劉寶中１，李強１，常繼成１，鄧親云２?
（1.水利部天津勘測設計研究院，天津 300222；2.水利 部規(guī)劃設計總院，北京 100011）
摘 要：萬家寨水電站年供水14.0×108 m3，發(fā)電27.5×108 kW·h，本文介紹水電站的消火栓系統(tǒng)、水噴霧系統(tǒng)、CO2滅火系統(tǒng)、探測和控制系統(tǒng)的設計。
關鍵詞：水電站；消防給水；CO2滅火系統(tǒng)；設計
中圖分類號：TV73；TU998.1
文獻標識碼：C
文章編號：1000-4602(1999)12-0034-02 1 工程概況 黃河萬家寨水電站工程是國家“八五”和“九五”期間的重點大型水電工程，位于托克托至龍口段的峽谷內(nèi)。?
電站的主要任務是供水結合發(fā)電調(diào)峰，同時兼有防汛防凌的任務，擔負著向能源基地供水和華北電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰供電的重要作用。年供水量14.0×108m3，其中向準旗地區(qū)供水 2.0×108 m3，向朔州市和大同市供水5.6×10８m3，向太原市供水6.4×10８m3；電站裝機六臺，年發(fā)電量27.5×10８kW·h。工程建成后，將緩解晉蒙能源基地和城鄉(xiāng)工農(nóng)業(yè)用水及電力供應狀況，經(jīng)濟和社會效益顯著。
工程的建筑物由電站建筑物和生活管理區(qū)建筑物組成，電站建筑物由攔河壩、泄水建筑物、引黃取水建筑物、發(fā)電廠房、控制樓、開關站、消防車庫及營房、凈水廠、機修廠等組成。引黃取水建筑物設在左岸，采用頂溢分層取水的方式，敷設兩根DN4000 mm的鋼管，單根取水2 4.0m3/s，每年可向山西供水12.0×10８m3。發(fā)電廠為鋼筋混凝土排架結構的壩 后式廠房，地上一層地下三層。發(fā)電廠安裝6臺混流式發(fā)電機組，機組間距2.4m。在廠房上游側的地面下依次排列有母線室、電纜廊道和消防廊道；在廠房下游側的地面下設有管路廊 道、供水廊道等?？刂茦菫殇摻罨炷量蚣芙Y構的十層建筑，全廠的生產(chǎn)調(diào)度、中心控制室、計算機室、有線及微波通信中心、消防控制室、水位監(jiān)測室、儀表及高低壓電器試驗室均設在這里。在發(fā)電廠的下游左岸布置凈水廠，其水處理工藝是加藥、混凝、澄清、過濾、消毒，生產(chǎn)能力3200m3/h。在發(fā)電廠的下游右岸布置機修廠房、消防車庫和營房，電站建筑總面積46585m2，生活管理區(qū)建筑總面積99036m3。? 2 消防給水設計 電站消防給水的設計立足于自救，消防給水系統(tǒng)設計成常高壓。?
2.1 消防水源和消防給水系統(tǒng)
消防給水由設在壩下左岸的凈水廠供給，通過專用水泵將水送到壩頂右岸460m3的高位消防水池，其容積是按儲存電站最大一次消防需水量324m3和3h生產(chǎn)生活需水量136m3設計的。水池分為兩格，每格均設有溢流水位、最高水位、消防水位和報警水位等水位信號，以保證消防水量不被動用。
由高位消防水池通過兩根DN300mm管道將水送到消防廊道，由消防廊道再分出去發(fā)電廠、控制樓、開關站、主變壓器、發(fā)電機組和附屬廠房的管道系統(tǒng)，每個系統(tǒng)均設計成環(huán)路，以保證消防供水的安全性。
發(fā)電廠的消防供水系統(tǒng)又分為上游側和下游側兩個消防供水系統(tǒng)，其下游側消防供水系統(tǒng)除供給下游側消火栓外，還要供給發(fā)電機組的噴霧用水。為保證發(fā)電機的正常運行，發(fā)電機組除設有電器保護措施以外，還設有水噴霧保護措施。在發(fā)電機定子線圈的兩端設有固定式水噴霧滅火環(huán)管系統(tǒng)，上下環(huán)管的直徑均為DN100mm，每根環(huán)管上設有高速噴頭48個，每個噴頭的工作壓力不低于0.35 MPa，水噴霧流量為18.0 L/s，水噴霧系統(tǒng)設計為探測系統(tǒng)控制的自動啟動和現(xiàn)場手啟動兩種啟動方式，發(fā)電機組的運行狀態(tài)隨時由探測系統(tǒng)和電視閉路 監(jiān)視系統(tǒng)傳送到中央控制室，在確認火災無誤后，啟動水噴霧系統(tǒng)，以及時滅火和防止火災漫延。?
