共消防站是有区别的。因此不能照搬消防站的有关规定。
3.0.9 汽机房、屋内配电装置楼、主控制楼及网络控制楼同油浸变压器有着紧密的工艺联系,这是发电厂的特点。如果拉大上述建筑同油浸变压器的间距,势必增加投资,增加用地及电能损失。根据发电行业多年的设计实践经验,将油浸变压器与汽机房、屋内配电装置楼、主控制楼及网络控制楼的间距,同油浸变压器与其他的火灾危险性为丙、丁、戊类建筑的间距要表(表3.0.12)区别对待。因此,做此条规定。 3.0.10 本条的规定基于以下原因:
1.点火油区贮存的油品多为渣油和重油,属可燃油品,该油品有流动性,着火后容易扩大蔓延。 2.围在油区围栅(或围墙)内的建(构)筑物应有卸油铁路、栈台、供卸油泵房、贮油罐,含油污水处理站可在其内,也可以其外。围栅及围墙同建(构)筑物的间距,一般为5m左右。布置在厂区内的油区,应设置1.5m高的围栅(见图1);布置在厂区边缘上的油区,其外侧应设置2.5m高的实体围墙(见图2)。
3.《石油库设计规范》附录一:名词解释中对“石油库”的定义是“收发和储存原油、汽油、煤油、柴油、喷气燃料、溶剂油、润滑油和重油等整装、散装油品的独立或企业附属的仓库或设施”。 《石油库设计规范》条文说明中第1.0.2条,“本条所指的石油库包括独立经营的石油库(如商业、转运、储备和军用等石油库)及工业、交通、农林等部门的企业附属石油库(如炼油厂、石油化工厂、油气田、长距离输油管线、发电厂、钢铁厂??等单位的附属石油库)。
《建筑设计防火规范》第4.4.9条,第4.4.5条,第4.4.2条的注中都写有“??防火间距,可按《石油库设计规范》有关规定执行”。
发电厂点火油罐区的设计,应符合现行的国家标准《石油库设计规范》的有关规定。
3.0.12 本条是根据现行的国家标准《建筑设计防火规范》的原则规定,结合发电厂设计的实践经验,依照发电行业设计人员已多年掌握的表格形式编制的。
条文中的发电厂各建(构)筑物之间的防火间距表是基本防火间距,现行的国家标准《建筑设计防火规范》中关于在某些特定条件下防火间距可以减少的规定对本表同样有效。本表中未规定的有关防火间距,应符合现行的国家标准《建筑设计防火规范》的有关规定。 4 发电厂建(构)筑物的安全疏散和建筑构造 4.1 主厂房的安全疏散
4.1.1 主厂房按汽机房、除氧间;锅炉房、煤仓间;集中控制楼三个车间分,每个车间面积都很大,为保证人员的安全疏散,故要求每个车间不应小于两个安全出口,在某些情况下,特别地下室可能有一定困难,所以提出两个出口可有一个通至相邻车间。
4.1.2 主厂房集中控制室是电厂的生产运行指挥中心,又是人员比较集中的地方,为保护人员安全疏散,故要求有两个安全出口。
4.1.3 从运行人员工作地点到安全出口的距离,其长短将直接影响疏散所需时间,为了满足允许疏散时间的要求,所以计算求得由工作地点到安全出口允许的最大距离。
根据资料统计,在人员不太密集的情况下,人员的行动速度按60m/min,下楼的速度按15m/minm计。300MW和600MW机组的司水平台标高约为60m,在正常运行情况下,运行人员到这里巡视,从司水平台下到底层,梯段长度约为60m,所需时间大约为4min。如果允许疏散时间按6min计,则在平面上的允许疏散
时间还有2min,考虑从工作地点到楼梯口以及从底层楼梯口到室外出口两段距离,每段按一半计算,则从工作地点到楼梯的距离应为60m左右。为此,我们认为从工作地点到楼梯口的距离定为50m比较合理。在正常运行情况下,主厂房内的运行人员多数都在运转层的集中控制室内,从运转层下到底层最多需要1min,集中控制室的人员疏散到室外,共需2.5min左右,完全能满足安全疏散要求。
