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消防说明书
F2041C-S03-01
淮南市西部城市生活垃圾焚烧发电项目
消防部分初步设计说明书
安徽省电力设计院
甲级工程咨询资格证书编号:
工咨甲21420070005
甲级工程设计证书编号:
110001-sj
甲级工程勘察综合类证书编号:
110001-kj
2011年07月合肥
批准:
审核:
校核:
编制:
4.17.1概述
1工程简介
本工程为淮南市西部城市生活垃圾焚烧发电项目。
建设规模为本期建设两台日垃圾处理量500t垃圾焚烧循环流化床锅炉,
配两台12MW凝汽式汽轮机和两台15MW发电机。
厂址位于淮凤公路与淮河大堤之间李嘴孜煤矿两侧。
厂址目前均为水田和旱地,厂区用地范围内没有拆迁。
属于垃圾焚烧新建项目。
淮南市生活垃圾焚烧发电项目建成后,可使淮南市的垃圾从产生源头得到无害化处理,避免了垃圾填埋的二次污染。
对于改善淮南市的城市环境,提高人民的健康水平和促进淮南城市现代化建设具有十分重要的意义。
2设计依据
(1)淮南皖能环保电力有限公司、安徽省国际招标有限责任公司2009年12月关于《淮南市西部城市生活垃圾焚烧发电项目可行性研究及后续设计投标文件》
(2)我院下发的《勘测设计任务通知单》
(3)《淮南西部城区生活垃圾焚烧发电项目环境影响报告书》(送审稿)
(4)《淮南市西部城区生活垃圾焚烧发电项目水土保持方案报告书》
(5)《淮南市西部城区生活垃圾焚烧发电((2×12MW)项目水资源论证报告书》(送审稿)
3本设计遵照的有关主要规程、规范
(1)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)
(2)《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2005)
(3)《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-1998)
(4)《固定消防炮灭火系统设计规范》(GB50338-2003)
(5)《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)
(6)《电力设备典型消防规程》(DL5027-1993)
(7)《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-2006)
(8)《火力发电水工设计规范》(DL/T5339-2006)
(9)《火力发电厂设计技术规程》(DL5000-2000)
(10)《火力发电厂总图运输设计技术规程》(DL5032-2005)
(11)《火力发电厂初步设计文件内容深度规定》(DL/T5427-2009)
(12)《小型火力发电厂设计技术规范》(GB50049—94)。
4主要设计原则
1.1本工程消防系统设计,遵照我国消防工作“预防为主,防消结合”的方针,结合火力发电厂的特点,并根据本工程的具体情况,力求体现当前的消防设计思想和水平。
首先在厂区平面布置,生产工艺及土建设计中采取相应的防火措施;其次,按照主要建(构)筑物和设备进行区域划分,根据环境条件不同而采取相应的感烟、感温探测方式,火灾报警系统采用集中报警方式。
1.2电厂设置独立的消防给水系统,以提供全厂不同部位所需的消防水。
1.3电厂位淮南市经济开发区,本工程依托城市消防设施暂不考虑设置消防车及消防车库。
1.4全厂消防设施按一期工程需要设置。
1.5全厂按同时发生一次火灾设计。
4.17.2总平面布置与交通要求
1总平面布置
根据规程、规范要求,总平面布置在满足生产、安全、卫生、经济及环境保护等方面的前提下,尽量节约用地,节约投资,降低运行费用。
电厂规划容量为4×12MW,一次统一规划,分期建设,本期新建2×12MW机组。
根据以上原则,共布置三个方案,并进行方案比较。
推荐方案的主厂房固定端向东,扩建端向西,向北出线,进厂主干道及物流通道均从东侧三铺路引接。
