火力发电厂与变电站设计防火规范要点详解

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1、火力发电厂与变电站设计防火规范要点详解徐文明东北电力设计院 长春市130021摘 要：火力发电厂与变电所设计防火规范已经发布实施，本文介绍一些本次修编中的一些主要条文及说明，便于火力发电厂建筑设计过程中的理解和应用。关键词：规范 条文 解释 Abstract: The code for fired-protection design of power plant and substation issued. This article introduces some primary items in the code. In order to be extracted in project fo

2、r architecture design.Keyword: code item explain 1 概述火力发电厂与变电所设计防火规范的修编工作已经完成，并于2007年4月1日实施。本次修编的建筑防火部分着重解决了电厂建筑设计过程中的主厂房防火分区、主厂房主要建筑构件耐火要求、钢结构运煤（储煤）建筑的防火要求、主厂房及附属厂房的安全疏散、主厂房电梯的消防要求，增加了脱硫建筑、燃机电厂的消防要求等等。并且协调了规范与其它相关国家标准及有关行业标准的关系。2 主厂房的防火分区及防火间距“3.0.3主厂房的地上部分，防火分区的允许建筑面积不宜大于6台机组的建筑面积；其地下部分不应大于1台机组的建筑

3、面积。”由于火力发电厂建筑的特殊性，主厂房面积较大，根据生产工艺要求；常常是将主厂房综合建筑看作一个防火分区，目前大型电厂一期工程就是2 X 600MW或4X600MW，其占地面积多达12000m2以上，由于工艺要求不能再分隔。主厂房高度虽然较高，但一般汽机房只有3层，除氧间、煤仓间也只有56层，在正常运行情况下，有些层没有人，运转层也只有十多个人。况且汽机房、锅炉房里各处都有工作梯可供疏散用。建国50多年还没有因主厂房没有防火隔墙而造成火灾蔓延的案例。根据电厂建设的实践经验，一般不超过6台机组。对于主厂房防火分区的理解，应该将汽机房、除氧间、煤仓间、锅炉房、集中控制楼综合建筑看成一个防火分区

4、。主厂房的每个车间的定义为：汽机房（或含除氧间）各层统一为一个车间；煤仓间各层统一为一个车间；锅炉房为一个车间；集中控制楼为一个车间。但考虑到生产运行的安全性，对各个车间隔墙的门作了要求，应为乙级防火门（包含了汽机房内电气车间的部分等等）。原规范“汽机房、除氧间与锅炉房、煤仓间或合并的除氧煤仓间之间的隔墙应采用不燃烧体。运转层以下纵向隔墙的耐火极限不应小于4h，运转层以上隔墙的耐火极限不应小于lh。”条文本次修改为“3.0.6除氧间与煤仓间或锅炉房之间的隔墙应采用不燃烧体。汽机房与合并的除氧煤仓间或锅炉房之间的隔墙应采用不燃烧体。隔墙的耐火极限不应小于lh。”再一次强调了此处的墙体为隔墙，只是

5、针对墙体的耐火极限作了限制，相应此隔墙上的门应为乙级防火门。作为主厂房锅炉与集中控制楼布置要求，本次修编在总图布置的章节，相应新增加了一条。“4.0.14当主厂房呈凵形或形布置时，相邻两翼之间的防火间距，应符合现行国家标准建筑设计防火规范的有关规定。”此条文主要针对近年来在主厂房优化设计过程中，集中控制楼室外通道多数无法满足消防通道的要求，并且留下了很大的消防隐患。所以规定了布置主厂房集中控制楼的时候，平面布置只有两种可能性，一是控制楼与锅炉房两侧相连；二是如果脱开就应该满足建筑设计防火规范相关防火间距的要求。对于火力发电厂特殊的工业建筑，与多层工业建筑和高层工业建筑都有很大的区别（这也是国家