4.1.4 主厂房中人员较少,如按人流计算,门和走道都很窄。根据门窗标准图规定的模数,所以规定门和走道的净宽不宜小于0.9m和1.4m。
4.1.5 主厂房虽然较高,但一般也只有5~6层。在正常运行情况下人员很少,厂房内可燃的装修材料很少,厂房内除疏散楼梯外,还有很多工作梯,多年来都习惯作开敞式楼梯。在扩建端都布置有室外钢梯。但为保证人员安全疏散和消防人员扑救,故要求至少应有一个楼梯间通至各层和屋面。其他楼梯可作成净宽不小于0.8m的钢梯。 4.1.6 当单机容量较大时,集中控制室不放在除氧煤仓间框架中,往往独立设置一栋集中控制楼。每层面积较大,且均形成一个独立体,因此,要求有一部楼梯通至各层,便于疏散。此外,集中控制室和电缆夹层也都和汽机房相连,汽机房空间较大,楼梯也较多,实际是集中控制楼的第二安全出口,完全可以满足疏散要求。
4.1.7 主厂房的运煤胶带层较长,一般在固定端和扩建端都有楼梯,中间楼梯往往不易通至胶带层,因此要求有通至锅炉房或除氧间、汽机房屋面的出口,以保证人员安全疏散。 4.2 其他厂房的安全疏散
4.2.1 碎煤机室和转运站每层面积都不大,过去工程中均设置0.8m宽钢梯。在正常运行情况下,也只有一两个人值班。况且还有栈桥也可以作为安全出口利用。所以设一个净宽不小于0.8m的钢梯是可以的。
4.2.2 屋内配电装置楼,当室内装有每台充油量大于60kg的设备时,其火灾危险性属于丙类,按《建筑设计防火规范》的要求,安全疏散距离,对一、二级建筑应为60m,故提出安全出口的间距不应大于60m。
4.2.3 电缆隧道火灾危险性属于丙类,安全疏散距离应为80m,但考虑隧道中疏散不便,因此提出间距不超过75m。
4.2.4 屋内配电装置室长度超过7m时,设两个安全出口是电气工艺设计的需要。
4.2.5 卸煤装置和翻车机室地下室火灾危险性属丙类,在正常运行情况下只有一两个人,为安全起见,所以提出两个安全出口通至地面。
4.2.6 运煤系统中地下构筑物有一端与地道相通,为保证人员安全疏散,所以要求在尽端设一通至地面的安全出口。
4.2.7 电厂中一般建筑物与工业厂房基本相同,因此按现行的国家标准《建筑设计防火规范》的有关规定执行。 4.3 建筑构造
4.3.1 主厂房的电梯是设在锅炉房内的独立主体,锅炉房是一个大空间。锅炉房火灾较少,如果发生火灾也不会象一般建筑物那样使电梯井变成火灾蔓延的通道。锅炉房又多是钢柱、钢梁,如果发生火灾,单独保护一个电梯也无用,况且在正常运行情况下锅炉房上部只有一两个人巡视。所以对电梯的围护结构放宽要求。
4.3.2 因主厂房比较高大,锅炉房很高,上部有天窗排热气,还有室内吸风口在吸风。因此主厂房总是处于负压状态,即使发生火灾,火焰也不会从门内窜出。所以对休息平台没作特殊要求。 4.3.3 主厂房室外楼梯是供疏散和消防人员从室外直接到达建筑物起火层扑救火灾而设置的。为防止楼梯坡度过大、楼梯宽度过窄或栏杆高度不够而影响安全,因此作此规定。
4.3.4 变压器室、屋内配电装置室、发电机出线小室火灾危险性属丙类,火灾危险性较大,因此要求用丙级防火门。
主厂房各车间的隔墙不完全是防火墙,为安全起见,要求用丙级防火门。
电缆夹层、电缆竖井火灾危险性属丙类,且火灾危险性较大,而里面又经常无人,为防止火灾蔓延,因此要求用丙级防火门。
4.3.5 为避免发生火灾时,由于人员惊慌拥挤而使内开门扇无法开启,造成不应有的伤亡,因此
要求门向疏散方向开启。
