消防水系统设计

关键词： 时应 给水 消防 系统

消防水系统设计（精选九篇）

消防水系统设计 篇1

消防水系统可以分为:给水系统、管路系统、水泵设备以及灭火功能部件这几个部分。对于建筑物来说, 可靠性是衡量消防给水系统的最关键因素, 即消防给水设施及管网应能保证在火灾情况下及时供水, 并满足流量及压力的要求。笔者就消防水系统设计时应注意的问题以及消防水系统的优化方案进行研究和分析。

1. 消防水系统设计时应注意的问题

1.1 消防水源供应系统

根据《建筑设计防火规范》:消防用水可由给水管网、天然水源或消防水池供给。消防给水系统是建筑消防水系统的基础, 由水池、水箱和管网组成, 按加压形式可分为常高压和临时高压, 按分区方式可分为并联和串联。对于建筑物来说, 可靠的消防给水系统是衡量安全条件的最关键因素, 即消防给水设施及管网应能保证在火灾情况下及时供水, 并满足流量及压力的要求。除此之外, 可靠的消防补水也是非常重要的, 可以在底层设置消防水池储水, 中间设置接力水箱的形式来设置消防补水方式。消防给水系统包括室内消防给水和室外消防给水两部分。室外消防给水要考虑水源的远近以及冬季水源是否会结冰影响正常使用。室外消防给水系统要采用深埋和浅埋相结合的方法, 这样可以保证冬季使用消防水系统的水源流动性。除此之外, 供水系统也可以设置高压系统和临时高压系统两种并存的模式, 可以节约消防水系统的建造成本。高层建筑应设计可靠的给水方式, 在其结构承重允许的情况下, 应优先采用设置高位水池的常高压供水方式, 这也是2014新修订的给水规范的重大变化。

1.2 消防水泵的设计

消防水泵是消防给水系统的核心部分, 直接影响着火灾救援的效果。如果消防水泵出现问题, 不能再有效时间救火, 后果将不堪设想。在一般设计中, 如果火灾发生, 启动消防水系统, 随着火灾的救援, 水位会不断下降。水位一旦低于消防水泵中轴线标高时, 消防水泵就有可能出现故障, 对于救援就会处于瘫痪状态。在设计时, 不得不设有备用泵, 在整个火灾延续时间内都能满足每台消防水泵独立吸水条件, 确保供水不间断, 以防造成不必要的损失。

2. 消防水系统的优化方案

2.1 防爆波阀门的改进

防爆波阀门在遇到冲击的时候会自动闭合, 压力水没能进到阀门后侧的管路, 致使管路系统发生瘫痪的情况发生, 而且这种隐患不易察觉。这样一来, 不仅会使消防系统处于失灵状态, 而且还浪费了有效的救援火灾的时间。对于防爆波阀门前, 安装稳压阀门。这样可以防止遇到冲击时防爆波阀门出现故障。也可以在防爆波阀门前安装减压阀门, 使防爆波阀门不会遇到强烈的冲击, 同时可以设置减压阀门的减压范围, 在一定试验后确定减压范围, 在真正遇到强烈冲击时, 让防爆波阀门发挥一定的作用。在这两种情况下, 都可以减少失误的发生, 为消灭火灾争取更多的有效时间, 给人们生活带来更多安全和保障。

2.2 消防供水泵的优化

在各大商场、写字楼以及居民楼内, 消火栓上的按钮一旦被按下, 整个消防水系统就被启动。在各种情况下, 不排除会出现人为的破坏以及操作失误的可能性, 一旦出现这种状况, 会引来不必要的麻烦。在这里提出, 消火栓按钮不宜作为消火栓水泵的直接启动按钮, 可作为报警信号。不但可以避免因操作失误而引来的麻烦, 而且真的出现火灾可以警示人们, 在第一时间撤离火灾现场, 为人们的生命安全提供了保障。

2.3 优化火灾自动报警系统

火灾自动报警系统是由报警主机、联动控制台、电源三部分组成的。在火灾发生时, 当按下消防栓按钮时, 火灾自动报警控制器会接收到报警信号。在未产生明火时, 先会产生大量的烟, 感烟探测器发出报警信号。在人工确认火情后立即按下消防栓的按钮, 发出报警信号, 为抢救初期火灾争取时间。此外, 还应在消火栓处设计排烟系统, 当火灾发生时, 一般致命的不是大火, 而是浓烟。火灾产生大量的浓烟, 致使人呼吸有害气体直至窒息死亡。将消火栓系统、火灾自动报警系统与排烟系统紧密结合, 达到全面防火的效果。还应保障消防电源的各个时间段都处于有效状态, 这样可以及时探测是否有烟产生, 以及及时确认火情, 及时扑救火灾。自动报警探测区域的划分也十分重要。在这里要说明的是, 电梯虽然不是火灾发生时可以采取的逃生方式, 但是电梯井处于直上直下的状态, 利于火灾的蔓延。必须把电梯单独划分为一个火灾自助报警的区域, 且在电梯顶部安装火灾探测系统。

2.4 完善自我监督机制, 防患于未然

人们的自我监督意识才是从根本上解决火灾的根本途径。在日常生活中的火灾往往都是人们的思想观念落后、监督不到位、管理不完善等原因引起的。因此, 需要人们履行自己的社会责任, 建立完善的监督机制, 把火灾危险压制到最小化, 让安全达到最大化, 真正的做到“未雨绸缪, 防患于未然”。人们应该从小树立防火的安全意识, 建筑物开发商在施工中做到尽职尽责的义务, 做好消防系统。这样, 就可以从根本消除火灾隐患, 给百姓营造一个安全的生活环境。

3. 结语

建筑消防系统是建筑投入使用后的消防安全保障, 如果不幸发生火灾, 可以在第一时间启用自动报警系统。进而利用消防水系统采取各种有效措施, 为火灾救援争取有效的时间, 防止火灾进一步扩大。可见, 消防水系统是建筑物的质量和人民生活质量的保障。消防水系统的完善对于人们来说具有很大的意义。

摘要：随着市场经济的不断扩大与发展, 中国房地产行业日益兴起。尤其是在2008年后, 中国房地产行业更加具有热度。其中, 在房地产建筑中, 消防水系统起着关键性的作用。同时, 随着城市建设的发展, 建筑物在向高与大发展的同时, 也对其内部配套系统的功能满足提出了更高的要求。本研究就消防水系统的本身作用以及如何改进和提高消防水系统的结构做出了一定的阐述。

关键词：消防水泵,给水系统,优化

参考文献

[1]王学良, 李洋.超限高层建筑消防给水系统设计特点探讨[J].给水排水, 2007, 33 (10) :97-100.

