴嘴或噴頭。
1.3 滅火噴嘴及噴頭
對(duì)不同性質(zhì)的保護(hù)對(duì)象采用不同形式的滅火噴嘴和噴頭。
(1) 油系統(tǒng)的滅火噴嘴
對(duì)于與油有關(guān)的區(qū)域采用開式系統(tǒng)，每個(gè)噴嘴就是一個(gè)開口，因而通常狀態(tài)下閥門后的支管內(nèi)無水，稱為干式系統(tǒng)。每個(gè)噴嘴都有設(shè)計(jì)規(guī)定的方向，指向法蘭、接口及其他容易出現(xiàn)漏油的地方，這些方向在安裝時(shí)要得到保證。
(2) 電纜間及廠房鋼結(jié)構(gòu)的滅火噴嘴
用于電纜間及廠房鋼結(jié)構(gòu)的消防管網(wǎng)系統(tǒng)，采用了幾種與油系統(tǒng)不同形式的滅火噴頭，這些滅火噴頭同時(shí)又是火災(zāi)探頭?；鹎榘l(fā)生時(shí)，探頭周圍的溫度升高，當(dāng)探頭周圍溫度超過一定值(68℃或73℃)時(shí)，噴頭上作為探頭的石英泡由于內(nèi)充液體的膨脹而破裂，管內(nèi)的消防水噴出。在噴水的同時(shí)，由于管內(nèi)壓力下降，發(fā)出壓力報(bào)警信號(hào)。這種系統(tǒng)通常狀態(tài)下管子內(nèi)充滿一定壓力的水，因而稱為濕式系統(tǒng)。
(3) 電氣設(shè)備的滅火噴頭
對(duì)于電氣設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器及控制表盤等，也采用干式系統(tǒng)。
所有干式系統(tǒng)都有與其并行的探測(cè)系統(tǒng)，探測(cè)系統(tǒng)檢出火災(zāi)信號(hào)后，即啟動(dòng)相應(yīng)的滅火系統(tǒng)。干式系統(tǒng)可以避免非正常漏水造成的意外事故。而對(duì)于濕式系統(tǒng)，由于本身帶有溫度探頭，所以一般沒有專門的探測(cè)系統(tǒng)。
對(duì)于電纜間、電纜豎井等重要部位，則設(shè)置多重探測(cè)系統(tǒng)，有感溫器、離子煙感器、光學(xué)煙感器、感溫電纜等。其中任何1種探測(cè)器得到火災(zāi)信號(hào)，都能啟動(dòng)電纜間的消防系統(tǒng)。
1.4 常規(guī)島消防系統(tǒng)的水源
常規(guī)島消防系統(tǒng)的水源來自整個(gè)電站的消防系統(tǒng)，并與核島、BOP相連，同時(shí)還配有單獨(dú)的儲(chǔ)水蓄壓罐，以保證在整個(gè)常規(guī)島消防系統(tǒng)內(nèi)的壓力，還可以避免全廠的消防水泵由于少量用水導(dǎo)致的頻繁起停。
2 消防控制系統(tǒng)
整個(gè)常規(guī)島及變壓器周圍的消防系統(tǒng)，除汽輪發(fā)電機(jī)周圍油管溝內(nèi)的消防栓依靠手動(dòng)投入外，其余部分均為自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)。
手動(dòng)啟動(dòng)的系統(tǒng)只用于汽輪發(fā)電機(jī)周圍的油管溝內(nèi)及所有的軸承底座。因?yàn)檫@一區(qū)域環(huán)境溫度高，所以探測(cè)系統(tǒng)采用了2種探頭。1種是溫度探頭，1種是溫升速率探頭。為了防止誤動(dòng)作，當(dāng)有火災(zāi)信號(hào)后，電站人員首先要迅速查看，以判明是火災(zāi)還是油系統(tǒng)造成的溫度升高，再采取相應(yīng)的措施。
針對(duì)不同的保護(hù)對(duì)象及區(qū)域，自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)的分系統(tǒng)控制方式及控制壓力也不一樣。消防控制系統(tǒng)主要有手動(dòng)高速淹沒系統(tǒng)、自動(dòng)高速淹沒系統(tǒng)、自動(dòng)中速淹沒系統(tǒng)、自動(dòng)濕管噴淋系統(tǒng)、自動(dòng)濕管metron噴淋系統(tǒng)等。
2.1 自動(dòng)高速淹沒系統(tǒng)