厂区总体分为三个区域,主、辅助生产区、露天燃料堆放区和综合利用场地。
(1)主厂房与传统的燃煤电厂三列式布置(汽机房、除氧煤仓间、锅炉房)不同,主厂房主序列自西向东依次为为垃圾卸料平台、垃圾前处理房、垃圾煤仓间、锅炉房;而汽机房、除氧间则布置于主序列锅炉房的南侧,净水站紧邻汽机房依次向西集中布置,构成主厂房侧序列;主、侧建筑序列呈L形布置,L形内侧(东北向)布置布袋除尘器、引风机、烟囱、灰库等。
(2)主变和35kV开关室布置于汽机房南侧面;化学水处理室及空压机房和净水站的部分设施布置在垃圾卸料平台的下面。
(3)煤场采用全封闭式的干煤棚,布置在垃圾卸料平台及垃圾库房的南侧,煤采用斗提方式进入煤仓间。
(4)在卸料平台西侧布置有垃圾渗透液处理设施。
(5)机力通风冷却塔及循环水泵房、变压器、35kv开关室布置在汽机房的南侧,综合楼、材料库、维修楼布置在厂区的东侧,位于主导风向的上风侧。
(6)点火油库及灰库布置在烟囱后面,靠近锅炉房及除尘器布置。
(7)厂区出入口:
厂区设置有两个出入口,人流出入口和货物出入口,两个出入口均设置在厂区的南围墙。
2建(构)筑物的防火间距
厂区的重点防火设施点火油库、贮煤场、制氢站、主厂房等周围均设有环行消防通道。
并且点火油库及制氢站四周设有围墙,单独成区。
各建构筑物之间的最小间距均按照<<建筑设计防火规范>>和<<火力发电厂总图运输设计技术规程>>(DL/T5032-94)表3.7.2“发电厂各建筑物、构筑物的最小间距”中的规定进行设计,以达到安全生产的目的。
3消防车道
厂区道路的设计按《厂矿道路设计规定》(GBJ22-1987)的要求,厂区道路的布置以满足电厂运行、检修和消防为原则。
主厂房区,运灰、渣区域的道路以及主出入口处的主干道采用7m宽的路面,点火油罐区、制氢站区域、贮煤场区域均设有4m宽的环形消防通道。
厂区道路均采用城市型混凝土路面。
厂区道路转弯半径:
主干道、运灰渣道路为12m,其余的一般采用9m或7m。
电厂卸煤铁路从厂区的东南方向(垂直长江岸线)进入厂区,厂区自西南向东北依次布置卸煤、贮煤设施、主厂房及升压站。
主厂房固定端朝长江大堤,向东南方向扩建。
4.17.3建(构)筑物防火设计要求
1建筑物与构筑物的防火分类和耐火等级
根据防火规范和生产火灾危险性对电厂各建筑物和构筑物进行分类,并确定其耐火等级,详见表4.17.3-1。
表4.17.3-1建(构)筑物的火灾危险性分类及耐火等级一览表
序号
建(构)筑物名称
火灾危险性分类
耐火等级
1
主厂房(汽机房、除氧间、锅炉房、煤仓间)
丁
二级
2
垃圾库
丁
二级
3
烟囱
丁
二级
4
除尘构筑物
丁
二级
5
化学水处理室、循环水处理室
戊
二级
6
空压机室
丁
二级
7
屋内配电装置、配电间
丙
二级
8
屋外配电装置
丙
二级
9
综合生产办公楼
丁
二级
10
固化车间
丁
二级
2主要建筑物构造及布置
2.1主厂房安全疏散
主厂房围护结构以砖墙为主,主厂房各层的水平及垂直通道布置均符合大火规及国家防火规范的有关规定,能保证在火灾情况下生产人员的安全疏散。
汽机房底层各面均有疏散出口,且在汽机房A列侧设有可通过汽车的大门。
汽机房底层B列处及煤仓间L6轴处均留有纵向通长通道。
汽机房横向主通道设在两台机间的一跨内,与检修场地合并,并在A列墙相应位置上开有可通过汽车的大门。
汽机房中间层和运转层为平台布置,纵向通道设在除氧间和煤仓间内。
各层的设备均留有检修必须的人行通道。
炉前在8.000m层设有煤仓间通向锅炉运转层的联络通道。
锅炉露天布置,每台炉均有本体钢梯。
2.2主厂房建筑构造
汽机房B列柱由底层至最高屋顶均设(运转层以下燃烧性能不小于4小时,运转层以上不小于1小时)实体墙,实体墙上的门均采用防火门,并能在火灾时自行关闭。
管道穿越防火墙时采用非燃烧性材料将缝隙紧密填塞。
联合主厂房在除氧间、煤仓间框架内分别设有一座封闭钢筋混凝土楼梯,除氧间扩建端设钢梯。
楼梯除直达各层外还可上至输煤皮带层屋顶,扩建端钢梯可直达皮带层及以下各层。
另外,扩建端楼梯还可上至除氧间屋面,各楼梯间的门采用防火门。
