CN208243947U - 一种火电厂脱硫塔检修消防系统 - Google Patents
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Abstract
一种火电厂脱硫塔检修消防系统，属于消防技术领域。其特征在于：包括供水系统和喷淋系统，喷淋系统喷水端口连接脱硫塔吸收塔，喷淋系统进水端口连接供水系统，供水系统至少包括厂区高压消防水供水管管路和消防水泵供水管路，喷淋系统喷水端口与吸收塔顶部供水管道之间设有止回阀。本实用新型对吸收塔施工区域实时和全方位监测，供水系统采用冗余水源供水，喷淋范围可以实现对吸收塔区域的全覆盖。消防喷淋的启动可以进行人工和自动控制，通过控制阀门开关进行切换。消防水箱以厂区低压消防水为水源补给，确保火灾过程中消防水泵供水的持续性。操作简便，可靠程度高，可以有效地防控和减少由于火灾所引起的人员和财产的损失。
Description
技术领域
一种火电厂脱硫塔检修消防系统，属于消防技术领域。
背景技术
石灰石—石膏湿法（即“FGD”）烟气脱硫工艺是目前世界上应用最广泛、技术最成熟的SO2脱除技术，约占已安装FGD机组容量的90%。在FDG系统建设、检修过程中，吸收塔需要进行焊接、塔内防腐等高危工作。吸收塔防腐所采用的衬胶胶皮、玻璃鳞片等材料的稀释剂、粘合剂、油漆等均为易燃材料，如有泄漏，遭遇明火很有可能引起火灾。
电厂烟气湿法脱硫塔设备一般体量比较大，安装施工周期长，参与人员众多，施工安全管理难度大，并且施工现场环境复杂，加之有的电厂吸收塔周围消防设施缺失，消防水不能够到达所有火灾位置，因此脱硫塔施工区域是重要的消防监控点。
根据《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014）中生产的火灾危险性分类，吸收塔危险类别为丁类；《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084—2001）中，吸收塔宜列为严重危险等级II级。并且，近年来全国各地陆续发生多起烟气湿法脱硫吸收塔失火事故，既造成了巨大的经济财产损失及人员伤亡事故，同时又延误了脱硫工程的建设工期。因此部分发电集团及单位甚至出台相关措施，要求吸收塔内部除雾器顶部需设置检修自动喷淋消防系统。
因此，一种有效的火电厂脱硫塔施工消防设施，对于防止吸收塔火灾事故的发生具有重要意义。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种实现对脱硫塔内部施工区域的全面覆盖，有效保障施工过程安全的火电厂脱硫塔检修消防系统。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：该火电厂脱硫塔检修消防系统，其特征在于：包括供水系统和喷淋系统，喷淋系统喷水端口连接脱硫塔吸收塔，喷淋系统进水端口连接供水系统，供水系统至少包括厂区高压消防水供水管管路和消防水泵供水管路，喷淋系统喷水端口与吸收塔顶部供水管道之间设有止回阀。
本实用新型实现了对吸收塔施工区域的实时和全方位监测，供水系统采用冗余水源供水，至少包括厂区高压消防水供水及消防水泵供水，喷淋范围可以实现对吸收塔区域的全覆盖。消防喷淋的启动可以进行人工和自动控制，供水水源以消防水泵为主，两路供水管道可以通过控制阀门开关进行切换。消防水箱以厂区低压消防水为水源补给，确保火灾过程中消防水泵供水的持续性。本实用新型操作简便，控制逻辑清晰，可靠程度高，可实现消防过程的人工和自动控制，系统的存在不会影响到吸收塔的正常运行。可以有效地防控和减少由于火灾所引起的人员和财产的损失。
还包括感应报警系统，感应报警系统包括感温电缆、远红外线火焰探测器、手报器和声光报警器，感温电缆均匀搭挂于除雾器支撑梁上，所述远红外线火焰探测器均匀布设于除雾器下部吸收塔，手报器及声光报警器分层布设于吸收塔平台和地面易于接近与逃生的位置。