自動(dòng)高速淹沒系統(tǒng)用于與油有關(guān)的設(shè)備及區(qū)域，如汽輪發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑和密封油室、汽動(dòng)給水泵及其油室和油管線、電動(dòng)給水泵、潤(rùn)滑油及回油儲(chǔ)油罐。這些區(qū)域的探測(cè)系統(tǒng)內(nèi)存有一定壓力的壓縮空氣，探頭(石英泡)在溫度作用下破裂后，管內(nèi)空氣逸出，壓力下降。這個(gè)壓降被檢出后發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)，原來由壓縮空氣關(guān)閉的消防系統(tǒng)控制閥也自動(dòng)開啟，消防水從開了口的噴嘴高速噴出。
無論手動(dòng)開啟還是自動(dòng)投入，對(duì)于油系統(tǒng)及設(shè)備的保護(hù)都采用在較高壓力下產(chǎn)生的高速水流。其滅火原理是，高速水流可以使油乳化，達(dá)到阻燃效果，同時(shí)噴嘴中的霧化器使水霧化形成水汽，將空氣隔離，產(chǎn)生滅火效果。這種系統(tǒng)在大亞灣核電站的備用變壓器周圍做過噴水試驗(yàn)，效果很好。
2.2 自動(dòng)中速淹沒系統(tǒng)
自動(dòng)中速淹沒系統(tǒng)用于冷卻發(fā)電機(jī)用的氫氣干燥機(jī)、氣體控制室以及緊急氣體置換控制盤的防火保護(hù)。采用中速則是為了避免水滴對(duì)設(shè)備表面造成傷害。
2.3 自動(dòng)濕管噴淋系統(tǒng)
自動(dòng)濕管噴淋系統(tǒng)用于汽輪機(jī)廠房鋼結(jié)構(gòu)的滅火及冷卻。在自己檢出火災(zāi)信號(hào)后，自動(dòng)噴水，因而無專門的探測(cè)系統(tǒng)。這種噴頭噴出的水呈幕簾形，以冷卻作用為主。
2.4 自動(dòng)濕管metron噴淋系統(tǒng)
自動(dòng)濕管metron噴淋系統(tǒng)，只用于電纜間及電纜豎井。保護(hù)電纜的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)有4種探頭：光學(xué)煙感器、離子煙感器、感溫器(與噴嘴成一體的石英泡)及感溫電纜。當(dāng)感溫電纜探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)時(shí)，它將啟動(dòng)所有與其相連的一片區(qū)域內(nèi)的探頭，依靠電磁力機(jī)械地?fù)羝剖⑴?，使管?nèi)的消防水噴出，每根感溫電纜都連在一個(gè)熱敏元件上。
從電力安全的角度講，電站消防設(shè)施的配備是必不可少的，而且要經(jīng)常維護(hù)，使其處于隨時(shí)可用狀態(tài)。大亞灣核電站的消防系統(tǒng)可以說是比較完善的，建議國(guó)內(nèi)已建及在建的火電廠部分地引用，在以防為主的同時(shí)，適當(dāng)增加消防設(shè)施。對(duì)于未來建設(shè)的電廠，在設(shè)計(jì)階段即可加以借鑒或引用
盡管近年來作了很大努力，電站的消防仍是一個(gè)值得重視的問題。大亞灣核電站常規(guī)島配備了較完善的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)及消防滅火系統(tǒng)，其原理及方法可以在火電廠借鑒引用。
1 常規(guī)島消防系統(tǒng)的組成
常規(guī)島的消防系統(tǒng)包括固定敷設(shè)的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)及滅火管網(wǎng)系統(tǒng)，遍布廠房各層平臺(tái)關(guān)鍵位置的消防栓系統(tǒng)以及各種移動(dòng)式、手提式滅火器。
1.1 火災(zāi)探測(cè)及滅火管網(wǎng)的布置