水系统规划设计求职简历 篇2

2. 公司新、改、扩建项目水系统规划设计及分析审;

3. 项目质量管理与技术支持;

教育经历

/8— /6 北京大学水务工程本科

证书

/12 大学英语四级

语言能力

英语(良好)听说(良好)，读写(良好)

自我评价

村镇绿色建筑水系统规划设计 篇3

关键词：村镇；绿色建筑；水系统规划；节水；污水处理；水利用率

中图分类号：TU991 文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）11-0502-02

收稿日期：2015-03-23

基金项目：河北农业大学理工基金（编号：LG20130302）；河北农业大学青年科学基金（编号：QN201325）。

作者简介：郭华（1986—），女，四川安岳人，硕士，讲师，研究方向为水资源利用与保护。E-mail：ghscay@163.com。绿色建筑是在全寿命期内，最大限度地节约资源、保护环境、减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑[1-2]。节水与水资源利用是其主要的内涵之一[3]，它以可持续发展思想为指导，提倡水的节流开源，采用节水技术体系，并开发非传统水资源。国内外城市绿色建筑节水研究和实践取得了一些成果[4-13]，如我国形成了以《绿色建筑评价标准》《绿色建筑评价技术细则》为核心的评估体系，但还存在较多的问题与不足，如绿色建筑节水技术体系不健全[14]。在拥有我国大部分人口、耗水量大的村镇地区，绿色建筑研究较少，其在村镇地区的推行更是存在诸多技术、管理和实施上的困难，因此须加强探讨村镇绿色建筑水系统规划设计，探索村镇绿色建筑节水及水资源利用技术系统。

1村镇建筑用水现状

1.1村镇建筑现状

村镇建筑体系是我国主要的居住形式之一，基数大，且逐年增长（表1）。分期、分批将新建和已有村镇建筑纳入绿色建筑节水事业范畴，将是我国绿色建筑事业改革的重要主题。建立统一规划和先进的建筑设计服务体系，转传统村镇建筑为绿色建筑，应该成为中国绿色建筑革命的核心。

1.2村镇建筑用水分析

建制镇建成区用水普及率90.73%，人均日生活用水量98.58 L，乡建成区用水普及率68.24%，人均日生活用水量82.81 L，镇乡级特殊区域建成区用水普及率84.20%，人均日生活用水量81.49 L，全国61.3%的行政村有集中供水， 9.1%的行政村对生活污水进行了处理[6]。

为了解缺水地区村镇用水情况，以河北省为例按照行政区划划分为11个调查区域，每个调查区域选取典型基层村、中心村、一般镇和建制镇发放500份调查问卷，回收有效问卷436份。根据村镇的特征和居民生活特点，调研内容包括社会经济概况、水资源现状、水资源需求现状、水资源消费、节水及处理现状等。

调查结果显示，该区域村镇居民多以行政村（镇）为单位聚居，村镇建筑较为集中，整体布局多采用联排形式布置，且以单层、二层建筑为主。多数居民建筑具有庭院农业。行政村基本实现了集中供水，水源多为地下水。供水形式主要有定时定点供水和全天供水2种形式，水量计量率低，多采用每月定额缴费的付费方式。村镇住宅建筑用水主要用于日常炊事、家庭卫生、个人卫生、家畜养殖及农业灌溉，部分行政村有村镇企业，工业用水量较大。行政村对生活污废水处理率低，多直接排放天然水体或地下渗井。

2存在主要问题

在水资源综合利用与保护方面存在的问题主要有：节水器具普及率低，村民节水意识薄弱；缺乏水回用系统，水的重复利用率低；生活污水基本未进行有效处理，对天然地表水及地下水产生威胁；未系统地进行雨水收集与利用，非传统水源水利用率较低；普遍缺乏供水水质监测，水质状况不明确；自来水计量付费机制不完善，家庭用水浪费严重；部分地区给水水压不稳定，管网漏损率较大。村镇建筑节水潜力巨大。

受村镇建设的资金、技术、管理和居住现状等特点的限制，一些运行管理较为复杂的技术系统不适宜采用，村镇绿色建筑水系统建设不能照搬城市绿色建筑技术标准体系。针对上述问题，对村镇绿色建筑节水技术体系开展全面系统的研究，为今后在广大村镇推广绿色建筑节水提供相应的技术系统。

3村镇建筑水工程技术体系探讨

根据村镇的特征和居民生活特点，对村镇建筑用水进行适于村镇发展现状与规划的设计和改造是新型城镇化建设的重要内容。随着经济的发展，村镇建筑用水设施逐渐城市化，应结合村镇实情，给予建设性指导。

3.1村镇水资源规划

在保障用水安全的基础上，提高节水率和非传统水源利用是村镇绿色建筑节水核心，将用水健康循环的理念引入村镇建筑水系统规划，使其从“无序开发→低效利用→高污染排放”的直流式用水模式，转变为“节制用水→再生利用→低污染排放”的循环型用水模式，实现村镇小区域水资源的重复与循环利用（图1）。

村镇绿色建筑水系统规划应结合当地的总体水资源规划方案，有效利用水资源，改善村镇人居水环境和生态环境，应做到以下几点：（1）应对村镇建筑的用水水量和水质进行定量化估算与评价，提供确切的居民用水量数据资料，注意村镇的用水变化系数一般大于城市用水变化系数。村镇生活用水定额可参照《村镇供水工程技术规范（SL310—2004）》进行取值，但应结合当地具体情况进行调整；（2）提出合理用水分配计划，村镇建筑的生活用水、工业用水、消防用水、水厂自用水、生态环境用水及未预见水量的分配应满足当地的现在及发展需要，并提出水质和水量保证方案；（3）统筹考虑村镇区域内用水规划及水量平衡，协调供水系统和排水系统，建立有机联系，实现村镇水环境健康循环；（4）将非常规水资源纳入水系统规划，充分利用各种水资源，依据不同水质要求分质供水的用水原则，充分利用非常规水资源，如经处理的雨水、生活污水等。

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3.2村镇建筑用水器具改造

节水器具推广是绿色建筑节水设计不可缺少的重要内容，绿色建筑评价标准对于住宅建筑要求采用节水器具和设备，节水率不低于8%，具体评价时需所有用水部位均采用节水器具。村镇用水器具大致包括洗涤盆、淋浴器、洗衣机水嘴、便器等，调查发现村镇节水器具的普及率不及20%，与大型城市80%～95%的普及率相差甚远，具有很大节水潜力。村镇住宅可采用加气节水龙头、陶瓷阀芯水龙头、停水自动关闭水龙头等节水龙头，以及节水淋浴喷头、节水洗衣机等。对便器的改造，应优先考虑粪尿分集式生态卫生改造旱厕，将村镇建筑水系统与农业生产相结合，宜采用粪尿分类收集，发酵堆肥，既节约用水，减少排放，又变废为宝，还肥于田，实现营养元素的小区域循环。

3.3中水处理与回用技术

村镇污水的处理应采用源头分离、分散处理与集中处理相结合，庭院水系统微循环与村镇建筑群水系统绿色小循环相结合的模式。村镇建筑更分散，这为排水集中处理造成一定的困难，但也为污水分散处理提供了空间。源头上将“灰水”和“黑水”分类收集，“灰水”经适当处理后回用于灌溉、畜牧、景观等，“黑水”经处理后低污染排放。

适于村镇使用的中水处理主要技术有生物滴滤池、人工湿地、稳定塘、生物接触氧化池、膜生物反应器。这些处理技术可对污水就地收集、处理及回用，易于建设、便于维护、建设投资小，且运行管理简单，适于农村地区经济来源缺乏、操作维护人员有限的特点。

3.4雨水收集与利用系统

雨水资源是一种优质的非传统水源，其有机物含量少、污染轻、碱度低、总硬度小、溶解氧接近饱和[14]。经简单处理后可达到杂用水水质标准及农业灌溉水质标准，其处理成本比灰水处理成本更低，出水水质也更可靠，出水的公众接受性也更强。目前，雨水收集利用技术成熟应用于城市分散住宅、建筑群或小区，除用作杂用水、景观水，也有分散式、集中式雨水渗透系统，实现了小区雨水资源生态综合利用系统等[14]。可借鉴城市小区雨水利用工程经验，指导村镇建筑雨水利用。村镇整体环境质量状况好于城市，其绿色建筑雨水（主要来源于屋面、道路、绿地）水质总体优于城市，设置初雨截留装置，经沉淀、过滤、消毒处理后即可回用。