感温电缆、远红外线火焰探测器及喷枪在检修施工开始前布置于吸收塔相应位置。通过位于塔内部的感温电缆和远红外线火焰探测器自动监控探测吸收塔内部火情，并发出报警，连锁DCS人工或者自动控制供水管线供水，实现对火情的及时控制和消灭。
感温电缆悬挂于除雾器支撑梁上，用于监测吸收塔上层区域火情；除雾器下层吸收塔段，为避免电焊火花对感温电缆的损坏，采用远红外线火焰探测器进行检测；两者结合能够实现对吸收塔区域的监测全覆盖。手报器及声光报警器分层布设于吸收塔平台和地面易于接近与逃生的位置，火灾发生时可通过手动按下手报器连锁DCS控制逻辑后启动声光报警系统。
所述的厂区高压消防水供水管管路包括厂区高压消防水管、及顺序连接在厂区高压消防水管上的第一手动闸阀和第二电动蝶阀。
所述的消防水泵供水管路包括水箱、水箱供水管路及安装在水箱出水管上的第一手动蝶阀、消防水泵、第一手动止回阀和第一电动蝶阀。
所述的水箱供水管路包括厂区低压消防水管及安装在厂区低压消防水管出水管上的第二手动蝶阀和第四电动蝶阀。
所述的第一手动蝶阀与消防水泵之间设有第一手动球阀。
所述的喷淋系统包括喷水管路和喷枪，喷水管路包括喷水管及顺序安装在喷水管上的第二手动球阀、第一压力变送器、第二手动闸阀、第三电动蝶阀、第二压力变送器和第二手动止回阀，第二手动球阀连接供水系统出水端口，第二手动止回阀连接喷枪。
供水管道在不同位置分别布设若干压力表及压力变送器，方便DCS在线及现场实时监测消防供水情况，达到及时调整供水管线和阀门旁路的开启目的。
所述的第二压力变送器与第一压力变送器之间设有控制旁路，控制旁路包括第三手动闸阀和压力表。供水管道母管电动阀设置阀门旁路，其目的在于电动阀门开启异常时，保证消防系统的正常供水。
所述的喷枪与吸收塔之间采用法兰连接，喷枪包括喷嘴和套管，喷嘴套装在套管内部，喷嘴及套管的下部插入吸收塔体内部，套管顶部连接金属软管，且与金属软管的连接处设有第三止回阀。
考虑到吸收塔内部的湿热环境，为减少腐蚀，喷枪材质选用不锈钢。为防止烟气回流，在喷枪与吸收塔顶部供水管道之间设有不锈钢止回阀。喷枪与吸收塔顶部供水管道之间的连接管道通过不锈钢金属软管，软管与喷枪头之间通过快接管密封连接，方便喷枪的装卸。为保障冬天消防系统的正常运行，北方地区可考虑对供水管道进行保温，防止管路结冰。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：
本实用新型逻辑控制简洁方便，能实现对于吸收塔火灾过火面监测和喷淋的全覆盖，消防过程的监测、启动和进行可以通过自动和人工两种方式进行控制，能够做到及时准确的发现、控制和消灭火情，减少人员及财产的损失。喷淋设备的安装不会影响吸收塔脱硫过程的正常实现，为减少吸收塔运行对消防设备的损坏，部分重要设备采用可装卸的安装方式。操作方便、可靠程度高，可实现对脱硫塔内部施工区域的全面覆盖，有效保障了施工过程的安全。
为保证消防供水的正常实现，喷淋系统采用多重冗余水源供水方式，并在供水母管上设置压力表和压力变送器，便于及时检查和监控消防水的供水状况。为保证消防装置的寿命，喷淋系统位于吸收塔内部分采用不锈钢材料，火灾监测装置在不同位置采用不同形式，以达到效果实现和成本控制的最佳目标。
附图说明
图1为本实用新型系统逻辑框架图。
图2为本实用新型消防供水系统连接关系示意图。
图3为喷枪结构示意图。
其中，1、第一手动蝶阀 2、第一手动球阀 3、消防水泵 4、第一手动止回阀 5、第一电动蝶阀 6、第一手动闸阀 7、第二电动蝶阀 8、第二手动球阀 9、第一压力变送器 10、第二手动闸阀 11、第三手动闸阀 12、第三电动蝶阀 13、压力表 14、第二压力变送器 15、第二手动止回阀 16、喷枪 17、第二手动蝶阀 18、第四电动蝶阀 19、金属软管 20、第三止回阀 21、套管 22、吸收塔体 23、喷嘴 24、水箱 25、厂区低压消防水管 26、厂区高压消防水管。
具体实施方式
图1~3是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~3对本实用新型做进一步说明。