固定敷設(shè)的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)及滅火管網(wǎng)系統(tǒng)，按所保護(hù)對(duì)象劃分成10個(gè)區(qū)域。除了針對(duì)主設(shè)備、管道、電纜設(shè)計(jì)的以外，有一個(gè)龐大的區(qū)域是為廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，用以鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)和冷卻。
1.2 滅火管網(wǎng)系統(tǒng)
10個(gè)區(qū)域的管網(wǎng)系統(tǒng)由供水母管連在一起，每個(gè)區(qū)域的管網(wǎng)與供水母管之間由控制閥隔離，控制閥之后的管網(wǎng)系統(tǒng)象一棵大樹，有主桿、分枝、小枝等。在主桿上有流量及壓力控制開關(guān)，以保證對(duì)不同保護(hù)對(duì)象有不同的流量、壓力。在小枝與末梢上按一定間隔布置滅火噴嘴或噴頭。
1.3 滅火噴嘴及噴頭
對(duì)不同性質(zhì)的保護(hù)對(duì)象采用不同形式的滅火噴嘴和噴頭。
(1) 油系統(tǒng)的滅火噴嘴
對(duì)于與油有關(guān)的區(qū)域采用開式系統(tǒng)，每個(gè)噴嘴就是一個(gè)開口，因而通常狀態(tài)下閥門后的支管內(nèi)無水，稱為干式系統(tǒng)。每個(gè)噴嘴都有設(shè)計(jì)規(guī)定的方向，指向法蘭、接口及其他容易出現(xiàn)漏油的地方，這些方向在安裝時(shí)要得到保證。
(2) 電纜間及廠房鋼結(jié)構(gòu)的滅火噴嘴
用于電纜間及廠房鋼結(jié)構(gòu)的消防管網(wǎng)系統(tǒng)，采用了幾種與油系統(tǒng)不同形式的滅火噴頭，這些滅火噴頭同時(shí)又是火災(zāi)探頭?；鹎榘l(fā)生時(shí)，探頭周圍的溫度升高，當(dāng)探頭周圍溫度超過一定值(68℃或73℃)時(shí)，噴頭上作為探頭的石英泡由于內(nèi)充液體的膨脹而破裂，管內(nèi)的消防水噴出。在噴水的同時(shí)，由于管內(nèi)壓力下降，發(fā)出壓力報(bào)警信號(hào)。這種系統(tǒng)通常狀態(tài)下管子內(nèi)充滿一定壓力的水，因而稱為濕式系統(tǒng)。
(3) 電氣設(shè)備的滅火噴頭
對(duì)于電氣設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器及控制表盤等，也采用干式系統(tǒng)。
所有干式系統(tǒng)都有與其并行的探測(cè)系統(tǒng)，探測(cè)系統(tǒng)檢出火災(zāi)信號(hào)后，即啟動(dòng)相應(yīng)的滅火系統(tǒng)。干式系統(tǒng)可以避免非正常漏水造成的意外事故。而對(duì)于濕式系統(tǒng)，由于本身帶有溫度探頭，所以一般沒有專門的探測(cè)系統(tǒng)。
對(duì)于電纜間、電纜豎井等重要部位，則設(shè)置多重探測(cè)系統(tǒng)，有感溫器、離子煙感器、光學(xué)煙感器、感溫電纜等。其中任何1種探測(cè)器得到火災(zāi)信號(hào)，都能啟動(dòng)電纜間的消防系統(tǒng)。
1.4 常規(guī)島消防系統(tǒng)的水源
常規(guī)島消防系統(tǒng)的水源來自整個(gè)電站的消防系統(tǒng)，并與核島、BOP相連，同時(shí)還配有單獨(dú)的儲(chǔ)水蓄壓罐，以保證在整個(gè)常規(guī)島消防系統(tǒng)內(nèi)的壓力，還可以避免全廠的消防水泵由于少量用水導(dǎo)致的頻繁起停。
2 消防控制系統(tǒng)
整個(gè)常規(guī)島及變壓器周圍的消防系統(tǒng)，除汽輪發(fā)電機(jī)周圍油管溝內(nèi)的消防栓依靠手動(dòng)投入外，其余部分均為自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)。