4结论与建议

本研究提出在保障用水安全的基础上，将用水健康循环的理念引入村镇建筑水系统规划，使其从“无序开发→低效利用→高污染排放”的直流式用水模式，转变为“节制用水→再生利用→低污染排放”的循环型用水模式；建议对村镇建筑用水缴费标准进行改革，同时开展村镇环境综合治理，将水、固、气的利用与处置有机结合；进一步探讨村镇环境下建立基于非传统水源利用的景观及灌溉水体水质保障系统及非传统水源利用输配系统安全保障系统的方法。

参考文献：

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消防水系统设计 篇4

一、项目概况

根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008, 本LNG项目占地面积<100ha, 厂区内同一时间火灾次数按1处设计。消防水量1800m3/h, 火灾延续时间6hr, 水压1.0MPa G, 消防水池有效容积为10800m3。

天然气项目三期总占地面积>100公顷, 厂区内同一时间火灾次数为2处。一处在工艺装置最大消防用水量处, 经计算厂区最大消防用水量在液氨球罐区, 该罐区采用固定式水喷雾系统及移动式消防冷却水系统, 其中水喷雾灭火系统消防用水量为120L/s, 移动式消防冷却水系统用水量为80L/s, 液氨球罐消防总用水量为200L/s, 延续时间为6hr。另一处为厂区辅助生产设施, 用水量为50L/s, 火灾延续时间为3小时。故全厂消防总流量为250L/s, 900m3/h。消防总用水量为4860m3。消防水源来自中水生产水池。消防采用独立稳高压消防系统, 界区处供水压力≥1.0MPa。稳高压消防给水系统设置2台稳压泵 (1开1备) , 流量为54m3/h, 扬程145m。3台消防电动主泵 (2开1备) , 单台流量450m3/h, 扬程1.45MPa。消防水池与引自厂外的中水生产水池合建总容积11200m3, 其中消防水容积5000m3/h。

天然气项目的稳高压消防水系统不能满足LNG项目的需求。因两个项目为同一业主, 且天然气项目尚未施工, 存在修改设计的可能, 经过多方面比较, 依托天然气项目稳高压消防水系统更为合理并且投资较低, 此方案需对天然气项目的消防水泵房扩建, 消防水管网加粗。但是由于LNG项目为寰球工程公司设计, 天然气项目为其他公司设计, 在寰球做方案比较的同时, 其他公司已采购订货并已施工, 天然气项目的稳高压消防系统无法更改, 经业主确认, LNG项目的稳高压消防水系统单独新建。天然气项目的生产给水系统, 因需要满足LNG项目消防补充水量的需求 (增加230m3/h) , 做相应改造。

二、稳高压消防系统的组成

稳高压消防水泵房拟设电泵二台, 柴油机泵二台, 二用二备, 单台流量900m3/h, H=125m。稳压泵电泵二台, 一用一备, 单台流量36m3/h, H=100m。消防水池二个, 每池有效容积为5400m3, 中间设带切断阀的连通管, 总有效容积22000m3。消防泵与消防管网压力连锁, 自动启动。消防泵房内还应设有相应的辅助设施, 如配电设施、吊车、排水泵等。

三、稳压泵流量确定

理论上稳压泵的流量应等于消防管道系统的渗漏量, 实际工程中稳压泵的设计流量需大于消防管道系统的渗漏量, 以确保消防系统在非消防时管道系统内的水压保持住消防时的压力。渗漏量与下列因素有关:

1、管道系统大小;

2、防管道系统的使用年限;

3、防管道系统的维护管理水平。

新建消防水管网系统初始最大渗漏量可参考《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268—1997第10.2.13条规定的渗水量来确定。第10.2.13条规定, 压力管道严密性试验允许渗水量见表10.2.13。

表10.2.1为新验收后允许的压力管道允许渗水量, 不包括用水设施 (如消火栓) 的渗水量, 而消防系统用水设施的渗水量一般说来比管道允许渗水量大。

石油化工企业的消防水系统管道管径一般在DN200~DN800之间, 若平均按DN600计, 每1km允许渗水量为0.72m3/h;其消防水系统管道长度一般在20km~30km (有的甚至于大于30km) 。由表10.2.1知, 管道允许渗水量为1.44~2.16m3/h, 取平均1.8m3/h。考虑用水设施的渗水量后整个消防水系统的渗水量取Q=1.8x3=5.4≈6m3/h。此数值可视为大型石化企业消防管道系统的渗水量的最大初始值 (6m3/h) 。各工程也可根据工程自身消防水系统管道长度, 修正/确定工程渗水量的最大初始值。

随着使用年限的增加, 消防水系统渗水量将会逐渐增加, 增加量的快慢, 取决于消防管道系统的维护管理水平, 维护管理好的渗水量增加少。待消防水系统的漏水量接近稳压泵的流量时, 则必须对消防水系统进行大修, 大修之后漏水量将会大大减少, 或恢复到初始值。总之, 渗水量随着消防水管道系统使用年限的增加是一个变数。

目前消防设计规范尚未给出稳压泵流量的设计范围数值。但在《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008第8.5.1条的条文说明中和《石油化工企业给水排水系统设计规范》SH3015-2003第3.3.4条的条文说明中均给出了稳压泵的流量的设计原则:“按消防水管网的泄漏量和一支水枪出水量之和考虑”, 一支水枪用水量通常取5L/s (=18m3/h) 。因此, 对于石化企业可取Q=30~55m3/h, 具体选用数值, 取决于消防系统的大小。本项目稳压泵流量取36m3/h。

四、稳高压消防水系统连锁控制

《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008第8.3.7条规定:消防水泵应在街道报警后2min以内投入运行。稳高压消防给水系统的消防水泵应能依靠管网压降信号自动启动。本工程联塑控制方式如下:

1、稳压泵 (A/B)

正常无火灾情况下, 1台稳压泵 (A或B) 间断运行以维持管网压力为0.9MPa.G。每个稳压泵出水管设一个压力开关, 压力开关与稳压泵联锁控制其启停。当管网压力低于0.8MPa.G时, 压力开关自动控制启动1台稳压泵, 当管网压力高于0.9MPa.G时, 压力开关自动控制停止正在运行的1台稳压泵。当1台稳压泵启动5~10s以后, 管网压力仍然低于0.75MPa.G, 则自动启动另外1台备用稳压泵。

除全自动控制外, 也可在现场通过手动控制稳压泵。

2、消防泵 (电动消防泵A/B, 柴油消防泵A/B)

当发生火灾时, 消防泵可以根据管网压力自动启动。

电动消防泵 (A/B) 和柴油消防泵 (A/B) 的出水管上均设置一个压力开关。当管网压力低于0.6MPa.G时, 电动消防泵 (A) 应立即自动启动;当电动消防泵 (A) 启动5~10秒以后, 如果管网内压力仍然低于0.9MPa.G, 电动消防泵 (B) 应立即自动启动;当电动消防泵 (B) 启动5~10秒以后, 如果管网内压力仍然低于0.9MPa.G, 柴油消防泵 (A) 应立即自动启动;当柴油消防泵 (A) 启动5~10秒以后, 如果管网内压力仍然低于0.9MPa.G, 柴油消防泵 (B) 应立即自动启动。

