一級消防工程師火力發(fā)電廠與變電站設計防火規(guī)范（7.1）

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7燃煤電廠消防給水、滅火設施及火災自動報警

7.1 一般規(guī)定

7.1.1系原規(guī)范第6.1.1條的規(guī)定。

滅火劑有水、泡沫、氣體和干粉等。用水滅火，使用方便，器材簡單，價格便宜，滅火效果好。因此，水是目前國內外主要的滅火劑。

為了保障發(fā)電廠的安全生產和保護發(fā)電廠工作人員的人身安全及財產免受損失或少受損失，在進行發(fā)電廠規(guī)劃和設計時，必須同時設計消防給水。

消防用水的水源可由給水管道或其他水源供給（如發(fā)電廠的冷卻塔集水池或循環(huán)水管溝）。

發(fā)電廠的天然水源其枯水期保證率一般都在97％以上。

7.1.2系原規(guī)范第6.1.2條的修改。

我國20世紀60年代以前建成的發(fā)電廠的消防系統大多數是生活、消防給水合并系統。由于那時的單機容量較小，主廠房的最高處在40m以下，因此，生活、消防給水合并系統既能滿足生活用水又能保證消防用水。20世紀70年代之后，大容量機組相繼出現，消防水壓逐漸升高，如元寶山電廠一期鍋爐房高達90m，消防水壓達117.6×10'Pa（120mH.O）。另一方面，我國所生產的衛(wèi)生器具部件承壓能力在58.8×10'Pa（60mH.0）靜水壓力時就會遭受不同程度的損壞或漏水，如某發(fā)電廠，水泵壓力達到70.56 x 10'Pa（72mHz O）左右時，給水龍頭因壓力過高而脫落。

因此，根據我國國情，當消防給水計算壓力超過68.6×10tPa（70mH20）時，宜設獨立的消防給水系統。在設計發(fā)電廠消防系統時可參考表3的主廠房各層高度，確定是生活、消防合并給水系

統還是獨立的高壓消防給水系統。

表3主廠房各層高度（參考數值）

7.1.3系原規(guī)范第6.1.3條的修改。

根據建規(guī)，高層工業(yè)建筑的高壓或臨時高壓給水系統的壓力，應滿足室內最不利危險點消火栓設備的壓力要求，本次修訂規(guī)定了消防水量達到最大，在電廠內的任何建筑物內的最不利點處，水槍的充實水柱不應小于13m.在計算消防給水壓力時，消火栓的水帶長度應為25m.通常，主廠房為電廠的最高建筑，系統設計壓力的確定應該尤其關注主廠房內的消火栓的布置，合理選取最不利點。

7.1.4系原規(guī)范第6.1.4條的修改。

從目前情況看，燃煤電廠的機組數量、機組容量及占地面積將在不遠的將來超過一次火災所限定的條件。因此，電廠消防用水量應該按火災的次數加上一次火災最大用水量綜合考慮。一次滅火水量應為建筑物室外和室內用水量之和，系指建筑物而言，不適用于露天布置的設備。

7.1.5系原規(guī)范第5.8.1條的修改。

消火栓滅火系統是工業(yè)企業(yè)中最基本的滅火系統，也是一種常規(guī)的、傳統型的系統。無論機組容量大小，消火栓系統應該作為火力發(fā)電廠的基礎性首選消防設施配備。

根據我國50年來小機組發(fā)電廠的運行經驗、對小型機組火力發(fā)電廠消防設計技術的設計總結及對火災案例的分析，50MW機組及以下的小機組電廠，可以消火栓滅火系統為主要滅火手段，不必配置固定自動滅火系統。而大型火力發(fā)電廠，既要設置消火栓給水系統，又要配備其他固定滅火系統。

針對火力發(fā)電廠，消火栓系統與自動噴水系統分開設置，將給廠區(qū)管路布置，廠房內布置帶來很大困難，投資也將大幅增加，按600MW級機組計算，大約要增加近200萬元投資。國內電廠多年來是按照二者合并設置設計的，至今沒有出現過由此引發(fā)的消防事故，考慮到火力發(fā)電廠自身的特點，水源、動力有可靠保證，消火栓系統與自動噴水滅火系統、水噴霧滅火系統管網合并設置并共用消防泵，符合我國國情，技術上是可行的，經濟上也是合理的。