控制樓除設有水消防系統(tǒng)外，還設有二氧化碳滅火系統(tǒng)。
開關站首層設有六臺主變壓器，在主變壓器的下面設有集油坑，坑內(nèi)鋪0.30 m厚的卵石層，卵石層下面設四根DN200mm的排油管。火災事故時，變壓器的絕緣油和消防水均通過排油管排到廠外的事故油池，以免火災漫延。主變壓器的消防供水共分六個系統(tǒng)，每臺主變單 元均設兩根DN 300 mm的環(huán)狀供水管道，水霧噴頭分為三層，共安裝高速水霧噴頭76只，系統(tǒng)設計為探測系統(tǒng)控制的自動和現(xiàn)場手動兩種啟動方式，水噴霧強度為20 L/(min·m2)，單臺主變水噴霧流量115 L/s。?
2.2 消防水量和消防水壓
電站和生活管理區(qū)均需設消防給水，根據(jù)建筑物和設備生產(chǎn)的火災危險性類別和建筑物耐火等級，計算消防水量和強度結果見表1。 表1 建筑物和設備消防水量表 | 建筑物或設備名稱 | 建筑物體積或面積 | 所需消防水壓（MPa） | 消防系統(tǒng)實際水壓（MPa） | 消防流量(L/S) | 消防水量(m3) | 備注 | | 發(fā)電廠 | 177469m3 | 0.34 | 0.40 | 內(nèi)25，外20 | 324 | 2.0h | | 控制樓 | 27400m3 | 0.48 | 0.50 | 內(nèi)25，外15 | 288 | 2.0h | | 主變單元 | | 0.60 | 0.60 | 115 | 165 | 24min | | 發(fā)電機單元 | | 0.40 | 0.40 | 18 | 11 | 10min | | 輔助生產(chǎn)車間 | 972m2 | 0.30 | 0.40 | 內(nèi)5，外15 | 144 | 2.0h | | 生活管理區(qū) | 99036m3 | 0.35 | 0.35 | 20 | 144 | 總建筑面積 | 高位消防水池的容積460m3，其設置高度是以滿足主變單元水噴霧消防所需壓力為準，水池的出水管直徑以滿足主變單元水噴霧流量115L/s為準。? 3 通風系統(tǒng)防火與排煙設計 發(fā)電廠地下各層、控制樓地下各層及地下的消防廊道、電纜廊道、高低壓盤室、廠用變電室 、油處理室、封閉母線室、管路室、透平和絕緣油室等均設有送排風系統(tǒng)。為防止火災沿通風系統(tǒng)漫延，除風道采用不燃的玻璃鋼制品外，所有風道穿越防火墻和防火分隔物時，均在穿越處設防火閥。當室溫升至69～70 ℃時，進風口上的防火調(diào)節(jié)閥自動關閉，與之聯(lián)動的送風機停運，探測系統(tǒng)報警；當室溫升至150 ℃時，設在排風口上的防火防煙閥自動關閉，與之聯(lián)動的排風機停止運行?；馂氖鹿屎?，手動或遠動啟動防火調(diào)節(jié)閥和排風機，進行事故排煙。 ? 4 CO2滅火系統(tǒng)的設計? 在中央控制室、電纜室和兩段電纜廊道的四處防護區(qū)共用一套組合分配式高壓二氧化碳滅火系統(tǒng)，設備間設在地下二層緊靠樓梯間處，組合分配系統(tǒng)內(nèi)最大的防護區(qū)容積為1746m3，設計濃度為47%，需二氧化碳2604kg，共設70L高壓瓶56個，充裝系數(shù)為0.68。在計算機室單獨設置一套355型低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)，設備在保護區(qū)的防護罩內(nèi)。?
5 火災報警與控制系統(tǒng)設計 在控制樓、發(fā)電廠、開關站及有關部位設置了火災自動報警系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由火災報警控制器、手動火災報警按鈕、火災探測器及火災事故廣播系統(tǒng)組成。?
火災報警控制器設在消防控制中心，以專用電纜聯(lián)接，能接收探測器和手動報警按鈕的火情信號，并發(fā)出聲光報警，指出火災發(fā)生的位置，電子鐘自動顯示火災報警時間，監(jiān)視器自動顯示火災部位的平面布置圖。在自動滅火系統(tǒng)的場所，當兩種不同性質的探測器同時報警的情況下，可以自動啟動滅火系統(tǒng)。
在固定式水噴霧和二氧化碳滅火系統(tǒng)控制的場所，設置了自動啟動、手動啟動和機械啟動三種控制方式。固定式滅火系統(tǒng)啟動后，在防護場所及其門口均有聲光報警顯示。聲音不少于7.5 B，光報警器15m設一個。
電 話：(022)28702345?
收稿日期：1999-07-14 | 