屋内配电装置室中间隔墙,考虑两个房间都可能发生火灾,人员可能向两个方向疏散,作双向弹簧门便于疏散。
4.3.6 主厂房与控制楼、生产办公楼间常常有天桥联结,为防止火灾蔓延,所以设门,可以作钢门、铝合金门。
4.3.7 蓄电池室、通风机室及蓄电池室前套间均有残存氢气的可能,火灾危险性较大,应采用向外开启的防火门。
4.3.8 厂区中主变压器火灾较多,变压器本身又装有大量可燃油,一旦发生火灾,火势很大,又有爆炸的可能,所以,当变压器与主厂房较近时,汽机房外墙上不应设门窗,以免火灾蔓延到主厂房内。当变压器距主厂房较远时,火灾影响的可能性小些,可以设置防火门、防火窗,以减少火灾对主厂房的影响。 4.3.9 主厂房、控制楼等主要建筑物内的电缆隧道或电缆沟与厂区电缆沟相通。为防止火灾蔓延,在与外墙交叉处设防火墙相应的防火门。实践证明这是防止火灾蔓延的有效措施。 4.3.10 汽机房和锅炉房间的墙上有很多管道相连,管道安装后孔洞往往不封或封堵不好,易使火灾通过孔洞蔓延,造成不应有的损失。因此规定当管道穿过防火墙时,管道与防火墙之间的缝隙应采用不燃烧材料将缝隙填塞。
4.3.11 柴油发电机室火灾危险性属丙类,且往往有油箱与其放在一个房间内,火灾危险性较大,为防止火灾蔓延,要求作防火墙与其他车间隔开。
4.3.12 褐煤和高挥发分煤种容易自燃,造成火灾。目前采用钢结构的栈桥在不断增加,近年曾有几次火灾造成栈桥塌落,因此要求采取防火措施。
4.3.13 材料库中的特种材料是指油漆、酒精、润滑油等,其存放量均较少,与一般材料同置一库中,为保证材料库的安全,所以规定用防火墙分隔。 5 发电厂工艺系统 5.1 运煤系统
5.1.1 贮煤场设备的防护。对于斗轮式堆取料机、运载桥等大型设备,应配备手提式灭火器。因为这些设备是沿轨道移动的,位置有其不确定性。火灾的隐患多半存在于设备配置的电气设备上,由于设备自身防护的要求和火灾突发性的特点,对灭火器的基本要求是:机动性强,有效性高(干粉或卤代烷)和具有一定的作用半径。 5.1.2 由于电厂燃用煤种不同,本条重点列出了对于燃用褐煤或高挥发分煤种堆放所采取的措施,对于燃用其他非自燃性的煤种可参照进行。贮煤场的贮煤在设计上应采取下列措施,以降低火灾的危险性。
1.对于燃用褐煤或高挥发分易自燃煤种,由于其总贮量水平低(通常为10~15d锅炉耗煤量),翻烧的频率较高,为利于自燃煤的处理,推荐采用较高的回取率,应不低于70%。 2.根据<电力网和火力发电厂省煤节电工作条例>总结的经验,化学性质不同的煤种应分别堆放,在贮煤场容量计算上,应按分堆堆放的条件确定贮煤场的面积。
3.为减缓煤堆的氧化速度,视不同的煤种采用最有效的延迟氧化速度的建堆方式,可采用分层压实、喷水、洒石灰水等方式。
4.煤堆内的温度60℃作为管理基准,当大于此温度时,应进行翻烧、燃用或喷水降温,喷水降温系统可以和煤场喷水抑尘系统共用,不另行增设。
5.1.3 本条是对运煤系统,承担煤流转运功能的各种型式的煤斗的设计,为使其活化率达到100%,避免煤的长期积存引起自燃而做出的规定。
5.1.4 运煤系统运输机落煤管转运部位,为减少燃煤撒落和积存的措施是: 1.增大头部漏斗的包容范围。
2.采用双级合金清扫器。
3.设置导流挡板,增加物料的对中性。 4.与导煤槽连接的落煤管采用矩形断面。
5.采用拱型导料槽增大其空间利于粉尘的沉降。 6.承载托辊间距加密并采用45°槽角托辊。 7.必要时设置助流设施。