参照附图1~3：一种火电厂脱硫塔检修消防系统，包括供水系统和喷淋系统，喷淋系统喷水端口连接脱硫塔吸收塔，喷淋系统进水端口连接供水系统，供水系统至少包括厂区高压消防水供水管管路和消防水泵供水管路，喷淋系统喷水端口与吸收塔顶部供水管道之间设有止回阀。
一种火电厂脱硫塔检修消防系统，还包括感应报警系统，感应报警系统包括感温电缆、远红外线火焰探测器、手报器和声光报警器，感温电缆均匀搭挂于除雾器支撑梁上，所述远红外线火焰探测器均匀布设于除雾器下部吸收塔，手报器及声光报警器分层布设于吸收塔平台和地面易于接近与逃生的位置。
厂区高压消防水供水管管路包括厂区高压消防水管26、及顺序连接在厂区高压消防水管26上的第一手动闸阀6和第二电动蝶阀7。消防水泵供水管路包括水箱24、水箱供水管路及安装在水箱24出水管上的第一手动蝶阀1、消防水泵3、第一手动止回阀4和第一电动蝶阀5。水箱供水管路包括厂区低压消防水管25及安装在厂区低压消防水管25出水管上的第二手动蝶阀17和第四电动蝶阀18。第一手动蝶阀1与消防水泵3之间设有第一手动球阀2。
喷淋系统包括喷水管路和喷枪16，喷水管路包括喷水管及顺序安装在喷水管上的第二手动球阀8、第一压力变送器9、第二手动闸阀10、第三电动蝶阀12、第二压力变送器14和第二手动止回阀15，第二手动球阀8连接供水系统出水端口，第二手动止回阀15连接喷枪16。第二压力变送器14与第一压力变送器9之间设有控制旁路，控制旁路包括第三手动闸阀11和压力表13。喷枪16与吸收塔之间采用法兰连接，喷枪16包括喷嘴23和套管21，喷嘴23套装在套管21内部，喷嘴23及套管21的下部插入吸收塔体22内部，套管21顶部连接金属软管19，且与金属软管19的连接处设有第三止回阀20。
工作原理与工作过程：
在施工前期将感温电缆布置于除雾器支撑梁上，远红外线火焰探测器均匀布置于除雾器下部吸收塔区域，数量根据吸收塔的大小确定，同时将喷枪16均匀布置于吸收塔顶部，实现对吸收塔区域火情监测和喷淋的全覆盖。作为优选，手报器和声光报警器分层布置在吸收塔平台及地面易于人员接近和逃生的位置，方便现场人员发现火情及时发出报警，最大程度的减少人员和财产的损失。
如图2所示，吸收塔施工检修前应检查厂区高压消防水供水管线，确保高压消防水的正常供水，并确认供水管线上第一手动蝶阀1，第一手动止回阀4，第一手动闸阀6，第二手动闸阀10，第二手动止回阀15，第二电动蝶阀7处于开启状态，确认第一手动球阀2，第一电动蝶阀5，第二电动蝶阀7，第二手动球阀8，第三手动闸阀11，第三电动蝶阀12，第四电动蝶阀18处于关闭状态，保证火情发生时能够及时迅速供水。
消防控制系统分为人工和自动控制两种。手动状态下，当感温电缆感应温度超过80℃，手动触发任意一个手报器，任意远红外线火焰探测器探测到火焰光辐射中的以上任一条件被触发时，DCS就会连锁声光报警器报警，此时DSC操作人员需与现场核对是否发生火情，如遇火情则需开启第一电动蝶阀5，第三电动蝶阀12和主水源的消防水泵3，使消防水能顺利喷入发生火灾的吸收塔内；同时开启第四电动蝶阀18，为消防水箱24补水，确保消防水的持续供应。当消防水泵3启动异常或供水量不足时，此时的直观表现是第一压力变送器9的数值≤0.15KPa，DSC会发出报警，操作人员需开启电动蝶阀7，此时备用水源厂区高压消防水作为主水源供给吸收塔消防。
自动状态下，当感温电缆感应温度超过80℃，手动触发任意一个手报器，任意远红外线火焰探测器探测到火焰光辐射中的以上任意两个条件同时被触发时，DCS就会自动连锁声光报警器报警，同时自动开启第一电动蝶阀5，第三电动蝶阀12和主水源的消防水泵3，使消防水能顺利喷入发生火灾的吸收塔内。并自动开启第四电动蝶阀18，为消防水箱24补水，确保消防水的持续供应。当消防水泵3启动异常或供水量不足时，此时的直观表现是第一压力变送器9的数值≤0.15KPa，DSC会发出报警，并自动开启第二电动蝶阀7，此时备用供水源厂区高压消防水作为主水源供给吸收塔消防。人工和自动控制理论结合的方式，减少了现场误操作及系统误判的可能性，而且便于火灾发生时消防系统准确迅速做出反应。