手動(dòng)啟動(dòng)的系統(tǒng)只用于汽輪發(fā)電機(jī)周圍的油管溝內(nèi)及所有的軸承底座。因?yàn)檫@一區(qū)域環(huán)境溫度高，所以探測(cè)系統(tǒng)采用了2種探頭。1種是溫度探頭，1種是溫升速率探頭。為了防止誤動(dòng)作，當(dāng)有火災(zāi)信號(hào)后，電站人員首先要迅速查看，以判明是火災(zāi)還是油系統(tǒng)造成的溫度升高，再采取相應(yīng)的措施。
針對(duì)不同的保護(hù)對(duì)象及區(qū)域，自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)的分系統(tǒng)控制方式及控制壓力也不一樣。消防控制系統(tǒng)主要有手動(dòng)高速淹沒系統(tǒng)、自動(dòng)高速淹沒系統(tǒng)、自動(dòng)中速淹沒系統(tǒng)、自動(dòng)濕管噴淋系統(tǒng)、自動(dòng)濕管metron噴淋系統(tǒng)等。
2.1 自動(dòng)高速淹沒系統(tǒng)
自動(dòng)高速淹沒系統(tǒng)用于與油有關(guān)的設(shè)備及區(qū)域，如汽輪發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑和密封油室、汽動(dòng)給水泵及其油室和油管線、電動(dòng)給水泵、潤(rùn)滑油及回油儲(chǔ)油罐。這些區(qū)域的探測(cè)系統(tǒng)內(nèi)存有一定壓力的壓縮空氣，探頭(石英泡)在溫度作用下破裂后，管內(nèi)空氣逸出，壓力下降。這個(gè)壓降被檢出后發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)，原來由壓縮空氣關(guān)閉的消防系統(tǒng)控制閥也自動(dòng)開啟，消防水從開了口的噴嘴高速噴出。
無論手動(dòng)開啟還是自動(dòng)投入，對(duì)于油系統(tǒng)及設(shè)備的保護(hù)都采用在較高壓力下產(chǎn)生的高速水流。其滅火原理是，高速水流可以使油乳化，達(dá)到阻燃效果，同時(shí)噴嘴中的霧化器使水霧化形成水汽，將空氣隔離，產(chǎn)生滅火效果。這種系統(tǒng)在大亞灣核電站的備用變壓器周圍做過噴水試驗(yàn)，效果很好。
2.2 自動(dòng)中速淹沒系統(tǒng)
自動(dòng)中速淹沒系統(tǒng)用于冷卻發(fā)電機(jī)用的氫氣干燥機(jī)、氣體控制室以及緊急氣體置換控制盤的防火保護(hù)。采用中速則是為了避免水滴對(duì)設(shè)備表面造成傷害。
2.3 自動(dòng)濕管噴淋系統(tǒng)
自動(dòng)濕管噴淋系統(tǒng)用于汽輪機(jī)廠房鋼結(jié)構(gòu)的滅火及冷卻。在自己檢出火災(zāi)信號(hào)后，自動(dòng)噴水，因而無專門的探測(cè)系統(tǒng)。這種噴頭噴出的水呈幕簾形，以冷卻作用為主。
2.4 自動(dòng)濕管metron噴淋系統(tǒng)
自動(dòng)濕管metron噴淋系統(tǒng)，只用于電纜間及電纜豎井。保護(hù)電纜的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)有4種探頭：光學(xué)煙感器、離子煙感器、感溫器(與噴嘴成一體的石英泡)及感溫電纜。當(dāng)感溫電纜探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)時(shí)，它將啟動(dòng)所有與其相連的一片區(qū)域內(nèi)的探頭，依靠電磁力機(jī)械地?fù)羝剖⑴?，使管?nèi)的消防水噴出，每根感溫電纜都連在一個(gè)熱敏元件上。
從電力安全的角度講，電站消防設(shè)施的配備是必不可少的，而且要經(jīng)常維護(hù)，使其處于隨時(shí)可用狀態(tài)。大亞灣核電站的消防系統(tǒng)可以說是比較完善的，建議國(guó)內(nèi)已建及在建的火電廠部分地引用，在以防為主的同時(shí)，適當(dāng)增加消防設(shè)施。對(duì)于未來建設(shè)的電廠，在設(shè)計(jì)階段即可加以借鑒或引用