联合主厂房的厂用配电装置室、电缆夹层、电缆竖井的门均为丙级防火门,并向外开启,面积超过60㎡的房间设置二个门。
所有穿越墙和楼板的管道电缆在安装就位后用耐火材料堵塞严密。
2.3厂区建(构)筑物
厂区各建筑物的疏散楼梯和安全出入口均遵照《建筑设计防火规范》及《火力发电厂与变电所设计防火规范》的有关规定设置。
配电间、出线小室、电缆夹层、变压器间、蓄电池室、固化车间等房间均设外开丙级防火门。
4.17.4消防给水和灭火设施
1垃圾料库(包括卸料平台部分)的消防
垃圾料库和干煤棚的火灾危险性为丙类。
垃圾为易燃烧材料,同时会产生易燃有毒气体,不宜消防人员现场灭火,同时考虑垃圾料库空间大,一旦着火,火灾蔓延迅速,辐射热强,难以扑救,火势很难控制。
干煤棚同样为大空间固体储料库,一旦着火,火势蔓延迅速,棚内人员不变走动,火势扑救困难。
本工程垃圾料库及干煤棚较易发生火灾,为厂内的重点防火区域。
针对此类空间很大、储量较大的易燃材料仓库的火灾的特点,采用自动消防炮智能型主动喷水灭火系统是比较适宜的。
本期工程垃圾料库及干煤棚拟采用固定的自动消防炮灭火系统。
此类灭火系统与火灾探测器联动,通过火灾探测器和定位器的自动报警、扫描定位,自动控制消防炮喷水灭火。
室外则拟采用室外消火栓供水灭火。
自动消防炮智能型主动喷水灭火系统比较简单,能早期自动探测火灾,自动或手动灭火,远程定点扑灭火灾,灭火可靠性好。
消防炮数量较少,布置方便。
垃圾仓库的火灾危险性和灭火方式均参照现行的《建筑设计防火规范》和《固定消防炮灭火系统设计规范》有关规定执行,具体实施应取得当地消防部门的批准。
2消防给水
2.1消防给水系统
对于垃圾发电厂,水灭火是主要消防措施。
电厂消防给水系统的设置,必须确保消防用水的可靠性,满足消防时的水量和水压,并兼顾到系统的经济合理性。
本工程消防给水系统由消防水池、消防水泵、消防稳压装置、消防给水管道、室内外消火栓、消防炮和自动控制系统组成。
消防水泵及稳压装置安装在消防泵房内,自灌式吸水。
固定消防炮灭火系统所需消防水量和水压均较高,而主厂房等重要防火场所消防水压则相对较低。
为了减少消防给水系统的复杂性,降低工程造价,本工程只设一套消防给水系统。
对于水压要求较低的室外消火栓和低层的室内消火栓均采用减压稳压消火栓。
2.2消防用水量和水压的计算
本工程消防系统主要采用水灭火方式垃圾仓库拟采用固定消防炮系统,按本工程最大消防水量和水压设计消防给水系统。
按照相关规范的规定,确定主要建筑物及设施消防用水量和消防给水需水头见表4.17.4-1。
表4.17.4-1主要建筑物及设施消防用水量和水压表
序
号
消防
对象
消防设施
消防用水量(l/s)
火灾延续
时间(h)
最不利点所需消防水头
一次灭火用水总量(m3)
单项用水量
同时用水量
1
主厂房
室外消火栓
30
45
2
60
324
室内消火栓
15
2
垃圾料库
室外消火栓
17.5
77.5
3
30
621
消防水炮
60
2
80
3
综合楼
室外消火栓
20
35
2
60
252
室内消火栓
15
4
干煤棚
室外消火栓
17.5
47.5
3
30
405
消防炮
30
2
80
从表4.17.4-1可知,消防给水系统瞬时所需最大消防水量是垃圾料库消防用水,其值为77.5l/s(279m3/h);最大消防水头是消防水炮所需的消防水头,约为80m;一次火灾所需最大用水量为垃圾料库,水量为621m3。
2.3消防给水设备选择
电厂所需消防用水由经澄清、过滤处理的淮河水供给。
电厂最大一次消防用水量为621m3,设专用工业化学消防水池一座,水池容量为800m3。
水池分为相互独立的2格,半地下式布置;水池采取消防水量不作他用的措施。
根据消防给水系统所需的流量、压力,全厂设置2台电动消防水泵,一用一备。
一套全自动气压消防稳压装置。
初选消防泵为:
Q=280m3/h,H=80m,功率约为110kW,采用立式多级泵。
全自动气压消防稳压装置的性能参数为:
气压罐有效容积V=450L,配两台稳压泵(一用一备)稳压泵的参数为Q=18m3/h,H=83m,N=7.5kW。
