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 部規劃設計總院，北京 100011）
摘 要：萬家寨水電站年供水14.0×108 m3，發電27.5×108 kW·h，本文介紹水電站的消火栓系統、水噴霧系統、CO2滅火系統、探測和控制系統的設計。
關鍵詞：水電站；消防給水；CO2滅火系統；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。?
電站的主要任務是供水結合發電調峰，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系統調峰供電的重要作用。年供水量14.0×108m3，其中向準旗地區供水 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，年發電量27.5×10８kW·h。工程建成后，將緩解晉蒙能源基地和城鄉工農業用水及電力供應狀況，經濟和社會效益顯著。
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。發電廠安裝6臺混流式發電機組，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。控制樓為鋼筋混凝土框架結構的十層建筑，全廠的生產調度、中心控制室、計算機室、有線及微波通信中心、消防控制室、水位監測室、儀表及高低壓電器試驗室均設在這里。在發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，生產能力3200m3/h。在發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，消防給水系統設計成常高壓。?
2.1 消防水源和消防給水系統
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電廠、控制樓、開關站、主變壓器、發電機組和附屬廠房的管道系統，每個系統均設計成環路，以保證消防供水的安全性。
發電廠的消防供水系統又分為上游側和下游側兩個消防供水系統，其下游側消防供水系統除供給下游側消火栓外，還要供給發電機組的噴霧用水。為保證發電機的正常運行，發電機組除設有電器保護措施以外，還設有水噴霧保護措施。在發電機定子線圈的兩端設有固定式水噴霧滅火環管系統，上下環管的直徑均為DN100mm，每根環管上設有高速噴頭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，水噴霧系統設計為探測系統控制的自動啟動和現場手啟動兩種啟動方式，發電機組的運行狀態隨時由探測系統和電視閉路 監視系統傳送到中央控制室，在確認火災無誤后，啟動水噴霧系統，以及時滅火和防止火災漫延。?
控制樓除設有水消防系統外，還設有二氧化碳滅火系統。
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，坑內鋪0.30 m厚的卵石層，卵石層下面設四根DN200mm的排油管?；馂氖鹿蕰r，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，每臺主變單 元均設兩根DN 300 mm的環狀供水管道，水霧噴頭分為三層，共安裝高速水霧噴頭76只，系統設計為探測系統控制的自動和現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
電站和生活管理區均需設消防給水，根據建筑物和設備生產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） | 消防系統實際水壓（MPa） | 消防流量(L/S) | 消防水量(m3) | 備注 | | 發電廠 | 177469m3 | 0.34 | 0.40 | 內25，外20 | 324 | 2.0h | | 控制樓 | 27400m3 | 0.48 | 0.50 | 內25，外15 | 288 | 2.0h | | 主變單元 | | 0.60 | 0.60 | 115 | 165 | 24min | | 發電機單元 | | 0.40 | 0.40 | 18 | 11 | 10min | | 輔助生產車間 | 972m2 | 0.30 | 0.40 | 內5，外15 | 144 | 2.0h | | 生活管理區 | 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 通風系統防火與排煙設計 發電廠地下各層、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。為防止火災沿通風系統漫延，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，進風口上的防火調節閥自動關閉，與之聯動的送風機停運，探測系統報警；當室溫升至150 ℃時，設在排風口上的防火防煙閥自動關閉，與之聯動的排風機停止運行?；馂氖鹿屎螅謩踊蜻h動啟動防火調節閥和排風機，進行事故排煙。 ? 4 CO2滅火系統的設計? 在中央控制室、電纜室和兩段電纜廊道的四處防護區共用一套組合分配式高壓二氧化碳滅火系統，設備間設在地下二層緊靠樓梯間處，組合分配系統內最大的防護區容積為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，設備在保護區的防護罩內。?
5 火災報警與控制系統設計 在控制樓、發電廠、開關站及有關部位設置了火災自動報警系統，系統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組成。?
火災報警控制器設在消防控制中心，以專用電纜聯接，能接收探測器和手動報警按鈕的火情信號，并發出聲光報警，指出火災發生的位置，電子鐘自動顯示火災報警時間，監視器自動顯示火災部位的平面布置圖。在自動滅火系統的場所，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。
在固定式水噴霧和二氧化碳滅火系統控制的場所，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 | 