消防泵只能在现场进行停泵。

消防泵可以在现场和控制室内手动启动。

五、辅助稳压措施

增设气压罐目的是减少稳压泵启动频率, 因此, 只有当稳压泵为间断运行模式时才起作用。

由于水是不可压缩液体, 消防管道系统中即使有少量的水渗漏, 管道中的水压也会迅速下降下来, 而补充少量的水后水压又可很快复原, 因此, 稳压泵将会频繁启动。为了缓解也这一现象, 在消防管道系统中增设气压罐 (其压缩后的容积一般为0.5~2m3左右) , 由于气体是可压缩的, 稳压泵供水时气压罐的气体被压缩, 稳压泵停泵后, 随着消防管道中水的渗漏, 其水压也逐渐下降, 此时, 气压罐内的气体将会膨胀, 致使消防管道系统中水压的下降将会缓慢的多, 因此, 缓解了稳压泵启动频繁。

但实际工程中没有安装气压罐的消防系统, 稳压泵的启动频率并非想象的那么频繁。这是因为消防管道系统是由不同管径 (由大到小) 的管道连接时是以其管中心标高相连接, 在管道连接处管径较大的管子中会存留一些气体, 即是在同管径的管子相连, 由于其管道标高的变化, 在其管子中也可能存留一些气体, 尽管管道系统设置了高点排放阀, 但在数千米长度的管道系统内仍难免会残存0.5~2m3气体 (压缩后的容积) , 使消防管道系统有一定的气体缓冲容积, 致使消防管道系统中水压下降也不会像想象那么块, 稳压泵的启动频率并非想象的那么频繁。

管道系统内残存的气体起到了气压罐的作用, 因此, 实际工程中不增设气压罐, 稳压泵的启动频率也不是想象的那么严重。本LNG项目不设增压罐。

摘要：本文介绍了阜新LNG项目稳高压消防给水系统。对系统组成, 连锁控制等内容进行了阐述。

浅谈化工区稳高压消防水系统设计 篇5

根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92 (1999年版) 第7.3.11条规定:“大型石油化工企业的工艺装置区、罐区等, 应设独立的稳高压消防给水系统, 其压力宜为0.7～1.2MPa。”2005年黑龙江省危险化学品安全许可证现场审查提出, 公司生产装置、罐区没有独立的稳高压消防给水系统, 不符合规范要求, 不予发证。

1 消防水系统现状

化工区内设有的两种消防水系统:低压消防水系统和高压消防水系统。

低压消防水系统为全厂性的, 管网在厂区内沿道路敷设呈环状布置, 供水压力0.3MPa。消防水与生产、生活水合用一个系统, 由工业水场提供。

高压消防水系统为区域性的, 厂区内的重要区域分别设置, 控制方式为临时高压消防水系统, 即接到火灾报警后手动启动消防水泵对消防水进行升压, 管网呈环状或支状布置 (20万吨/年高压聚乙烯装置和热电厂除外) 。

2 稳高压系统与和临时高压的比较

稳高压消防给水系统:“消防给水管网中平时由稳压设施保持系统中最不利点的水压以满足灭火时的需要, 系统中设有消防泵的消防给水系统。在灭火时, 由压力联动装置启动消防泵, 使管网中最不利点的水压和流量达到灭火的要求。”

临时高压消防给水系统:“消防给水管网中平时最不利点的水压和流量不能满足灭火时的需要, 系统中设有消防泵的消防给水系统。在灭火时启动消防泵, 使管网中最不利点的水压和流量达到灭火的要求。”

稳高压和临时高压消防水系统都是由消防水泵、消防管网、消防设施三部分组成。稳高压消防给水系统与临时高压消防给水系统的对比见表2。

通过比较, 可以看出临时高压消防系统在平时的工作状态时, 由于消防用水的水压和流量不能完全满足, 因此一旦发生火灾, 不能有效地、及时地满足消防要求;而稳高压消防系统不论在平时的工作状态和消防时, 对火灾初期和发展阶段, 都能满足相应的消防用水的水压和流量要求, 其灭火成功率高于临时高压给水系统, 而增加的设施只有稳压泵和压力联锁控制系统。

因此设置稳高压消防水系统, 能提高固定式消防设施的消防防护能力及应急防护水平, 尽快地将火灾在初期阶段扑灭或有效控制。

3 改造原则及方案

3.1 改造原则

(1) 遵照国家及行业的有关安全防火的政策、法令、法规和标准进行装置的稳高压消防水系统的设计;

(2) 在设计中贯彻执行“以防为主, 防消结合”的方针;

(3) 在现有系统的基础上进行改造, 尽量减小工程的改造量;

(4) 在消防管网上合理分区、段, 以保证施工时可分区、段施工, 不会影响正常生产;

(5) 对不符合现行规范要求的消防设施予以完善;

(6) 充分考虑防冻及防腐措施以保证系统的可靠运行;

(7) 使稳高压消防水系统的自控水平与现有装置水平一致。

3.2 改造方案

通过稳高压消防水系统与临时高压消防水系统的对比, 根据现场实际情况, 本着改造的原则优化了改造的方案, 具体方案如下:

(1) 要保证低压消防水的供水可靠性, 根据现场情况对低压消防水管网的122处漏点进行维护;

(2) 在原有临时高压的基础上进行稳高压改造:为便于稳高压消防水系统的管理和维护考虑以分厂为单位进行改造, 即各分厂建立一套稳高压消防水系统;通过对各区域的消防现状的调查, 对满足区域消防最大水量的消防水泵考虑利旧, 对无法满足消防水量的消防水泵重新设计, 同时按照现行规范的要求复核现有的消防水系统, 通过增加稳压泵和压力联锁控制, 在管网压力降发生变化的同时可自动启动稳压泵及高压消防水泵;完善现有临时高压消防水管网, 使之呈环状布置, 同时在环状管网上分区域同时不超过5个消火栓设置截断阀;完善管网上的消防设施 (更换存在漏损、腐蚀的消防设施, 局部区域根据需要新增、移位和取消) 。

4 防冻与防腐问题的解决

通过对厂区现有消防水系统现状进行分析, 厂区内地下水位高, 地下管道的冻胀及腐蚀问题严重, 为确保项目实施后稳高压消防水系统的安全运行, 必须对以下两个问题提出针对性的解决措施, 做好系统的防护工作。

4.1 存在的冻胀问题

4.1.1 管道的冻胀问题

大庆石化公司位于寒冷地区, 根据大庆气象资料, 冻土深度为2090毫米, 稳高压为独立的消防水系统, 正常运行时管道充满了消防水同时水基本上是不流动的, 因此若管内的水发生冻结, 不但无法保证消防供水, 同时会造成管道的胀裂, 破坏整个系统的运行。

4.1.2 消火栓井的冻胀问题

大庆石化公司化工区内地下水位高, 冬季土壤中的水冻结, 体积增大9%, 使土向四周膨胀, 膨胀过程中, 对于地下构筑物及管道的产生严重的冻胀问题, 即外侧土壤冻胀对其产生水平推力, 内侧冻土对其产生切向应力, 后果就是使管道与地下构筑物之间的焊接部位被撕裂, 造成管网漏水, 稳高压消防水系统无法正常运行。

4.2 冻胀问题的处理措施

4.2.1 根据《石油化工企业防火设计规范》GB50160-92 (1999年版) 中第7.3.13条规定, 考虑更换及新敷设的消防水管道埋设在冰冻线以下, 管顶距冰冻线150毫米。

4.2.2 参考《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.1.7条规定, 采用基侧填砂来防止切向冻胀力, 即考虑在更换及新设的消火栓井及阀门井的四周做200毫米厚的中砂层;同时在井体冻层以上部分外包油毡纸采用铁丝固定的形式处理相对滑动问题。通过这两种措施解决或缓解井体受切向冻胀力影响上浮问题。消防井防冻涨结构示意图如图1。

4.3 存在的腐蚀问题

根据《厂区地下输水管网腐蚀调查报告》N0327-1229:

(1) 厂区土壤电阻率很低, 存在着细菌腐蚀, 厂区属于化工污染强烈的强腐蚀性土壤区域;而且厂区地下管网除一部分更新管线外, 80%管道的覆盖层接近、达到甚至超过了使用寿命, 涂层老化, 破损处极多, 已不能对埋地金属管道形成有效防护, 经多年的运行, 绝大多数管道正处于漏点多发时期。

(2) 厂区内钢质管道的腐蚀的调查发现, 管道腐蚀的特点是局部腐蚀, 集中穿孔。由于在管道外防腐层本身存在缺陷或在埋设或运行期间所形成的破损后产生电化学腐蚀, 加速管道的局部腐蚀, 造成漏点, 详见图2和图3。其中图2为1984年投用钢质管道的防腐层破损处腐蚀严重的照片, 图3为2003年投用的钢制管道防腐层破损处发生局部腐蚀的照片。

4.4 腐蚀问题的处理措施

结合公司正在进行的“大庆石化分公司厂区地下输水管网阴极保护及区域管线更换”项目对更换和新敷设的管道采取以下措施:

(1) 管道采用钢制管材 (Q235B) ;

(2) 管道外壁作石油沥青特加强级防腐;

(3) 对管道做阴极保护, 即以80米深井阳极地床的外加电流阴极保护, 对化工区内消防水管网中的钢制管道实施保护。

5 结 语

应用稳高压消防水是石油化工企业一项非常重要的安全保障措施, 消防水系统供水能力及稳定运行是预防事故及扑救火灾事故的物质基础和有效手段。目前临时高压消防水系统已无法满足石化企业消防需要, 在石化企业中正在逐步被淘汰, 稳高压消防给水系统以其经济性和可靠性正得到广泛运用。

摘要：文章结合工程设计实例针对大庆石化公司化工区消防水现状, 论证了增设稳高压消防水系的必要性和紧迫性。在通过对比稳高压与临时高压消防水系统的基础上, 提出将现有装置的临时高压改造为稳高压系统的设计思路, 在装置改造量最小的情况下, 完善整个化工区的稳高压消防水系统, 不但满足安全生产的要求同时也满足了现行规范的要求。同时针对现有消防水系统存在的腐蚀和冻涨的问题提出了解决措施以保证改造后稳高压消防水系统的正常运行。

消防水系统节能改造探讨 篇6

1 消防水系统

消防水系统是城市安全方面的基础设施, 更是消防队开展救援抢险工作的基础, 因此对消防水系统的要求一般较高, 要能够适应不同场合、不同建筑的救援行动, 还要求在节能环保上有所改进, 因此消防水系统是一种综合性较强的消防系统, 一般来说, 消防水系统分为两个部分。

1.1 消火栓给水系统

消火栓给水系统是消防水系统的重要组成部分, 也是消防队给水问题的主要来源, 消火栓给水系统一般是由消火栓箱、消火栓泵、以及控制阀门组成, 在火灾发生时, 能够立即作为消防队的应急水源, 只要连接上水枪头就能展开灭火救灾的工作, 因此消火栓给水系统的使用与城市安全息息相关, 要求政府部分重视起消火栓给水系统的管理问题, 从而能够给消防队的灭火组以水源作为支援[1]。除此之外, 部分建筑的高位水箱也能临时充当消火栓的给水系统, 在险情发生时, 只要将阀门与消防水枪连接, 就能通过专门管道为消防队输送源源不断的水源。

1.2 自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统是由稳压泵与喷淋泵组成的湿式系统, 这种系统能够根据环境的湿度进行判断, 再由延时器将结果传入水流指示器中, 从而连接自动排气阀, 形成自动喷水的效果。一般来收, 自动灭火系统有两个部分组成, 其一是上述的湿式系统, 其二是预作用系统, 预作用系统也称之为警报系统, 能够敏锐捕捉到空气中的环境温度, 将信息输入到稳压灌内, 从而作用于预作用警报阀组。

1.3 水源状况

根据有关条例规定, 消防队的水源来源应该由市政工程来提供, 《建筑设计防火规范》中明确提到, 消防队的水源来源可以直接从市政集水干管中提取, 并且不需要经过审批, 从而提高了消防队抢险救灾工作的高效性[2]。同时, 消防水系统一般是室内供水为主, 因此要求消防水系统设计人员能够根据城市的整体布局, 设计市政供水网。此外, 消防供水网的水量应该满足火灾救援的要求, 从而保证消防队灭火工作的连续性, 在最大程度减少险情造成的损失。同时, 消防水池也是消防队水资源的重要来源, 要求国家加大消防水资源的投入力度, 从而提供较为系统、全面的市政供水网络, 同时, 保证消防用水与生活用水不相冲突, 保证消防水系统的独立性。

2 消防水系统节能改造探究

2.1 转变水源的来源

为了实现城市水资源的合理利用, 在满足消防队日常的救灾抢险工作的同时, 促进消防水系统的节能改造, 是促进我国可持续发展的重要举措。如上文所述, 消防水的来源主要是市政供水管网来提供的, 然而, 消防水的来源越是多样化, 消防队的救援抢险的工作风险就越小, 为了促使消防水系统的多样性, 应该从其他地方汲水。单一的供水方式容易造成用水额度的增加, 从而造成管道的污染, 不利于消防水节能改造, 另一方面。市政水管网不但承载着消防水供水的重任, 还关乎整个城市的运行, 以及企业内部的消防水供水, 是一个整体的供水系统, 因此会给市政工作带来一定的压力。因此转变水源的来源, 需要从节水的角度来实现消防水系统的节能优化。例如澄清池的利用, 澄清池的利用能够将生活用水转变为消防用水, 从而提高水资源的利用率, 达到消防水系统的节水效果。第二, 将生活消防水箱与生产消防水箱分开, 从而在保留原有节水系统的同时, 将消防水系统的接头接至澄清池[3], 如图1所示。

改造后, 消防蓄水量已经能够适应不同的消防水系统的需求, 还能在保证市政水管网正常运行的情况下, 增加水资源的利用率, 从而实现节能环保的消防水资源设计效果。

2.2 管网系统的节能改造

室内供水是消防水系统的主要组成部分, 为了实现对消防水系统的节能改造, 应该对管网系统提出一定的要求, 首先要保证消防水系统的独立性, 使之与其他水系统分开设置, 一方面方便观察节能效果, 另一方面, 消防水流经管道会给其他水系统造成不同程度的污染。同时要保证进水管的引入管在两根以上, 保证引入管的流畅运行, 是消防水系统的基本要求, 保证引入管的水压, 是提高消防水系统供水能力的唯一途径。第三, 集中供水能够实现高效水资源的利用[4]。集中供水还能节省水系统的布置成本, 然而分区布置消防水系统也是节能改造的一个重要措施, 分开布置, 一定程度上能够提高喷淋系统的灭火效果, 从而实现消防水系统的节能改造, 同时对自控阀门的控制能够提高喷淋系统运行的稳定性, 降低漏水的情况发生。增设消防排水阀, 在事故发生初期, 消防排水阀能够提供前期的水源保证, 从而降低险情造成的损失, 在一定程度上, 还能够规避水源泄漏的隐患。

