细水雾灭火系统在火力发电厂集控楼中的应用研究

发布时间：2020-05-05 12:24

【摘要】：细水雾灭火系统近年来技术逐渐成熟,在国内外被广泛应用于各领域的消防系统中。火力发电厂集控楼是电厂的控制中心,其内部常见的火灾类型为电气火灾。细水雾可以有效扑灭或控制电气火灾,且不会对防护区内的电子设备产生较大破坏,可以迅速恢复电厂的运行,保障电网的安全稳定。火电厂中除盐水水质较高,作为消防水源完全满足规范要求,并有效改善喷头堵塞问题。因此,对火力发电厂集控楼进行细水雾灭火系统设计研究,对于推进该技术在火电厂中的应用具有很高的价值和实际应用意义。本文通过从多方面对细水雾灭火系统进行分析,确定其应用于火电厂集控楼的消防系统是可行的,无论在技术方面还是经济方面都具有一定的优势。针对火电厂集控楼的建筑及火灾特征建立火灾模型,进行数值模拟试验,研究不同喷头压力、不同喷头流量系数及不同喷头布置间距等因素对细水雾灭火效果的影响,并确定集控楼应采用全淹没应用方式的开式系统。根据得到的系统和喷头最佳设计参数及相关设计规范,进行东北电力设计院大唐山东东营2×1000MW新建项目工程的细水雾灭火系统设计和计算。在实际工程项目的设计过程中,通过数值模拟试验优化了系统设计参数,从而有效降低了消防工程的建设投资成本。此项目的设计流程及设计方案也可用于指导其他工程,供电厂工程设计师作为日后设计工作的参考,使细水雾灭火系统的设计更科学合理,从而推动细水雾灭火系统在发电厂中的应用。
【图文】：

示意图,细水雾,粒子运动,喷头

第 3 章细水雾灭火数值模拟研究CO2探测器在不同位置的检测结果如图 3-6 所示。火灾初期不充分燃烧产生的气体中CO 较多而 CO2较少，因此 CO2浓度基本保持不变，燃烧一段时间后，可燃物开始充分燃烧，产生大量的 CO2气体，其浓度迅速上升。但在施加细水雾的房间内，受细水雾的影响CO2浓度上升速度明显低于未施加细水雾的房间，这是由于细水雾施加一段时间后火灾受到了控制，并最终将火焰熄灭，使得最终房间内的 CO2浓度低于未施加细水雾的房间。从图 3-5、图 3-6 可以看出火灾模型在施加细水雾后，空间内的 CO、CO2的浓度有了明显的降低，，这充分验证了细水雾灭火系统可有效降低火场烟雾中有毒气体浓度并达到净化火灾现场的功能，有利于火灾现场人员逃生和消防人员的近距离灭火。3.4.2 细水雾灭火模拟的正交试验结果下图为细水雾灭火过程中细水雾喷头粒子随时间运动的示意图，如图 3-7 所示。从图中可以看出，随着时间的推移细水雾粒子在空间内的运动轨迹会根据火焰的燃烧情况发生变化，直至火焰熄灭。

曲线,温度,流量系数,系数

c) P=12MPa d) P=14MPa图 3-12 不同喷头压力下，t =190 s 时温度切片变化（x=3.0）.4.3.2 不同流量系数图 3-13 是在喷头压力 P 为 12MPa、喷头的布置间距 L 为 3.0m 下，不同流量系数 K拟燃烧情况。从中可以看出，当火势趋于稳定后，即从 100s 左右开始，房间内的温度稳缓慢上升，但流量系数 K 越大房间内的温度越低，火势抑制的效果越好。从图 3同流量系数 K 下，灭火时间的变化曲线中可以看出，灭火时间随流量系数 K 的增大而，但是当系数达到 1.2 时，灭火时间却反而增大了，通过分析图 3-13 判断其原因只要于房间内的温度控制的较低，降低了细水雾的汽化速度，火源释放的热量与汽化吸收量差值较小，能够抑制火势却不能熄灭火灾。综上，增大细水雾喷头流量系数可以缩水雾灭火时间，当系数达到 1.0 后，继续增大流量系数灭火效果反而降低。
【学位授予单位】：东北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU892

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