6、单独编制本规范的目的）。主厂房的锅炉通常分为露天锅炉和封闭锅炉，露天锅炉可以按构筑物考虑，但出现山形布置时候，建议一种布置方案可以考虑当集中控制楼与锅炉的两侧外墙作为防火墙其且屋面的耐火极限不小于1h，与锅炉最外侧柱的防火间距不小于4m；另一种布置方案可针对主厂房的特点，由于主厂房可视为一个防火分区，根据机组的布置要求，其建筑面积不同，并且建国以来可查的运行中的锅炉房与集中控制楼之间部位的火灾案例还没有，因此锅炉房与集中控制楼的防火间距不小于6m时，两侧墙体只需采用不燃烧材料即可满足消防要求。3 运煤（储煤）建筑防火要求3.1 运煤建筑防火要求“3.0.10当栈桥、转运站等运煤建筑设置自动喷水

7、灭火系统或水喷雾灭火系统时，其钢结构可不采取防火保护措施。”近年来钢结构建筑的普遍应用，运煤栈桥、运煤转运站采用钢结构形式又是必然的趋势，而作为运煤建筑的火灾危险性为丙类，给钢结构的应用带来了困难。而目前国际、国内普遍认为自动喷水灭火系统能有效地扑灭、控制初期火灾，据美国一项调查，纽约661次火灾中，有654次成功控制或扑灭了初期火灾。自动喷水灭火系统可以扑灭A类火灾和部分B类火灾，而电厂燃料煤的燃烧性能更有利于自动喷水灭火系统的采用，且此系统在应用过程中效果明显、成功率高、投资小、容易维护。美国NFPA-850“对于发电至关重要的煤或煤尘堆积的输煤构筑物应设自动喷淋或自动水喷雾消防系统。”另

8、外据调查结果表明，钢结构运煤栈桥涂刷的防火涂料由于涂料的老化、脱落、涂刷不均等，问题较多，难以满足防火规范的要求；建国以来，发电厂运煤系统火灾案例很少，所以采用主动灭火措施水喷雾系统或自动喷水灭火系统，既能提高运煤系统建筑的消防标准，又能解决复杂结构构件的防火保护问题。3.2 储煤建筑防火要求“3.0.11当干煤棚或室内贮煤场采用钢结构时，堆煤高度范围内的钢结构应采取有效的防火保护措施，其耐火极限不应小于1h。”干煤棚、室内储煤场多为钢结构形式，考虑其面积大，钢结构构件多，结合多年的工程实践经验，煤场的自燃现象虽然普遍存在，但自燃的火焰高度一般为0.5m1.0m左右，不足以威胁到上部钢结构构件

9、，并且煤场的堆放往往是支座以下200mm作为煤堆的起点，因此，钢结构根部以上5m范围的承重构件应有可靠的防火保护措施以确保护结构本身的安全性；室内圆形储煤场结合其储煤特点和建筑结构特点，其混凝土结构应采取有效的措施保护储煤范围内的混凝土结构，上部的钢结构由于远离堆煤点，上部的钢结构可不采取任何保护措施。4 安全疏散4.1 主厂房的安全疏散“5.1.2主厂房的疏散楼梯可为敞开式楼梯间；至少应有一个楼梯通至各层、屋面且能直接通向室外。集中控制楼至少应设置一个通至各层的封闭楼梯间。”主厂房虽然较高，但一般也只有56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

10、作梯，多年来都习惯作敞开式楼梯。在扩建端都布置有室外钢梯。但为保证人员的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，一般将固定端楼梯通至主厂房的各层及屋面，固定端楼梯考虑到生产运行的需要，建议采用混凝土楼梯较为合适，而作为厂房内的其它楼梯（含运转层的工作梯）只要满足疏散梯坡度和宽度的要求，均可作为疏散楼梯。 对于目前较多的600MW机组电厂，布置两台机组以上时候，往往中间疏散楼梯通至运煤皮带层有困难，可以将此楼梯通至运煤皮带层的下层，而作为皮带层根据主厂房疏散距离的要求，在靠汽机房外墙适当的位置布置室外安全出口，经由室外钢梯通至锅炉平台或屋面，可满足消防要求。4.2 电气房