2.3 泵区的节能改造

泵区的节能改造一般可以从三个环节入手: (1) 泵区的压力改造, 泵区压力是节能改造中一个难点, 也是安全性较差的部分, 因此保证泵区工作的连续性, 是优化消防队取水工作的重要途径。 (2) 要根据消防车的具体压力泵的能力范围, 设计泵区的压力系统, 从而在一定程度上提高消防车的水压, 提高灭火救援工作的水平。要求相关设计人员能够根据消防水系统的电气系统的并联程序, 将电气系统融入消防压力泵的操作之中, 从而实现自动化操作的目的, 一定程度上, 自动化的操作程序能够提供科学节能的设计方案。 (3) 泵区的改造需要根据严格的规章制度, 做好配件的配套工作, 从而保证消防水系统的稳定性, 尽量削减可能出现资源浪费的环节。

2.4 优化设计消防水箱

消防水箱可与生活水箱、工业水箱并联设置, 一方面, 可以增加消防水箱的储备水量, 从而有效的遏制的水资源的浪费, 另一方面, 缩短了水箱之间管道的长度, 使消防水箱对压力的要求变小, 从而形成消防水资源节能的效果。

3 结语

综上所述, 转变水资源的来源, 泵区的节能改造设计、管网系统的节能改造与消防水箱的节能改造是消防水资源节能改造的四个重要环节, 只有将消防水系统与消防日常的抢险工作进行结合, 才能从根本促进我国水资源的可持续发展。

参考文献

[1]陈芳.消防水系统节能改造[J].中国高新技术企业, 2010, 36:76-77.

[2]杨云珍.消防水系统节能及变频技术的研究与应用[J].广西电力, 2008, 03:4-6+16.

[3]郑曦, 宋建江.试论消防水系统水源优化改造[J].低碳世界, 2016, 14:250-251.

消防水系统设计 篇7

1 探析根本机理

1) 防爆波阀门独有的价值。在消防体系内, 防爆波阀门预设了抗力的限度, 抗力应能超出1M Pa[1]。除了防冲击波, 阀门还应承载着城区内的供水压力, 包含管网水压。防爆波阀门并非归类为专门产品, 可选用截止阀。但若选取这样的阀门, 也应吻合拟定好的抗力状态。由此可得:防爆波阀门设定的最佳抗力要超出1M Pa, 这种情形下, 截止阀即可符合规程。最近几年, 防爆波类的多样阀门都被制备出来, 涌现新式产品。防爆波阀门缩减了管路之内的冲击波, 显现了安全性。详细而言, 这类阀门被布设于体系内的给水管路, 它衔接着输送管路固有的接口。阀门阻挡着涌入的冲击波, 有着消波的特性。二者密切结合, 冲击波就不会顺着管路进到这样的体系架构内, 可以保护设施, 确保人员安全。

2) 常规的运转流程。阀门运转依循的流程为:在常态压力之下, 弹簧支撑着阀板, 阀门及阀座维持着适宜的彼此间距。这种情形下, 介质顺畅流动。地表冲击波经由水池及泵站, 毁损了固有的管路, 然后流入阀门。在这时, 阀板被测得的前侧压力将会激增, 前后压差将变得更大。弹簧将被压缩, 阀门接着关闭, 冲击波被阻挡至阀门以外。在阀门作用下, 冲击波被送入了消波室, 缓和了突发态势的冲击破坏。与此同时, 它也缩减了阀板固有的后侧压力, 便于阀板闭合。防爆波阀门应符合给定的公称压力, 拟定了双重的工作压力。依照平战结合, 这类阀门供应了管路内的用水, 要调控它的压力波动。在适当范畴内, 这类阀门获取了人防认同, 被安设于多类的地下管路之中[2]。

2 不适宜的原因

依照人防要求, 水喷雾必备的管路可以安设防爆波特性的阀门。但调试时发现:管路体系常常突发瘫痪。这种状态下, 阀门衔接着的管路喷头都不会喷水。经由查验可知:阀门遇有冲击将会自动闭合, 压力水没能进到阀门后侧的管路。综合解析可得:这类阀门并不适宜常规情形的消防水体系。

1) 管路的总压力偏高。消防水管路测得的总压力偏高。消防水管路布设的阀门应能符合水柱要求、符合喷头压力。为此, 消防水显现出来的压力远会超出平日常用的生活用水。消防类水泵自带的扬程偏高, 常规备用情形下, 管网之中含有静止着的介质。遇有火情时, 要启用预备好的消防泵。在最高扬程之下, 快速添加管网内的介质, 添加进来的流量就会整合为某一冲击波。一旦达到要求, 阀门将会闭合, 无法再去常规供水。建筑层级若偏高, 设定好的泵体扬程也会拟定得更高。管路被布设于地下, 管网荷载着偏大的总压力, 承受着冲击波。这种情形之下, 阀门闭合的日常概率也变得更大。

2) 反向的偏大冲击。启用消防泵后, 若突发故障则要予以切换。快速启停情形下, 会形成冲击波。管网自带的压力被快速缩减, 经常引发水锤, 带来反向的新冲击波。冲击波若符合了设定的动作压力, 阀门将会闭合。若没能在最短时段内予以复位, 重新启用之时将很难再去注入足量的介质。此外, 管网经由修理之后, 水箱及消防泵还会向着管网去注入介质。高速流动态势下的介质会快速去冲击这样的阀门, 造成阀门关闭。

3) 很易带来瘫痪。防爆波阀门常被安设于干式喷水的、水喷雾类的、水幕及雨淋类、泡沫类灭火体系之内。若阀门衔接着雨淋阀, 或被衔接至管路, 常常带来总体架构内的瘫痪。这是因为, 阀门固有的两侧管路都是空的, 启开阀门以后, 介质瞬时将会充斥着整个的管路, 造成阀门闭合。介质很难经由阀门而进到这样的喷洒管路。在最短时段内, 系统就会瘫痪。

3 摸索改进途径

若消防水搭配的管路缺失了吊顶封闭, 将会影响美观。例如:地下车库之中, 管道支架常常没能配有必备的吊顶。给排水依循的图例要明晰这样的管路支架, 设定统一尺寸, 然后着手下料。要涂刷防锈漆, 经由晾晒以便风干。安设支架时, 槽钢及搭配的角钢应能维持着一致的凹槽走向, 慎重调节纠正。遇有结构梁时, 很难去提升拟定的标高。从现状看, 高层建筑搭配的构架常常选取复合的框架。若选取钢结构, 经由验算以后, 在工字钢之上还可增设更大管径的圆孔, 再次予以加固。消火栓配有的喷淋管路应能穿越钢梁, 可节省吊顶特有的总体标高, 节省安设空间。

喷射消防水必备的管路要经由冲洗试验, 测得管路压力。这样做, 耗费了更多时段。屋顶水箱可以注水, 设定压力试验, 提升总的成效。着手施工之前, 稳压管可被布设成并行的状态。这样一来, 后续测验之中可选屋顶的水箱当成水源, 稳压管可注水。分区分层予以注水, 集中测定压力。应当注重的是, 经由减压才可予以注水, 否则将伤害到管路, 管路破裂并且渗水。在集中打压时, 也应规避漏水的状态, 缩减管路损耗。

水泵衔接的吸水口、水池出水口常常有着偏差, 二者很难衔接。若测得了偏大的这种差值, 水泵又不可被移动, 则要增设吸水必备的更大管路。吸水母管要衔接着泵体及水池, 它被当成媒介。消防水体系架构内常常安设了减压阀这样的更多阀门。减压阀衔接着过滤器, 可被常规运用。为了便于修复, 还要增添旁通管路。然而, 管网承载着的总水压是偏大的, 但缺失对应着的减压流程。出于安全考量, 就要布设双重的减压阀, 增设备用阀组。

