1000MW火力发电厂火灾自动报警系统布置及可靠性分析

1000MW火力发电厂火灾自动报警系统布置及可靠性分析
[摘要] 本文以浙江嘉兴电厂三期2×1000MW超超临界机组为对象研究火灾报警系统、分析可靠性。

火力发电厂具有可燃物多、发生火灾几率大、电磁干扰性强、造成后果严重等特点，针对以上特点对火灾自动报警系统及联动控制系统分析和实践检验，探究影响火灾报警系统的可靠性因素，能提高系统安全性能，减少电磁信号对系统干扰造成误报、漏报，实现准确快速地报警并启动消防联动设施，减少火灾损失，避免严重后果。

[关键词] 火灾自动报警系统；联动控制系统；灵敏度；可靠性
1 系统概述
浙江嘉兴电厂三期工程2×1000MW机组火灾报警系统由浙江省电力设计院设计，采用杭州全连科技有限公司提供的美国NOTIFIER公司生产的火灾自动报警及消防控制系统，由浙江省火电建设公司负责安装调试。

根据实际情况，划分为若干个检测控制区域，主要包括了7号机组区域、8号机组区域、输煤系统区域、脱硫区域和其他区域。

上位监控装置设置在集控室内，通过总线与各区域盘相连接，并与气体灭火系统、自动喷水系统、暖通系统、输煤系统联动，以实现区域监控和全厂消防控制的目的。

1.2火灾隐患分析
在火力发电厂内，主要火灾隐患为电气火灾，包括电气设备及电气导线的火灾。

此外，输煤皮带偏位摩擦导致过热而燃烧也是一大火灾隐患。

2 火灾自动报警系统及联动系统组成
根据火力发电厂的概况及火灾特点，对嘉兴电厂三期工程2x1000MW机组进行火灾自动报警系统及联动系统进行规划布置。

2.1 火灾报警系统布置
该机组火灾检测报警及控制系统由1套带上位机操作员站的集中消防主柜，2套主厂房消防主盘，1套输煤系统消防主盘，1套办公生活综合楼消防主盘，1套脱硫系统消防主盘及位于就地的1块区域显示盘组成。

5套消防主盘形成了控制环网，7、8号机组单元控制室为主控点，实现对7号机组区域、8号机组区域、输煤系统区域、脱硫区域和其他区域的火灾及故障的预报和监测。

2.2 报警系统安装
2.2.1 主要设备
所有设备安装符合《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98的规定，并按照设备安装说明书安装。

（1）报警控制器
系统设置5个DTS主机，NFS-3030/E中央处理单元。

多个回路敷设感温光纤，根据机组、位置、保护范围等因素分段将报警信号送入火灾报警主机。

（2）火灾报警探测器
高、低压配电室：主要可燃物为电气开关盒导线，火灾初期会产生大量烟，因此选用FSP-851点型智能光电感烟探测器。

主控室、休息室：主要放置控制设备及办公用品，设有二次装修吊顶层，空间较封闭，火灾初期会产生大量烟，选用FSP-851点型智能光电感烟探测器。

电缆夹层：火灾隐患主要是电缆升温产生电火花引燃电缆。

为保证系统可靠性，防止电磁干扰，选取新型的感温光纤以正弦波接触式敷设于各电缆夹层，探测温度变化灵敏度高，信号识别和反馈更为迅速。

（3）手动报警按钮
手动报警按钮是设置在走廊、楼道出入口、电缆间、配电室等入口处的手动火灾报警紧急启/停按钮，通过二总线以人工报警方式传输火灾信号，是可靠性最高的火灾报警器件。

2.2.2系统接地
采用共用接地装置，直接接入电厂接地环网，接地电阻值不大于1.0Ω。

2.3、火灾报警联动控制系统布置
2.3.1气体灭火联动控制
气体灭火系统包括IG-541气体灭火系统和低压CO2气体灭火系统。

（1）IG541-气体灭火系统覆盖集控楼0m层电缆夹层、#7、8机配电装置室、8.6m电缆夹层、#7、8机组电子设备间、#7、8机组电气直流设备间、电气继保室、工程师室、MCC室和暖通设备控制机柜室等15个区域。