因此允許兩個消防管網合并設置。

需要說明的是，本條如此規(guī)定，并不排斥二者分開設置，如果電廠條件允許，也可以將二者分開設置。

7.1.6系原規(guī)范第5.8.2條的修改。

所謂的機組容量，系指單臺機組容量。原規(guī)定50～125MW機組的若干場所宜設置火災自動報警系統。近些年，135MW機組電廠上馬不少，其與125MW機組容量接近，屬于一個檔次。故將原范圍略加擴大，避免了125MW與200MW機組之間規(guī)定的空白。除此之外，隨著我國國力的上升，小機組電廠的消防水平有了明顯的提高，主要表現在自動報警系統的普遍設置及標準的提高。強制要求這個范圍的電廠設置自動報警系統，符合國情及消防方針，增加投資不多，在當前經濟發(fā)展的形勢下，已經具備了提高標準的條件，也是電廠自身安全所需要的。

7.1.7系原規(guī)范第5.8.5條的修改。

總結我國電力系統多年來的設計經驗，根據我國的技術、經濟狀況，作了本條的規(guī)定。隨著國民經濟的發(fā)展，國家綜合實力的提高，在200MW機組級的電廠，適當提高報警系統的水平，符合消防方針的要求。為此，在控制室等重要場所增加了極早期報警系統。高靈敏型吸氣式感煙探測器相對于傳統的點式探測器具有更靈敏、發(fā)現火情早的優(yōu)點。我國已在制定針對吸氣式感煙探測器的國家標準（GB 4717.5）。

根據運煤系統建筑的環(huán)境特點，本規(guī)范規(guī)定了采用纜式感溫探測器。根據近年來的火災實例、消防實踐及試驗，纜式模擬量感溫探測器在反應速度上要優(yōu)于纜式開關量感溫探測器，有條件時，應盡量選用纜式模擬量感溫探測器，并采取懸掛式布設，以及早發(fā)現火災并方便電纜的安裝維護。

7.1.8系原規(guī)范第5.8.6條的修改。

表7.1.8中，給出了一種或多種固定滅火系統的形式，可從中任選一種。鑒于發(fā)電廠單機容量的不斷增大，火災危險因素增加，1985年開始，電力系統便積極探索我國大機組發(fā)電廠的主要建筑物和設備的火災探測報警與滅火系統的模式。我國發(fā)電廠的消防技術在1985年之前同發(fā)達國家相比，差距很大。其原因，一是我國是發(fā)展中國家，在設計現代化消防設施時不能不考慮經濟因素，二是電力系統的設計人員對現代消防還不太熟悉，三是我國的火災探測報警產品還滿足不了大型發(fā)電廠特殊環(huán)境的需要。因此，從1986年開始，電力系統的設計部門進行了較長時間標準制定的準備工作，包括編制有關技術規(guī)定。東北電力設計院結合東北某電廠、華北電力設計院結合華北某電廠進行了2×200MW機組主廠房及電力變壓器水消防通用設計工作。該通用設計總結了我國大機組發(fā)電廠的消防設計經驗，對我國引進的美國、日本、英國及前蘇聯等國家的發(fā)電廠消防設計技術進行了消化。結合我國國情，使我國發(fā)電廠的消防設計上了一個新臺階。進入21世紀后，國內外消防產業(yè)的發(fā)展有了長足的進步，新技術、新產品層出不窮。已經有很多國內外的產品、技術在我國火電廠中得以應用。