以往转运点的设计,由于运输机三类部件标准偏低,致使撒料、积料严重,特别是对于燃用易自燃煤种,沉积阴燃在运输机尾部,加之长时间得不到清理形成自燃。这是造成发电厂多起烧毁胶带重大火灾事故的主要原因。为杜绝此类事故的发生,制定重点反事故措施非常必要。
5.1.5 从电力安全生产出发,数十年来总结出的经验是:“装有煤气红外线的解冻库,必须制定有关防火防爆的安全规程”。解冻库以北方严寒地区设置为主,发电厂早期解冻库的热源主要为蒸汽,近年来采用蒸汽与热风混合加热居多,采用煤气或红外线作为热源较少。冶金、焦化部门由于具备高炉煤气的条件,应用相对较多。煤气红外线解冻库加热特点是:在解冻车辆两侧面,煤气经无焰燃烧后产生的红外线被煤介质吸收,而车辆底部则采用煤气有焰燃烧。考虑到这些加热特点,对车辆的防护范围及材料做了规定。
5.1.6 运煤系统的转运站、碎煤机室以及地下部分转运站设置的除尘设备,其电气设备,主要指配电盘和操作箱,其外壳防护等级应符合现行的国家标准。 5.1.9 自身摩擦升温的设备是导致运煤系统发生火灾的隐患。近年发电厂运煤系统的火灾事故中,不少是由于胶带改向滚筒被拉断,胶带与栈桥钢结构直接摩擦发热而升温,引起堆积煤粉的燃烧,酿成烧毁胶带及栈桥塌落的重大事故。鉴于此,对带式运输机安全防护设施做了规定。
5.1.10 高挥发分易自燃煤种,按国家煤炭分类,挥发分大于37%的长烟煤属高挥发分易自燃煤种。对于挥发分为28%~37%的烟煤,在实际使用中具有自燃性亦应视做高挥发分易自燃煤种,应采用难燃胶带。事实上难燃胶带也是可以燃烧的。只不过火源切断后能自行熄灭或延迟燃烧速度而已。对于难燃胶带国内目前有两种型式。其一为PVC型(聚氯乙烯织物整芯输送带),另一种为PVC型(带有覆盖橡胶层的聚氯乙烯织物芯带)称为橡胶型难燃带,除具有与PVC型等同的安全防火性能外,且具有大运量、高强度、适用于长距离寒冷地区和输送倾角大的环境,能延长使用寿命。因此推荐采用橡胶型PVC难燃胶带。
5.1.11 运煤系统多灰尘且潮湿(指地下部分),电气设备外壳必须达到防尘要求,应符合国家标准《电工产品外壳防护等级》的有关规定。我国标准是等效采用IEC529-76,其防护等级至少要达到IEC54级。但目前国产“Y”系列电动机外壳防护等级通常在IP44级以下,若采用IP54级需特殊订货且价格较高,因此本条未作硬性规定。对于燃用褐煤或高挥发分易自燃煤种宜采用IP54级。而对于其他煤种则可采用IP44级。
5.1.12 目前运煤系统配置的通信设备具有呼叫、对讲、传呼及会议功能。当发生火灾警报时,可用本系统报警及时下达处置命令,因此可不必单独设置防火用通信系统。
5.1.13 近年来筒仓的方案在发电厂的建设中占有一定的比重。单仓贮量由初期的500t发展建成10000t级的大型筒仓。特别是对于贮存褐煤及高挥发分易自燃煤种的筒仓,应对仓内温度、可燃气体及粉尘浓度等进行必要的监测并采取相应的措施,以利安全运行。国内已有筒仓爆炸事故的先例,充分说明制定一些安全措施十分必要。鉴于国内目前对可燃气体和粉尘尝试的监测,尚无足够的运行经验,暂未列入本规范,其余对温度的监测,设置喷水降温、防爆门和通风设施均做了规定。
5.2 锅炉煤粉系统
5.2.1 关于原煤仓和煤粉仓的设计规定:
1.不间断而可控制的向磨煤机内供煤,是减少煤粉系统着火和爆炸的重要措施。本条对原煤仓和
