2018圆形煤仓消防防护探讨
摘 要：火力发电厂大部分都采用露天煤场存煤，露天煤场容易造成煤粉尘污染。圆形煤仓以占地面积小、抗风性能强、抑尘能力好、季节环境影响弱、易于管理和便于煤炭回收等优点，受到人们的关注，相继在许多电厂建设并投入使用，但圆形煤仓的消防防护已成为一个值得重视的问题。http://
关键词：圆形煤仓；消防水炮；筒壁测温；煤仓监控。
分类号：F407.21 文献标识码：A-E文章编号：2095-2104（2011）12-117―01
前 言
在全国范围内，火力发电厂大部分都采用露天煤场存煤，露天煤场容易造成煤粉尘污染，特别是位于海边的电厂，影响环境，整体美观，甚至不能到达国家的环保标准，并且容易受季节环境的影响，煤含水量不稳定，使机组运行存有较大的隐患。下面以XX电厂的圆形煤仓为例，简单探讨下圆形煤仓消防防护的问题。
1. 煤仓结构耐火防护
该厂的圆形煤仓为直径为120米的采用高强钢筋混凝土筒体结构，筒壁结构高为20米，煤仓上部采用钢网架覆盖彩钢板圆形屋顶,在屋面40.0米处均匀安装2600块900×3600mm的淡蓝色采光板，进行室内的自然采光。在筒壁20米工作通道与钢网架之间有净空2米的开放空间进行通风，圆形屋顶的穹顶部设置有通风百页，可以使整个圆形煤仓空气可以进行流动，排除粉尘和污浊气体，保持室内较为良好的作业环境。
煤仓内设计堆煤高度为33.9米，煤仓筒壁堆煤高度为19.0米，最大储煤量为17.5万吨。本厂使用的燃煤主要为印尼煤，其挥发份Vad为30.0%--43.0%，属于高挥发份煤种，当煤堆局部温度到80℃时，煤堆极为容易自燃。贴近煤仓筒壁的煤堆自燃，其煤堆自燃的温度到400℃，严重的影响着圆形煤仓的结构安全。如惠来电厂#1、#2圆煤仓自运行以来已多次发生自燃，造成部分墙体破坏剥落、露出主筋，并有部分钢筋被烧变形，严重影响结构的安全。结构防火必须作为一个重点考虑，经设计院设计圆形煤仓筒壁主要采用C35高强钢筋混凝土结构，其筒壁厚度为800mm―1350mm，筒壁内侧设置300mm厚的耐火隔热层，其结构特点见下图。
煤仓筒壁结构耐火层示意图
隔热层材料采用憎水珍珠岩砖，其主要技术指标如下条件：（1）导热系数≤0.075W/m.K；（2）抗压强度≥0.49MPa；（3）憎水率≥98％；（4）最高使用温度200℃。 耐火层材料采用浇注料，其主要技术指标如下条件：（1）耐火度≥1500℃；（2）抗压强度≥2.4Mpa；（3）抗折强度（900℃）≥0.6Mpa；（4）重烧线变化率≥0.2％；（5）容重：≤1.0g/cm3；（6）导热系数≤0.30W/m.K。采取耐火隔热措施后，煤堆自燃的温度传递到筒壁时可降温80℃～105℃，对保护筒壁起了一定效果。但如果煤堆一直自燃，并产生了几百度、甚至上千度高温，而且这种高温工况长时间持续的话，仍然可能损伤筒壁结构。运行过程中，应加强对煤堆的监控，发生自燃高温时应及时采取措施降温。
煤仓圆形屋顶采用钢网架钢网架覆盖彩钢板形式，为不燃材料。煤煤仓内设有自动喷淋系统对煤仓内煤堆进行喷水降尘，可减少粉尘附着在彩钢板上。煤仓内的通风形式有利于将大部分粉尘带出建筑物内，减少了对钢结构的腐蚀，更使粉尘更难以燃烧而破坏钢结构。
2. 煤仓内水消防
贯彻“预防为主，防消结合”的原则，厂区内设有2座800m的消防水池，可以为厂区消防水系统提供稳定的水源，并通过消防水泵加压至1.0MPa后专供给厂区消防用水。在综合水泵房安装有1套电动消防泵、1套柴油消防泵和 2套消防稳压泵，泵的主要技术参数见下表：
序号 设备名称 数量 流量Q 扬程 H
1 电动消防泵 1套 594 m/h 1.20MPa
2 柴油消防泵 1套 594 m/h 1.20MPa
3 消防稳压泵 2套 18 m/h 1.25MPa
未发生火灾时仅有消防稳压泵运行，使厂区的消防管网的压力稳定在1.0MPa；发生火灾时将启动电动消防泵或柴油消防泵，消防管网的压力将达1.2 MPa，能保证整个管网在紧急情况下用的需求。