在近十年的實踐中，電力行業(yè)消防應用技術已經積累了大量成熟豐富的經驗。

1原條文中規(guī)定電子設備間等處采用鹵代烷滅火設施，主要是指“1211”、“1301”滅火設施。眾所周知，1971年美國科學家提出氯氟烴類釋放后進入大氣層，由于它的化學穩(wěn)定性，會從對流層浮升進入平流層（距地球表面25～50km區(qū)），并在平流層中破壞對地球起屏蔽紫外線輻射作用的臭氧層。1987年9月聯合國環(huán)境規(guī)劃署在蒙特利爾會議上制定了限制對環(huán)境有害的五種氯氟烴類物質和三種鹵代烷生產的《蒙特利爾議定書》。根據《蒙特利爾議定書》修正案，技術發(fā)達國家到公元2000年將完全停止生產和使用氟利昂、鹵代烷和氯氟烴類，人均消耗量低于0.3kg的發(fā)展中國家，這一限期可延遲至2015年。我國的人均消耗低于0.3kg.因此。鹵代烷滅火系統可以使用至2015年。出現這一情況后，國內設計人員不失時機地進行了替代氣體的應用探索與設計實踐，目前，鹵代烷已經基本停止應用。鑒于目前工程實際應用的情況并依據公安部《關于進一步加強哈龍?zhí)娲芳捌涮娲夹g管理的通知》，本條文規(guī)定，在電子設備間等場所，使用固定式氣體滅火系統。這些氣體的種類較多，如IG541、七氟丙烷、二氧化碳（高、低壓）三氟甲烷及氮氣等?？梢愿鶕こ痰木唧w情況，酌情選擇。目前，在國內應用比較普遍的是IG541、七氟丙烷及二氧化碳。

2近年來，控制室的設置，已經隨著科學技術的發(fā)展，發(fā)生了很大的變化。在控制室內，基本上已經淘汰了傳統的盤柜，取而代之的是大屏幕監(jiān)視裝置以及計算機終端，可燃物大為減少。考慮到控制室是24小時有人值班，所以，在控制室有條件取消也沒有必要設置固定氣體滅火系統。配備滅火器即能應對極少可能發(fā)生的零星火災。

3多年的實踐表明，水噴淋在電纜夾層的應用存在較多問題，如排水、系統布置困難等。面I臨當前諸多滅火手段，不能局限于自動噴水的方式。細水霧是近幾年國際上以及國內備受關注的技術，其突出特點是用水量少，便于布置，滅火效率較高。在國內冶金行業(yè)的電纜夾層、電纜隧道已經取得多項業(yè)績。本次修訂針對電纜夾層增加了水噴霧、細水霧等滅火形式。其他滅火方式，如氣溶膠（SDE）超細干粉滅火裝置亦有應用實例。

4汽機貯油箱的布置有室內和室外兩種形式。當其布置在室內時，其火災危險性與汽輪機油箱相類同，因此，應為其配備相應的消防設施。

5據了解，國內相當多的電廠的原煤倉設有消防設施，形式多樣，以二氧化碳居多。美國NFPA850，建議采用泡沫和惰性氣體（如二氧化碳及氮氣），而不推薦采用水蒸氣?？紤]到布置的方便及操作的安全，本規(guī)范規(guī)定采用惰性氣體。

6 目前，隨著生活水平的提高，一些電廠（尤其是南方）辦公樓的內部設施相當完善，具有集中空調的屢見不鮮。按照《建筑設計防火規(guī)范》，規(guī)定了設置有風道的集中空調系統且建筑面積大于3000m.的辦公樓，應設自動噴水系統。

7就電廠整體而言，消防的重點在主廠房，而主廠房的要害部位為電子設備間、繼電器室等。大機組電廠的這些場所應配置固定滅火系統，根據我國國情，以組合分配氣體滅火系統為宜。對于主廠房比較分散的場所，如高低壓配電間、電纜橋架交叉密集處、主廠房以外的運煤系統電纜夾層及配電間等，可以采取靈活多樣的滅火手段，如懸掛式超細干粉滅火裝置、火探管式自動探火滅火裝置及氣溶膠滅火裝置等。

火探管式自動探火滅火裝置是一種新型的滅火設備，可由傳統的氣體滅火系統對較大封閉空間的房間保護改為直接對各種較小封閉空間的保護，特別適宜于撲救相對密閉、體積較小的空間或設備火災，在這類場所，火探管式自動探火滅火裝置與傳統固定式組合分配式氣體滅火系統相比，有如下優(yōu)點：

1）滅火的針對性、有效性強。火探管式自動探火滅火裝置是將火探管直接設置在易發(fā)生火災的電子、電氣設備內，并將其直接作為火災探測元件，特別是直接式火探管式自動探火滅火裝置還將火探管作為滅火劑噴放元件，利用火探管對溫度的敏感性，在160℃的溫度環(huán)境下幾秒至十幾秒鐘內，靠管內壓力的作用，火探