正常时,系统由气压罐自动补水,来维持管网压力,当管网压力因少量泄漏而下降至稳压预定值时,稳压泵启动,向系统补水增压,若管网压力继续下降至火警预定值时,则自动启动消防泵。
消防泵可在控制室内通过火灾报警控制系统自动或通过独立回路直接手动投入使用,也可就地手动投入使用。
消防水泵、全自动气压消防稳压装置均设在净水站区域综合泵房内,泵房为半地下式,地下深1.3m,消防泵自灌吸水。
2.4消防补水
全厂最大一次消防用水总量垃圾料库着火时所需消防水量,为621m3,设计消防补水量为31m3/h,补水时间约20小时。
2.5消防管网
全厂设一套消防给水管网。
管网在主厂房、垃圾仓库区域形成环状。
消防泵以2根出水管接入环状管网。
根据消防水量,主厂房周围的消防干管管径为DN200,垃圾料库周围的消防干管管径为DN250,均为焊接钢管。
3电厂各系统的消防措施
3.1燃料输送系统的消防措施
电厂燃料输送系统主要包括干煤棚、垃圾输送引桥、燃料仓库等。
干煤棚和垃圾输送引桥拟采用室外消火栓灭火。
本工程垃圾料库为48.55m×41m×36m(高)的空间库房。
垃圾料库库内拟设2台自动消防炮,消防炮最大射程为50米,单炮流量30l/s,保证一但发生火灾,消防炮的射流能完全覆盖被保护的堆场。
另在室外设置一定数量的室外消火栓。
3.2燃烧系统的消防措施
燃烧系统主要包括燃油管道、给料系统、锅炉燃烧器和空气预热器等,整个系统按规定设置了室内消火栓系统和移动式灭火器。
3.3油系统的消防措施
汽轮机油系统的各种设备、管道尽可能远离高温管道布置,油管道与高温蒸汽管道交叉时,设置在下方,对邻近油管道的高温体保温要求与燃油管道相同。
汽轮机主油箱设置事故排油装置,汽机房外设置事故油池。
汽机房内设置了室内消火栓系统,各层防火重点部位配备了移动式灭火器。
主厂房内的消火栓用水接自主厂房内环状消防管网。
3.4电气设施的消防措施
电气设施消防主要指全厂室内外变压器、各部位电缆、室内外配电装置等。
本期主变最大容量为31.5MVA,不设水喷雾灭火系统。
主厂房A排外变压器设置了储油坑和事故排油管、事故油池、事故油排入室外事故油池。
电缆防火主要采用封、堵、涂、隔、包等措施,以防止电缆着火及漫延。
在电缆沟电缆隧道进入主厂房和其它辅助生产建筑物入口处、主厂房内电缆隧道进入控制室、配电装置室入口处,各电缆沟、电缆隧道引接分支处、电缆沟道直段中间隔小于60m处均设置防火墙。
电缆穿过楼板、墙洞、盘柜底部开孔处采用电缆防火材料封堵。
电缆竖井设置电缆耐火隔层。
多个电缆头并排安排时,电缆头之间加隔板或填充阻燃材料。
在电缆接头两侧2~3m长的区段和与该电缆并行敷设的其它电缆同一长度范围内涂刷防火涂料或扎阻燃包带。
在电缆夹层电缆竖井、电缆隧道和桥加中设置温感型探测器,信号送至集中报警控制器。
其它电气设施如各级电压配电装置,电容器室、蓄电池室以及其它充油电力设备均采用移动式灭火器灭火。
火灾探测器的设置详见4.17.5章节。
3.5油库区消防措施
油库区采取了如下防火措施:
库区周围设置围墙,油罐周围设有防火堤,库区内设有防雷和接地装置,以防雷击和静电。
油管线穿过防火堤处,采用不燃材料严密封堵,油管的保温层也采用不燃材料。
油库区内设有完善的排水系统,油水经隔油池分离后外排,排水管出防火堤处设有阀门,火灾时关闭,以防止火灾蔓延扩大。
油罐区设有单座50m3的油罐,根据防火规范,可不设固定式泡沫灭火系统。
油罐区灭火采用消火栓灭火系统,油罐区防火堤堤外设有消防给水环状管网,设有室外消火栓,以保证消防时油罐冷却用水。
油罐灭火采用移动式泡沫灭火系统。
3.6其它建筑物的消防措施
其它如综合楼、化水车间、材料库等均按照规范设有室内消火栓及手提灭火器,并按规定设有自动或手动火灾报警装置。
4建筑灭火器配置
为确保及时扑灭初起火灾,本期各建筑物与构筑物均按规定配置足额的建筑灭火器。
根据火电厂A、B、C类及带电火灾(E类)有可能混合发生特点,主要配置磷酸铵盐干粉灭火器,油箱、油罐等场所配置手提和推车式泡沫灭火器,并按需要设置沙箱。