煤粉仓设计的要求主要是为避免由于设计的不合理,运行中发生堵煤、积粉而引起爆炸起火。 2.经过细粉分离器分离下来,进入煤粉仓的煤粉,其颗粒尺寸绝大部分为0.2mm以下,是最易爆炸的煤粉。而粉仓内积粉阴燃、漏风以及有一定浓度的可燃混合物,是煤粉仓发生爆炸起火的重要因素。设计的煤粉仓内壁不平整、光滑,运行中会出现积粉的死角。粉仓受潮、受热其内壁会因结露而粘附煤粉,久之,这些积粉就会发生阴燃。若设计的粉仓结构不严密,运行中仓内有空气进入会加速已阴燃煤粉的燃烧,当遇有粉仓在低粉位进粉运行时,所形成的有爆炸浓度的粉尘空间,就会被高落差进粉所扬起的已燃烧的煤粉所点燃,而发生爆炸起火。
煤粉仓发生爆炸时,其顶盖及四角受到的冲击力最大,它是粉仓的薄弱部位,故要求顶盖与四角应有整体的坚固性。此外,为防止运行中有空气漏入,粉仓设计还要有很好的严密性。
5.2.2 本条从防火需要出发,要求煤粉管道的流速应等于或大于输送煤粉所要求的最低流速,以防止由于沉积煤粉的自燃而引起煤粉系统内的爆炸而酿成的火灾。
此外,由于煤粉管道设计不严密,特别是有法兰连接时,运行中会有煤粉外漏,当漏出的煤粉在制粉间或锅炉房内形成有爆炸浓度(0.3~.06kg/m^3)的粉尘空间时,若遇有明火(如电焊火花、电火花、吸烟以及沉积在设备、管道和厂房建筑件上的阴燃煤粉的飞扬)就会被点燃而引起爆炸起火。为此,本条对管道设计流速及严密性提出了要求。
5.2.4 用于本锅炉或相邻锅炉制粉系统之间转运煤粉的输送机,是非连续运转的机械,在其停运期间,里面剩余的煤粉一般都无法清扫干净,在其输送挥发分较高的粉状燃料时,特别是当其煤粉水分又较高时,会有部份煤粉粘附在输送机内的部件上,时间久了会产生阴燃,并被带进煤粉仓内。此外,在制粉系统其他设备发生积粉和阴燃的煤粉也会通过转运设备送进粉仓内,这些阴燃的煤粉若在粉仓内遇有高浓度的气粉混合物时,即会发生着火和爆炸,故做此规定。
在1990年第六次修订版的前苏联《燃料输送、粉状燃料制备和燃烧设备的防爆规程》中第2.41条规定:“对新设计的制粉系统,在磨制气煤、长焰煤、褐煤时,禁止设置用于制粉系统间煤粉转送的螺旋输粉机”。我国电力部门的多年运行实践也证明,200MW及以上机组的锅炉,当采用易爆煤种时,可不设螺旋输粉机。
5.2.5 为防止防爆门爆破时排出物伤人或烧坏设备及抽出燃油枪时,油滴到其下方的人员或设备上造成损害,故做此规定。
5.2.6 煤粉系统爆炸而引起的火灾是燃煤电厂运行中常发生且具有很大危害的事故。为防止或限制爆炸性破坏可以从如下方面采取措施:
1.煤粉系统设备、元件的强度按小于最大爆炸压力进行设计的煤粉系统设置防爆门。 2.煤粉系统按惰性气氛设计,使其含氧量降到爆炸浓度之下。
3.煤粉系统设备、元件的强度按承受最大爆炸压力设计,系统不设置防爆门。
关于防爆门的装设要求及煤粉系统抗爆设计强度计算的标准各国有所差异。前苏联较多利用防爆门来降低爆炸对设备和系统的破坏,1990年最新出版的《燃料输送、粉状燃料制备和燃烧设备的防爆规程》中,对防爆门装设的位置、数量以及面积选择原则等都有详细的规定。而美国、德国则多采用提高设备和部件的设计强度来防止爆炸产生的设备损坏,仅在个别系统的某些设备上才允许装设防爆门。
我国目前尚未正式颁布有关制煤粉系统防爆方面的设计规程或规定。以往工程设计中多是借用前苏联的标准。本条规定参考了前苏联1990的出版的《燃料输送、粉状燃料制备和燃烧设备的防爆规程》。
5.2.8 煤中的挥发分含量是区分煤的类别的主要指标。挥发分对制粉系统爆炸又起着决定因素。当干燥无灰基挥发分Vdaf>19%时,就有可能引起煤粉系统的爆炸。而挥发分的析出与温度有关,温度愈高挥发分愈容易被析出,煤粉着火时间越短,越能引起煤粉混合物的爆炸。为此,本条根据磨煤机所磨制的不同煤种,参考了1992年发布的电力行业标准《电站磨煤机及制粉系统选型导