管自動爆破形成噴射孔洞，將滅火劑直接噴射到火源部位滅火。

它反應快速、準確，滅火劑釋放更及時，滅火的針對性和有效性更強，將火災控制在很小的范圍內，是一種早期滅火系統。而傳統的固定式氣體滅火系統需要等到火勢已經很大才能對整個房間或大空間進行滅火。

2）系統簡單、成本低?；鹛焦苁阶詣犹交饻缁鹧b置不需要設置專門的儲瓶間，占地面積小。系統只依靠一條火探管及一套滅火劑瓶、閥，利用自身儲壓就能將火災撲滅在最初期階段。無需電源和復雜的電控設備及管線。系統大大簡化，施工簡單，節(jié)約了建筑面積，可降低工程造價。

3）滅火劑用量小。傳統固定式氣體滅火系統把較大封閉空間的房間作為防護區(qū)，而火探管式自動探火滅火裝置只將較大封閉空間的房間里體積較小的變配電柜、通信機柜、電纜槽盒等被保護的電子、電器設備作為防護區(qū)。滅火劑的用量大為減少，降低了一次滅火的費用。

4）安全、環(huán)保。由于這種滅火裝置是將滅火劑釋放在有封閉外殼的機柜里，無論選用規(guī)范允許的哪一種滅火劑，即使稍有毒性，對現場人員的影響較小，危害減至最低，無需人員緊急疏散；同時，由于滅火劑用量大大減少，減小了對環(huán)境的污染。

目前，這種裝置在山西的一些大機組電廠的電子設備間、配電間、電纜豎井等場所已經有應用。山西省已經為此編制了有關地方標準。

8 吸氣式感煙探測器雖然具有早期報警的優(yōu)點，但對于環(huán)境具有濕度的要求，具體工程中應結合產品要求及場所的實際情況決定如何采用。

9據統計，各個行業(yè)電纜火災均占較大比重，發(fā)電廠廠房內外電纜密布，火災頻發(fā)，損失較大。電纜的結構型式多為塑料外層，火災具有發(fā)展迅速、撲救困難的特點，具有相當大的火災危險性。針對電纜火災危險區(qū)域應當選擇適應性強的消防報警設施。

火災初期，有大量煙霧發(fā)生。因此，規(guī)定在電纜夾層應該優(yōu)先選用感煙探測器。根據現行國家標準《火災自動報警系統設計規(guī)范》的相關規(guī)定和以往的使用經驗，纜式線型感溫探測器是電纜架設場所一種適宜、可靠的探測報警系統，該規(guī)范規(guī)定“纜式線型定溫探測器在電纜橋架或支架上設置時，宜采用接觸式敷設”。目前隨著消防技術的發(fā)展，纜式線型感溫探測器已發(fā)展出模擬量型差溫、差定溫等特性，由于這些產品具有反映溫升速率、早期發(fā)現火災等特點，用于非接觸式敷設的場所，有效性更高，可突破傳統的接觸式布設的局限，架空布置，為電纜的維護提供了方便條件。另外，由于纜式線型差定溫探測器屬復合型探測器，用于設置自動滅火系統的場所，可直接提供滅火設施啟動聯動信號。

根據國內一些單位的模擬試驗，固體火災采用開關量纜式線型感溫電纜在懸掛安裝時響應時間很長，反之模擬量纜式線型感溫探測器（定溫或差溫）則具有靈敏的響應，尤其適用于運動中的運煤皮帶火災監(jiān)測。

10原規(guī)范運煤棧橋的滅火設施規(guī)定，燃燒褐煤或高揮發(fā)分煤且棧橋長度超過200m者，需要設置自動噴水滅火系統。近年來的工程實踐表明，大機組的燃煤電廠多超出原規(guī)范的限制，即無論棧橋長度多少，只要符合煤種條件便配置自動噴水或水噴霧滅火系統，考慮到我國目前的經濟實力，運煤系統的重要性，本次修訂取消了棧橋長度方面的限制。

11據調查，我國火電廠1965年到1979年間的1000多臺變壓器（大部分容量在31.5MV·A以上），變壓器的線圈短路事故率為0.117次/（年·臺），其中發(fā)展成火災事故的僅占總數的4.45％，即火災事故率約為0.0005次/（年·臺）。又根據水電部的資料，從20世紀50年代初到1986年底，水電部所屬的35kV及以上的變電站在此期間調查到的變壓器火災事故共幾十起，按這些數據來計算，火災事故率為0.0002～0.0004次/（年·臺）。