每个气体灭火区域内的两路火灾信号送至报警控制系统，再由主盘将“一级报警”、“二级报警”送至就地IG-541气体灭火控制盘。

火灾报警控制系统主盘接收IG-541气体灭火控制盘“系统故障反馈”、“气体灭火系统手动状态”、“喷洒启动信号”、“延时启动信号”、“压力开关信号”。

（2）低压CO2气体灭火系统，覆盖主厂房的2个电缆夹层和煤仓12个原煤仓，储气库设置在8#锅炉的CO2储气设备间。

火灾报警控制器能接受相应区域的气体灭火控制盘的火灾信号及灭火设备动作的信号，并将启动命令传递至气体灭火控制盘，开启选择阀和单向阀进行灭火控制。

采用探测控制和启动控制两种控制方式。

控制盘报警后，在延时阶段，自动停止通风空调系统，联动关闭相关区域防火阀，在报警喷射各个阶段，控制室都有相应的声光报警信号，并能手动切除信号。

气体灭火系统联动控制示意图
2.3.2自动喷水系统联动控制
在主厂房、输煤皮带层、锅炉房、除尘楼以及各输煤转运站设水喷雾灭火系统雨淋阀组。

当保护区域探测设备发出火灾信号后，经过火灾报警控制系统确认后，联动报警阀，启动雨淋阀组，水喷雾喷头进行灭火。

示流信号器动作，预作用阀组增加压力开关监视，消防控制系统报警显示。

2.3.3通风空调联动控制
嘉兴三期工程2x1000MW超超临界机组设有主厂房通风系统、集控楼通风空调系统。

当厂房内发生火灾时，火灾报警系统控制器通过输入/输出模块，联动控制通风、空调系统，关闭防火挡板，停运厂房火灾区域的通风、空调系统，并接受通风、空调系统的反馈信号。

2.3.4输煤系统联动控制
在输煤皮带层敷设温感光纤，通过温度检测，火灾报警系统接受各输煤皮带、输煤栈桥及转运站的火灾信号，并通过系统主机反馈，传输给输煤程控系统火警停机信号。

3 火灾自动报警系统及联动控制系统调试
为保证火灾自动报警系统及联动控制系统开通后正常运行，必须在系统安装完成后进行检测和调试。

3.1火灾自动报警系统调试
3.1.1系统调试准备
（1）检查回路上所有连接设备（包括所有感烟探测器、感温探测器、线性感温光纤、手动报警按钮、声光报警设备、输入输出模块等）安装接线完毕；
（2）DTS回路所连接的联动控制设备已经安装完毕；
（3）报警控制主机已经安装完毕，所有接线完成；
（4）环网已经形成；
（5）集控室内火灾报警软件安装完成，所有硬件接线良好；
（6）确认各系统的联动关系，根据联动关系在火灾报警控制器上编写联动程序。

3.2 调试运行
3.2.1 选取2#DTS回路中，集控楼17.0m层工程师室火灾报警系统为测试对象。

（1）测试系统功能是否正常；
（2）测试回路上所有探测设备在报警控制主机和集控信息是否与现场安装部位一致；
（3）测试回路中的联动关系是否正确；
（4）取2个感烟探测器作为测点，分别测试一级报警和二级报警联动控制关系是否处于正常运行状态。

3.3 系统调试及结果分析
对回路中的报警控制主机的各种功能检测，其所有功能正常；再对回路中的所有探测器、手动报警按钮、输入输出模块等进行核实，其在回路报警控制主机和信息站上显示与现场安装部位一致。

工程师室一个感烟探测器动作，一级报警回路反馈正常，控制盘接收火灾信号，两个探测器动作，二级报警启动，通过自动联动启动声光报警，气体灭火控制系统联动，气瓶选择阀动作。

该回路火灾报警控制系统处于正常运行状态。

主厂房自动水喷雾系统联动控制示意图。