在进出煤仓的廊道中均按《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）要求采用封闭式水喷淋消防系统和水幕消防防护系统，可以将输煤转运站活栈桥区域发生的火灾进行及时有效灭火，并可防止火灾蔓延至圆形煤仓。在煤仓筒壁20米平台上设有12套室内消火栓箱，消火栓箱内配有DN65的消防水带和DN25消防软管。根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》（GB 50229-2006）要求：在任何建筑物内最不利点处，水枪的充实水柱不应小于13米。本厂室内消火栓均采用减压稳压消火栓，其充实水达20米左右，其单个消火栓的流量为5L/s，两个消火栓箱内间距为20米，可以满足消防规范要求。圆形煤仓直径为120米，在这样大空间储煤场内仅用室内消火栓系统，无法满足实际的消防灭火要求，为解决这个问题在煤仓筒壁上和圆形堆取料机24米平台上安装8门电动消防水炮，消防水炮的具体参数见下表：
型号 数量 流量 射程 工作压力 安装位置
PSKD30W 3套 30L/s 65m 0.8MPa 圆堆机24.0米平台
PSKD60W 5套 60L/s 75m 0.9MPa 筒壁20.0米平台
其消防水炮可电动控制，迅速的调节水炮喷射方位和喷射距离，能够全方位覆盖整个圆形煤仓区域，可有效扑灭初期火灾。按消防设计规范要求，某一位置发生火灾，必须有2门消防水炮能够喷射至起火处进行灭火，先按使用2套PSKD60W消防水炮计算，其总用水量为120 L/s，即120 L/s =432 m/h 圆形煤仓筒壁虽然设置了耐火隔热层，煤堆阴燃长时间燃烧仍会破坏其保护层，应对筒壁温度进行实时监控，有利于及时发现筒壁附近煤堆温度情况。圆形煤仓筒壁测温保护系统是新兴的测温防护产品，在国内还没有很成熟的经验，行业中多采用线性感温电缆和线性感温光纤两种材料。感温电缆多采用模拟量电缆，能较好测量整条电缆的温度，但由于感温电缆生产商为追求利益最大化，质量参差不齐，实际使用效果很难保证。本人更倾向于使用线性感温光纤，它是近几年出现的产品，其技术已经通过国家消防认证，其技术门槛较高，国内仅有几家公司能够生产；测温准确，精确度高，能查询实时每点的实时温度和历史温度。线性感温光纤的布置有沿筒壁圆形布置和竖向布置，由于煤仓大量储煤，整个煤仓很难清空，圆形布置光纤不利于运行和检修，竖向布置更合理。光纤竖向布置，每5°布置光纤，即间距5米，光纤绕性敷设。线性感温光纤有效距离为2000米，超过2000米信号不清晰、不准建议单个圆形煤仓安装至少2条感温光纤。为保护光纤减少机械破坏，应在筒壁确，影响测温效果，与火灾报警系统连接可能会误报警，为了测温系统的稳定，上预先留凹槽，光纤敷设在凹槽内。
4. 煤仓消防管理
好的设施要有好的维护，应对消防设备定期检查，室内消火栓和消防水炮应每个月进行一次全面的检查，发现的问题及时处理，并做好相关的记录。应在消防水炮附近的柱子上悬挂消防水炮操作说明和火灾报警电话号码，便于现场发现火灾及时灭火。煤仓火灾报警系统和筒壁温度监控系统应方便燃料运行人员查看。燃料部门应设置专人通过可视系统对煤仓状况进行监控。
煤场管理严格实行“分堆存放、先堆先取、烧旧存新、按质匹配、科学管理”的原则，应由专人负责，运行人员进行煤场堆、取料工作受煤场管理人员的调度，煤仓内的煤应尽量减少储存时间，建议燃煤堆放时间不超过15天。煤场管理员及运行人员应做好煤堆的日常巡检，煤堆温度低于600C为合格，对超过600C的煤堆，应及时采取降温措施或安排燃用，发现煤堆超温或自燃，必须采取对自燃煤喷水降温、翻堆、灌水等措施。
值得煤仓巡视制度，每4小时必须对整个煤仓巡视一次。加强消防培训，，发现煤仓出现明火或大面积自燃，现场人员能正确使用消火栓和消防水炮，并及时通知运行人员和消防队。专职消防队组织生产部门应进行圆形煤仓的消防联合演习，做好紧急消防预案。
圆形煤仓内应悬挂消防逃生通道的标识，运行人员和专职消防队员应熟悉消防通道。参照《建筑设计防火规范》煤仓设有3个室外型钢结构楼梯，楼梯上出入口出应悬挂明显的标识。
参考文献：
1、《火力发电厂与变电站设计防火规范》，GB 50229-2006
2、《自动喷水灭火系统设计规范》，GB50084-2001
3、《自动消防炮灭火系统技术规程》，CECS2452008
4、罗振宇.封闭圆形煤仓在广东惠来电厂中的应用，工程设计，1671．9913(2008)02．0061．04
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。2390
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