這說明，我國電力部門的主變壓器火災事故率低于

0.005次/（年·臺）。另據調查，20世紀末，我國220kV及以上變壓器，每年投產在200～300臺。發(fā)生火災的臺數5年間為8臺，火災事故率較低。若今后按每5年全國投運變壓器1500臺計算，則這期間至多有8臺變壓器發(fā)生火災，設備的損失費（按修復費用每臺30萬元計）將為240萬元。至于間接損失，實際上當變壓器發(fā)生火災之后變壓器遭到損壞，其不能繼續(xù)運行，采用消防保護和不保護其損失是一樣的，采用消防保護的最終結果是防止火災蔓延?；诖耍紤]到火電廠水消防系統的常規(guī)設置，火電廠變壓器的滅火設施應以水噴霧滅火系統為主。近年來，國內在引進消化國外產品的基礎上，有多家企業(yè)研制了變壓器排油注氮滅火裝置，深圳的華香龍公司則推出了具有防爆防火、快速滅火多項功能于一體的新一代產品，獲得了許多用戶的青睞，我國大型變壓器已開始使用（經國家固定滅火系統和耐火構件質量監(jiān)督檢驗測試中心檢測，其滅火時間小于2min，注氮時間為30min）。變壓器防爆防火滅火裝置的突出特點是可以有效防止火災的發(fā)生，避免重大損失。這種裝置在國際上已經廣泛采用，單是法國的瑟吉公司就已在20多個國家安裝了“排油注氮”滅火設備5000多臺。目前，這項技術已經趨于成熟，相應的標準也在制定中。當業(yè)主需要或因其他特殊原因需要時，可以采用這種裝置，但要經當地消防部門認可。據調查，需要注意的是，變壓器火災后大部分有箱體開裂現象，一旦火災發(fā)生油從箱體開裂處噴出，在變壓器外部燃燒，該裝置將不能對其發(fā)揮作用，需要采取其他手段防止火災的蔓延。應用時要注意把握產品的質量，必須使用經國家檢測通過且有良好應用業(yè)績的產品。變壓器的滅火系統采用水噴霧滅火系統還是其他滅火系統，應經過技術經濟比較后確定。 ' 12 回轉式空氣預熱器往往由設備生產廠自行配套溫度檢測和內部水滅火設施，因此，在設計時要注意設計與制造的聯系配合，根據制造廠的水量要求提供消防水管路的接1：3. 13為將傳統的煙感探測器區(qū)別于吸氣式感煙探測裝置，在表中將各種點型煙感探測器統稱為“點型煙感”；此外表中不加限制條件的“感煙”和“感溫”是廣義的探測形式，可自行選擇。

14針對電纜豎井等處采用的“滅火裝置”，系指各種可用的小型滅火裝置，其中包括懸掛式超細干粉滅火裝置。

7.1.9新增條文。

《火力發(fā)電廠設計規(guī)程》規(guī)定，與運煤棧橋連接的建筑物應設水幕，為此，本條文作了相應的規(guī)定。

7.1.10新增條文。

運煤系統是燃煤電廠中相對重要的系統。其建筑物為鋼結構者愈來愈多。針對鋼結構的傳統做法是涂刷防火涂料，這樣的結果是造價甚高，大機組電廠將達數百萬，而且使用效果并不理想。

從電廠全局出發(fā)，為降低防火措施的造價，采取主動滅火措施（如自動噴水或水噴霧的系統）是必要的，因此根據火電廠消防設計的實踐，取消了原規(guī)范第4.3.12條，提高了滅火設施的標準。本條規(guī)定適用于各種容量的電廠，凡采用鋼結構的運煤系統各類建筑，如棧橋、轉運站、碎煤機室等消防設計均應執(zhí)行本條規(guī)定。

7.1.11系原規(guī)范第5.8.7條的修改。

機組容量小于300MW的火電廠，其變壓器容量可能超過90MV·A，因此這些變壓器也要設置火災自動報警系統、水噴霧或其他滅火系統。