旁路及第三手动闸阀11的设置，可以有效保障在第三电动蝶阀12异常或者损坏条件下，系统供水的正常进行。第三手动闸阀11及第三电动蝶阀12是否正常开启，可以通过观察就地压力表13进行判断。第二压力变送器14设置于供水管道接近于吸收塔顶部，易于维护的地方，其目的在于实时监测吸收塔消防水管道，尤其是上部管道供水是否运行正常。
图3为吸收塔消防喷枪形式及与吸收塔连接方式的示意图。吸收塔消防喷淋系统，供水管道一直布置到吸收塔的顶部，通过快速接头与不锈钢金属软管19和喷枪16相连，在喷枪16与不锈钢金属软管19之间装有第三止回阀20，以防止烟气异常回流入供水管道。喷枪16通过法兰和套管21下插入吸收塔体22内部。吸收塔正常运行时，抽出喷枪16，并用盲法兰封堵套管21。为保证系统的长久和正常运行，喷枪材质选用不锈钢，并且对所有消防供水管道进行保温。
喷淋结束后，需要手动复位手报器报警按钮并关闭声光报警器。关闭第一手动蝶阀1，第一手动闸阀6，第二电动蝶阀7，第一手动蝶阀1，第四电动蝶阀18，打开第一手动球阀2，第二手动球阀8，排空消防水管道内的积水。最后关闭除第一手动球阀2，第二手动球阀8以外的所有阀门。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种火电厂脱硫塔检修消防系统，其特征在于：包括供水系统和喷淋系统，喷淋系统喷水端口连接脱硫塔吸收塔，喷淋系统进水端口连接供水系统，供水系统至少包括厂区高压消防水供水管管路和消防水泵供水管路，喷淋系统喷水端口与吸收塔顶部供水管道之间设有止回阀。
2.根据权利要求1所述的一种火电厂脱硫塔检修消防系统，其特征在于：还包括感应报警系统，感应报警系统包括感温电缆、远红外线火焰探测器、手报器和声光报警器，感温电缆均匀搭挂于除雾器支撑梁上，所述远红外线火焰探测器均匀布设于除雾器下部吸收塔，手报器及声光报警器分层布设于吸收塔平台和地面易于接近与逃生的位置。
3.根据权利要求1所述的一种火电厂脱硫塔检修消防系统，其特征在于：所述的厂区高压消防水供水管管路包括厂区高压消防水管（26）、及顺序连接在厂区高压消防水管（26）上的第一手动闸阀（6）和第二电动蝶阀（7）。
4.根据权利要求1所述的一种火电厂脱硫塔检修消防系统，其特征在于：所述的消防水泵供水管路包括水箱（24）、水箱供水管路及安装在水箱（24）出水管上的第一手动蝶阀（1）、消防水泵（3）、第一手动止回阀（4）和第一电动蝶阀（5）。
5.根据权利要求4所述的一种火电厂脱硫塔检修消防系统，其特征在于：所述的水箱供水管路包括厂区低压消防水管（25）及安装在厂区低压消防水管（25）出水管上的第二手动蝶阀（17）和第四电动蝶阀（18）。
6.根据权利要求4所述的一种火电厂脱硫塔检修消防系统，其特征在于：所述的第一手动蝶阀（1）与消防水泵（3）之间设有第一手动球阀（2）。
7.根据权利要求1所述的一种火电厂脱硫塔检修消防系统，其特征在于：所述的喷淋系统包括喷水管路和喷枪（16），喷水管路包括喷水管及顺序安装在喷水管上的第二手动球阀（8）、第一压力变送器（9）、第二手动闸阀（10）、第三电动蝶阀（12）、第二压力变送器（14）和第二手动止回阀（15），第二手动球阀（8）连接供水系统出水端口，第二手动止回阀（15）连接喷枪（16）。
8.根据权利要求7所述的一种火电厂脱硫塔检修消防系统，其特征在于：所述的第二压力变送器（14）与第一压力变送器（9）之间设有控制旁路，控制旁路包括第三手动闸阀（11）和压力表（13）。
9.根据权利要求7所述的一种火电厂脱硫塔检修消防系统，其特征在于：所述的喷枪（16）与吸收塔之间采用法兰连接，喷枪（16）包括喷嘴（23）和套管（21），喷嘴（23）套装在套管（21）内部，喷嘴（23）及套管（21）的下部插入吸收塔体（22）内部，套管（21）顶部连接金属软管（19），且与金属软管（19）的连接处设有第三止回阀（20）。
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