伴随经济进展, 建筑固有的面积递增, 高度也在增高。消防水常规的调配日渐成为疑难, 应当受到注重。消防水特有的管路之内最好不去安设防爆波类的新式阀门, 以防突发危险。考量设计细节, 经由慎重的筛选来确保最优的阀门质量, 强化施工之中的管控, 在最大范畴内缩减潜在的火情隐患。

4 结语

经过解析可得:防爆波阀门并非适宜安设在消防水体系以内。这是因为, 防爆波阀门很易埋设潜在的隐患, 并且不易察觉。若一定要安设这样的阀门, 在阀门固有的两侧则要增添截止阀、旁路管等构件。平时阀门打开, 战时就要关闭。这样一来, 备用范畴的消防水即可随时予以调用。

摘要：消防水配有的体系管路应被科学设计, 显示出合理性。慎重设计管道, 就要搭配最适宜的阀门配件, 提升消防实效。防爆波这样的阀门阻挡了流入进来的压力水, 水体不可进到现有的消防体系。这种状态下, 系统就会瘫痪。为此, 消防水系统特有的管路并不适宜增设防爆波特性的阀门。探析它的适用性, 解析阀门的机理, 摸索必备的化解途径。

关键词：消防水系统管道,“防爆波阀门”,适用性

参考文献

[1]王立棣, 李玉春, 刘国祝.消防水系统管道中不适宜用"防爆波阀门"[J].消防科学与技术, 2011.

消防水系统设计 篇8

在企业实际应用中, 对于水泵、风机等设备, 为了保证负荷最大时系统仍能满足输出要求, 通常是按系统的最大输出能力进行设计并配备水泵、风机系统。实际应用时则是通过控制阀门开度实现流量控制的方式以满足负载的实际需要, 系统基本处于“大马拉小车”的状况, 而电机和负载之间采用机械连接这一方式又使得两者的转速在运行中均未发生变化, 这就使得流体经过阀门时存在比较大的能量损失。

华电国际十里泉发电厂2×330 MW机组消防水系统由低压消防水系统和高压消防水系统构成, 两个系统共用一个消防水池。其中低压消防水系统日常24 h运行, 为机房提供消防水, 同时提供主变及高厂变的事故喷淋用水, 由两台110 k W的低压消防水泵和两台37 k W的消防稳压泵构成 (均为一工一备) ;高压消防水系统配有两台90 k W水泵 (一工一备) , 在大小修、停机组对高处设施进行冲洗时开启, 每次冲洗基本上3天以内完成, 每年的使用时间不长。消防水系统图如图1所示。

图1消防水系统图

上述6台消防水泵目前均采用电机直接启动的方式, 全速运行后靠阀门开度的变化来调节水压, 因节流造成大量能量损失的同时对阀门及管道损耗亦比较大, 设备运行及维护成本高、系统安全性和可靠性相对较差。考虑到消防水泵房的室内环境温湿度在一年中的变化比较大, 如进行变频改造设备可靠性无法得到保证, 采购新的变频电机也会带来额外的投资, 因此此次对消防水泵的节能改造最终选择了加装永磁调速系统。

1 永磁调速系统原理及特点简介

1.1 永磁调速系统原理

永磁调速系统主要由固定在电动机轴上的导体转子 (主动转子) 、固定在负载转轴上的永磁转子 (从动转子) 和处理各种信号实现对负载转速进行调节 (机械调速机构) 的PMD控制器三部分组成。

正常运行时, 导体转子和永磁转子能独立旋转, 导体转子的旋转会与永磁转子产生相对运动, 磁场通过气隙产生涡流, 涡流又产生感应磁场与永磁场发生相互作用, 此种相互作用会产生带动永磁转子 (负载) 旋转的输出转矩, 同时亦是实现负载转速变化的关键。永磁调速技术正是通过调节该气隙来实现输出转矩在传输时的变化, 从而实现负载转速变化。

1.2 永磁调速特点

(1) 实时调节气隙, 实现无级调速, 节能效果显著;

(2) 电机在启动过程中能够不带负载, 降低了启动瞬间的冲击电流, 延长了使用寿命;

(3) 主、从动转子之间没有硬 (机械) 连接, 振动较小;

(4) 纯机械结构, 故障率低, 可有效保护电机和负载, 日常维护简单;

(5) 结构紧凑, 节约空间;

(6) 对供电电源的稳定性及三相不平衡没有要求, 运行更可靠;

(7) 通过永磁场驱动负载, 无谐波及EMI干扰问题的产生;

(8) 适应性强, 可以在恶劣环境下长期运行;

(9) 使用寿命长。

2#2低压消防泵永磁调速改造节能分析

2.1#2低压消防泵永磁调速改造节能分析

华电国际十里泉发电厂2×330 MW机组#2低压消防泵原采用调节阀调节流量大小, 能耗高、效率低, 在选用麦福斯MAC-DM370型永磁调速器进行改造后, 该水泵输出流量的大小通过改变电机输入功率即可实现, 进而节约了用电损耗。

加装永磁调速器对系统内的流量进行连续控制, 从而提高“流量控制设备”这一环节的效率, 有效节约了流体经过阀门时的能量损失, 以调速机构来调节负载端的转速替代原来阀门调节管网压力也达到了节能的目的。同时永磁传动将电机与负载的连接方式由机械硬连接改为非接触式的软连接, 有效改善了安装过程中的对中和运行过程中的振动问题, 进一步降低了后期运维成本, 同时又提高了系统可靠性。

2.2 永磁调速改造前后耗能统计

为了统计#2低压消防泵永磁调速改造前后的用电情况, 选用斯菲尔Sfere300型智能电能表作为计量装置, 测试数据如表1、表2所示。

#2低压消防泵电机相关参数如表3所示。

改造前, 2014年10月—2015年3月, #2低压消防泵电机累计运行天数172天, 管网压力平均在0.452MPa, 总耗电250244.8 k W·h;

改造后, 2015年10月—2016年3月, #2低压消防泵电机累计运行天数176天, 管网压力平均在0.243 MPa, 总耗电153 343.3 k W·h。

节能测算分析:永磁调速器安装后累计运行6个月, 节约电能250 244.8-153 343.3=96 901.5 k W·h。

从上述结果可以看出, 改造后节能效果显著, 根据2016年华电国际十里泉发电厂0.397 2元/k W·h的上网电价, 预计年节约费用可达7.698万元, 改造后两年内即可收回成本。

3 结语

十里泉发电厂#2低压消防泵永磁调速改造后能够在满足现场运行要求的前提下, 降低厂用电损耗;同时由于电机启动时和正常运行时电流大大减少, 系统运行可靠性得到了进一步提高;机械连接的取消, 对于减小振动、延长轴承寿命都带来了一定的益处, 阀门开度的增大更是延长了阀门的寿命;实现流量控制方式的转变, 则降低了节流损失, 提高了水泵能效。

摘要：分析了水泵、风机等负载设备因使用挡板这种控制方式产生的能量浪费, 指出了华电国际十里泉发电厂消防水系统的现状, 并简要说明了永磁调速技术的原理、特点, 通过生活消防水泵改造前后的耗能情况分析了该技术在十里泉发电厂的节能应用情况。

关键词：永磁调速,消防水泵,节能,可靠

参考文献

[1]张战刚.永磁调速器在电厂水泵上的应用及节能效果分析[J].河南科技, 2013 (17) .