灭火器保护距离遵照以下规定:
对于A类火灾,严重危险及场所,推车式灭火器不大于30m,手提式灭火器不大于15m;中危险及场所,推车式灭火器不大于40m,手提式灭火器不大于20m;轻危险及场所,推车式灭火器不大于50m,手提式灭火器不大于25m。
对于B、C类火灾,严重危险及场所,推车式灭火器不大于18m,手提式灭火器不大于9m;中危险及场所,推车式灭火器不大于24m,手提式灭火器不大于12m;轻危险及场所,推车式灭火器不大于30m,手提式灭火器不大于15m。
手提式灭火器设置在挂钩、托架上或灭火器箱内等醒目处,推车式灭火器设置在便于移动和使用的地点。
5消防车
电厂位于在经济开发区,城市消防车能够满足消防要求,故不需配置消防车。
消防车需保证在接到火灾报警后5min内达到火灾现场投入灭火工作。
4.17.5火灾报警及控制系统
本期工程二炉二机主辅系统采用集中火灾报警控制系统。
火灾报警控制系统的基本功能为:
由火灾监测系统检测火情,一旦发生火灾,自动监测系统发生声、光报警信号,报警后人工手动启动相应的灭火设施。
火灾自动报警控制系统至少应包括火灾报警探测器、手动火灾报警按钮、火灾报警主机柜、火灾应急广播等。
本工程火灾报警控制系统共有如下火灾报警区域:
它包括集控室,电子设备间,电气设备间,电缆夹层,380V配电室,10KV配电间,配电室电缆通道,汽轮机油箱,汽机房电缆桥架,电动给水泵,锅炉房电缆桥架,主变压器,厂用变压器,电缆隧道,电缆竖井,等。
集中火灾报警控制系统主机柜:
本工程集中火灾报警控制系统主机柜安装在集控室内。
妥善解决火灾报警控制系统与暖通专业的防火阀接口问题。
4.17.6消防供电
1本期新上2台消防水泵(380V)及2台消防稳压泵。
消防水泵由380V综合PC段供电。
消防稳压泵由厂家自带消防稳压装置供电,由380V综合PC段A、B各提供一路电源,在稳压装置控制柜中实现双电源切换。
综合配电间共设1台变压器,备用电源取自主厂房低压备用变压器,电源十分可靠。
2台消防水泵及2台消防稳压泵分别互相连锁,水压过低时,自动投入消防水泵。
2事故照明:
为保证主厂房内主要车间的事故照明,在主厂房内设置交/直流事故照明切换屏。
正常时由照明总盘供电,事故时由蓄电池供电。
辅助厂房采用自带蓄电池的应急灯,蓄电池放电时间1h。
本期工程仅在机炉电集中控制室设置直流常明灯。
在主厂房的重要出入口,主要通道、楼梯间及远离主厂房需要事故照明的辅助厂房均设置应急事故照明灯。
4.17.7采暖通风与空气调节设施的防火
1汽机房
汽机房屋面最高处设置屋顶自然通风器,冬季将打开汽轮机上方的阀板,以便将汽机房内逸出的氢气排至室外。
电气配电室均设置事故排风装置,排风量按每小时不少于12次的换气次数计算。
2集中控制室
集中控制室空调系统设置有防火排烟设施。
集控室设置排烟风机排烟。
通风空调系统风管及保温材料均采用不燃材料。
风管在穿越不同防火分区的隔墙处均设置有防火阀;风管在穿越楼板处均设置有防火阀;水平风管与竖向风道连接处设置有防火阀。
该阀为常开型,具有70°C温度熔断关闭并输出信号的功能,还具有自动信号及手动关闭开启的功能。
所有防火阀、空调机组、通风机与相应房间内的烟感探头输送来的报警信号联动。
防火排烟系统的控制系统可保证当防火阀中某一个关闭后,即刻联动其他相关防火阀关闭并同时切断空调机组电源和在控制柜上予以声光报警。
集控室只有在确认火灾扑灭后,才可手动启动风机排烟。
排烟后期,除排烟系统继续运行外,还可利用空调机组的送风机向室内送入新鲜空气。
3生产、辅助生产及附属生产建筑
全厂生产、辅助生产及附属生产建筑设置的所有配电装置室、变压器室、MCC室均设置事故排风装置,通风量按每小时不少于12次的换气次数计算。
输煤系统转运站、碎煤机室及煤仓间的除尘器和通风机均为防爆式。
煤仓间原煤斗设置排风设施,以防甲烷积聚引起爆炸。
排风设备为防爆型除尘器。
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