11、间的安全疏散火力发电厂电气房间大致可分为两类：厂用电部分和屋内配电装置部分。高压配电装置布置形式通常为室内、室外两种形式，主要根据污染条件、气候条件来决定其布置形式。电力系统通常称为“屋内配电装置或屋外配电装置”；从设备布置方案上还有GIS。屋内配电装置是指由断路器、母线、开关电器、仪表、互感器等按照一定的技术要求布置的建筑。根据机组的大小建筑规模有所不同，通常两层，长度一般在45120m范围，进深1224m范围内，上下两层相通，各柱距的横墙不到顶，隔墙上留有洞口，上面有母线相连，两端通常布置封闭楼梯间，当长度超过60m时中间布置增加安全出口（中间增设封闭楼梯间），这种常规的布置形式在生产运行

12、过程中满足生产运行及消防的要求，因此关于屋内配电装置本规程强调了其特殊性，火力发电厂与变电所设计防火规范的第5.2.2条“主控制楼、屋内配电装置楼各层及电缆夹层的安全出口不应少于两个。其中一个安全出口可通往室外楼梯。当屋内配电装置楼长度超过60m时，应加设中间安全出口。”详细规定了安全疏散的要求。对于主厂房及其它辅助厂房的电气房间又可分为动力配电装置和弱电控制部分两类，动力配电装置通常包括：高（低）压配电间、MCC配电间、MPC间、PC间、热控配电间、锅炉配电间、蓄电池等等；弱电控制部分包括：电子设备间、继电器室、SIS机房、工程师站、UPS配电间等等。近几年工程由于强调限额设计、压缩指标等等

13、各种因素，有的项目80m长的房间只开两个出口；还有一种情况：各个配电间互相嵌套，最里面的房间需要通过很多的房间才能疏到安全区域，这样的布置形式存在很大的安全隐患，因此本规范的第5.2.6条“ 配电装置室内最远点到疏散出口的直线距离不应大于15m。”对于动力配电装置室的布置和疏散作了强制规定。弱点控制部分可执行其它相关的规范条文。5 主厂房电梯“5.3.1主厂房的电梯应能供消防使用，须符合下列要求：（1） 在首层的电梯井外壁上应设置供消防队员专用的操作按钮。电梯轿厢的内装修应采用不燃烧材料且其内部应设置专用消防对讲电话；（2） 电梯的载重量不应小于800kg；（3） 电梯的动力与控制电缆、电线应

14、采取防水措施；（4） 电梯井和电梯机房的墙应采用不燃烧体；（5） 电梯的供电应符合9.1节的有关规定；（6） 电梯的井底应设置排水设施，排水井的容量不应小于2m3，排水泵的排水量不应小于10L/s。”以往的电厂工程设计，主厂房的电梯为货梯，未考虑作为消防使用，主要由于发电厂厂房的特殊性，主厂房内人员较少、厂房内的可燃物较少、火灾危险性小的原因。但本次修编考虑锅炉房较高，虽然火灾危险性小，一旦发生火灾，给消防队员救火带来不变，而完全按消防电梯考虑对于电厂钢结构诸如前室布置和电梯围护墙体的耐火要求等难以满足消防要求，因此规定了此电梯可供消防使用，并且规定了当发生火灾时，电梯的消防控制系统、消防专用

15、电话、基坑排水设施等六条应满足消防电梯的设计要求。今年来主厂房的其它部分考虑使用标准的因素设置了电梯，此类型的电梯不执行本规范规定的条文，应按普通的客梯考虑。6 燃机电厂的消防要求6.1燃机电厂的火灾危险性。由于燃机电厂采用的天然气或油作为燃料，根据建筑设计防火规范第3.1.1条“利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧做其它用的各种生产”为丁类。故燃机电厂火灾危险性为丁类，耐火等级二级。但对于燃机电厂的天然气调压站等高危险性建（构）筑物应按石油化工设计防火规范相应条文执行。6.2燃机厂房的疏散楼梯对于燃机电厂厂房，一般为三层建筑，总高度20多米，最高一层为运转层平台，标高913米之间居多，故疏散楼梯可通至运转层平台即可，无需至屋面，而至屋面的其它钢梯为检修使用的。参考文献：1火力发电厂与变电所设计防火规范GB50229-962建筑设计防火规范修订版专题报告3建筑设计防火规范GB50016-20064美国消防协会NPFA8505