内陆电厂开式水系统设计方案对比 篇9

近几年,中国对西部各省的扶持力度持续加大。西部地区迅猛发展的工农业,对电力需求日益增强,并且后继将有大量的内陆火电厂或核电厂进入筹建或者施工阶段。如果能根据不同的厂址条件和水质条件,对电厂内的冷却水系统进行优化的话,将可有效地提高换热效率,保证对设备的冷却效果,使设备安全高效地运行。同时,通过设计优化还可精简系统中的设备和管道部件,使系统流程和管道布置更加简洁,也使电厂的运行维护更加方便。

1 汽机的冷却水系统

在汽机房内,可为辅机设备提供冷却水的系统有开式水系统和闭式水系统2种。其中,开式水系统使用的是未经化学处理的循环水,水质较差;闭式水系统使用的是经化学处理后得到的除盐水,水质较循环水好很多。为保护设备,在电厂中通常使用闭式水作为辅机设备的冷却水,开式水则用于冷却闭式水热交换器和对水质要求较低的辅机设备。但是,由于闭式水温度比开式水高,对设备的冷却效果不如开式水好,整个冷却水系统的换热效率很低。因此,应根据厂址条件和水质条件的差异,对冷却水系统进行优化设计,以增大开式水的使用份额,提高系统的换热效率。

笔者将以某内陆电厂的3种开式水设计方案为例,对开式水系统进行对比分析,指出各方案的优缺点和适用性,旨在为后续建设内陆电厂开式水系统的设计和优化提供参考。

2 3种设计方案

根据系统设置的差异,汽机房内辅机设备的冷却方式可分为全闭式、部分闭式和全开式3种方式。全闭式是指汽机房内所有辅机设备的冷却水均使用闭式水,开式水系统的用户只有板式换热器1个;部分闭式是指使用开式水冷却板式换热器和一些对冷却水水质要求较低的设备,其余设备的冷却水使用闭式水;全开式是指所有辅机设备的冷却水均使用开式水,汽机房内不再设置闭式水系统。

内陆电厂循环水系统采用淡水、冷却塔二次循环模式.系统的凝汽器是3台并联的单背压凝汽器。被分析的电厂汽机房内的冷却水系统分别采用了全闭式、部分闭式和全开式3种设计方案。需要说明的是,由于开式水系统通常从汽机房内的循环水管道上取水,因此将汽机房内的循环水系统也纳入到分析讨论的范围内。

该电厂开式水系统的3种设计方案示意图分别见图1,图2,图3。其中,方案1和方案2为常见方案,此处不再累述,需要详细介绍的是方案3。

与方案1和方案2相比,方案3中,冷却塔高位布置,汽机房内的循环水管道上取消了电动隔离阀和二次滤网,且开式水部分由2个分系统组成。分系统1,使用凝汽器入口侧的循环水作为冷却水,该部分水经母管被输送到0 m层和中间层上的各冷却水用户(如,润滑油冷却器、EH油冷却器、发电机定子冷却器等),冷却水回水被收集后,经母管排至循泵前池。分系统2,通过开式泵将冷却塔吸水池中的水输送至常规岛,用于冷却运转层或更高位置处的其他辅机用户(如,电动给水泵组冷却器,发电机H2冷却器,等)。

另外,开式泵出口设置有旁路管道,在泵调试或冷却水量需求下降时,可通过旁路将水排至泵入口侧的吸水池,且分系统2有1路管道与分系统1的母管相连接,主要是为了在机组启动前、循环水泵未启动时,向分系统一的部分用户提供调试阶段所需的冷却水。

3 设计方案对比

以上3种方案各有优缺点。系统设计时应在充分考虑厂址条件和水质条件等因素后,进行适当选择。各方案的优缺点及适用环境如下。

3.1 方案1与方案2的优缺点及适用环境

优点:a) 循环水管道上设置了电动隔离阀,有利于事故工况下对凝汽器的隔离维修;b) 系统中设置了二次滤网和电动滤水器,能够过滤大颗粒杂质和浮游物,可有效地保护凝汽器和开式泵等设备;c) 方案1中所有辅机均使用闭式水进行冷却,水质有保证,不会对辅机设备造成毁坏;方案2中大部分辅机仍使用闭式水进行冷却,水质有保证,不会对辅机设备造成毁,另外一部分对水质要求较低的辅机(如,真空泵等)使用开式水直接冷却,换热效率得到了提高。

缺点:a) 闭式水系统用户众多,管道和阀门布置复杂,系统运行时,操作指令繁琐;b) 电动隔离阀、二次滤网和电动滤水器等设备体积大、重量重,布置和检修起吊不是很方便。

适用环境方面,这2种方案对开式水的水质要求很低,可广泛应用于所有内陆和滨海电厂。需要注意的是,当冷却水水质为海水时,管道和设备应采取防腐措施。

3.2 方案3的优缺点及适用环境

优点:a) 冷却水系统中不再设置闭式水系统,取消了闭式泵、闭式膨胀水箱和板式换热器等设备,且循环水管道上取消了电动隔离阀及二次滤网的设置,使冷却水系统的流程和布置得到简化,节省了初投资费用;b) 通过布置优化,可将开式泵布置在循泵房内,为汽机房底层节省了空间。

缺点是冷却塔补水水质不能完全满足对冷却水水质要求较高用户的需求,且开式水管路上没有设置电动滤水器,系统在这种情况下长期运行,可能导致辅机性能下降,甚至设备损坏。

适用环境方面,该方案对开式水水质的要求相对较高,主要适用于内陆厂址,且要求循环水中浮游生物较少。特别是用作轴承冷却水的部分,应采取加装电动滤水器和化学加药的措施,使其水质达到DL5000—2000 火力发电厂设计技术规程 的规定。即转动机械轴承冷却水中的碳酸盐硬度宜小于250 mg/L(以CaCO3计);pH值应不小于6.5,宜不大于9.5;悬浮物的含量,对于300 MW及以上机组,宜小于50 mg/L[1]。

4 设计方案分析

以上3种方案仅为参考方案,电厂设计时应根据厂址条件和水质条件对系统进行进一步优化。特别是用于核电厂设计时,由于核电厂与火电厂存在很多差异,其中,比较明显的就是火电厂可连续运行,大部分设备可在运行期间进行隔离检修,电厂本身无固定的停机检修周期;而核电厂存在相对固定的停机检修周期,即各核电厂的换料周期大体在12个月至18个月之间。在停机换料期间,除了对核岛进行重新填料外,全厂的管道及设备也将进行检修和维护。

为此,对核电厂系统设计时,可适当地精简火电厂设计中为方便检修而设置的设备和管道,特别是,对于那些连续运行可靠性较高的大设备(如,凝汽器等),其隔离检修措施应尽量少设或者不设,如,汽机房内循环水管道上的电动隔离阀。该阀门体积大、重量重、造价高,其布置、检修和起吊的设计都非常困难,而其主要作用是为了隔离凝汽器、方便凝汽器的检修,但在12个月至18个月的电厂连续运行期间内,凝汽器发生故障的概率很低。

另外,所有核电厂都要进行事故概率分析,系统中设置的设备和管道越多,电厂的事故概率就越高。第三代核电AP1000电站中就精简掉了大量的设备和阀门,使电厂的可利用率和事故概率得到了很大幅度的提高。综合考虑以上因素后,核电厂设计时,可考虑取消设置该电动隔离阀。

5 结语

通过对比和分析,我们认为方案1和方案2具有较高的适用性,对水质的要求也较低,但方案3的设计更加简洁合理,不仅提高了冷却水系统的换热效率,还精简了部分设备和阀门,使电厂运行维护更加便利,宜广泛推广。只是方案3对水质要求过高,一般厂址的水质条件都很难达到,且目前中国电厂的设计寿命多为40 a～60 a或者更长,如此长的时间内,也很难保证水质始终不变。因此,在系统设计时,应加装滤水器,为电厂的长期、安全运行提供保障。优化方案见图3。

参考文献