柴油發電機房自動滅火系統的選擇和設計
發布時間：2023-11-23 點擊：199
通過對柴油發電機房的火災特點分析和不同消防系統的技術經濟比較，選擇水噴霧滅火系統作為柴油發電機房的自動滅火系統，并進行了相關設計。
本文以某冶金工程用戶的備用發電機房為例，論述了自動滅火系統選擇和設計。該柴油發電機房內設兩臺柴油發電機（單臺1734kw,10.5kv），一用一備，外形尺寸為6300×2400×3000mm,日用油箱單獨設置在油箱間。發電機房采暖溫度5℃，燃油閃點高于60℃。柴油發電機房的火災主要有三種：電氣火災、液體（柴油）火災以及由前兩種火災引燃柴油發電機房內可燃固體的火災。
一、自動滅火系統比較選擇
依據有色金屬行業的現行設計規范-《有色金屬工程設計防火規范》（gb50630-2010）中 7.5.1 和 7.5.3 規定，當柴油發電機房總裝機容量大于400kv·a 時，應設置細水霧或水噴霧滅火系統，宜設置高壓細水霧開式滅火系統。
細水霧滅火系統工作壓力較高（高壓系統工作壓力大于等于3.5mpa,中低壓系統工作壓力通常介于1.2mpa-3.5mpa之間），99%的水通過細水霧噴頭后被霧化成粒徑小于1000μm的霧滴，比表面積大，冷卻與窒息效果優于水噴霧系統[3] .本工程中室外消防管網工作壓力0.4mpa,不能滿足細水霧滅火系統的工作壓力要求，且沒有現成可利用的加壓設備，需增加消防泵、穩壓泵、消防水箱等，其經與多個供貨商詢價，需增加設備總價在50-80萬元之間，建設和運行費用高，因此只有當有可利用的現成設備時，細水霧滅火系統才適合作為柴油發電機房的自動滅火系統。
水噴霧滅火系統由濕式自動噴水滅火系統發展而來。其滅火機理有以下四種：冷卻作用、窒息作用、乳化作用和電絕緣性能，對于撲滅柴油發電機房的三種火災有突出的優勢，既能撲滅明火，又能對周圍可燃物起到冷卻保護作用，本工程的室外消防管網水壓可滿足水噴霧滅火系的工作壓力，不需另外增加設備，節省投資。
所以，選擇水噴霧滅火系統作為柴油發電機房的自動滅火系統。
二、設計參數
水噴霧滅火系統的主要設計參數有：設計噴霧強度、持續噴霧時間、給水壓力、設計流量、系統響應時間、保護面積等，根據《水噴霧滅火設計系統設計規范》（gb50219-95）的規定，可確定以下設計參數：
（1）設計噴霧強度q:柴油閃點高于60℃，設計噴霧強度取20l/（min·㎡）；（2）持續噴霧時間t:0.5h;（3）消防水源：水源來自廠區生產消防合用管網；（4）水噴霧滅火系統相應時間應≤45s;（5）保護面積 s:經計算單臺柴油發電機保護面積為 46.9㎡。
三、水霧噴頭選型及相關計算
選用 zstwb33.7/90 型離心霧化型開式水霧噴頭（帶濾網，黃銅材質），額定工作壓力0.35mpa,流量 63l/min,霧化角 90°，流量系數33.7,連接螺紋 rp3/4,有效射程2.5m,水平噴射最大高度1.9m,霧滴較細，適用于撲滅液體和電氣火災。
（1）噴頭數量 n=（s×w）/q=29.8 ≈ 30 個
s--保護面積 m ;
w--設計噴霧強度 l/（min×m2 ）；
q--水霧噴頭流量；
（2）考慮噴頭與高壓電氣設備（裸露）部分的最小安全距離為 0.3m,且應留有人員操作空間。各保護面按平面處理，水霧噴頭按矩形布置，側噴噴頭安裝角度為 30°（與水平方向），噴頭間距不應大于1.4倍的水霧錐底圓半徑。
水霧錐底圓半徑r=b×tg（q/2）
b--水霧噴頭距保護對象距離；
q--水霧噴頭霧化角；
四、水霧噴頭布置及其他
（1）根據柴油發電站布置，布置水霧噴頭30個，另油箱間設置3個噴頭進行保護。共33個，計算秒流量34.65l/s,設計秒流量3.8.1l/s,消防水進水管管徑dn150,設計流速1.98m/s<5m/s.水霧噴頭布置見圖1.
（2）本設計選用zsfy/sl-s360（dn150）雨淋閥組，包括水力警鈴、壓力開關、雨淋報警閥、進水信號閥、壓力表、試水閥和試驗信號閥等。閥前設置檢修閥和過濾器，濾網孔徑4.0-4.7目/平方厘米，過濾器后的管道采用內外熱鍍鋅鋼管，絲扣連接。
（3）雨淋閥有三種啟動方式：電磁閥啟動、現場手動啟動與非電控遠程手動裝置啟動，本設計采用感溫探測器，探測并確認火情后，由消防聯動控制器啟動電磁閥，控制設備設置在消防控制室。
（4）自動滅火系統工作后，如果噴水不能及時排除，有可能造成火勢蔓延，增大火災撲救的難度，因此在本設計中設置了鑄鐵排水地漏，同時設置了阻火水封，以防火勢隨水流蔓延。
五、結語
（1）柴油發電機外形不規則，應根據實際發電機組外形進行計算，水霧噴頭按立體布置法才能保證各個被保護面有足夠的水噴霧保護強度。
（2）水噴霧系統給水干管宜在頂部設置成環狀管網，可減小噴頭間的壓差，噴出水霧更加均勻、有效。
（3）水噴霧滅火系統具有快速啟動、環保、用水量小的特點，可以滿足柴油發電機房的滅火要求，并且安裝操作和管路布置簡單，造價較低，多種控制方式可有效保障消防的安全度。
發電機組怎么修改柴油機噴油提前角?更改提前角的操作步驟
柴油發電機組需要什么樣的工作條件
冷卻系統在柴油發電機身上起到什么樣的效果？
HGM9510發電機組并聯控制器單臺機組調試
靜音柴油發電機與防雨罩式發電機價格為什么差別大？
靜音柴油發電機帶負荷急停機危害
廠家制造靜音柴油發電機組結構和使用過程中的操作誤區
柴油發電機組冷卻系統管路堵塞引起開鍋翻水
本文以某冶金工程用戶的備用發電機房為例，論述了自動滅火系統選擇和設計。該柴油發電機房內設兩臺柴油發電機（單臺1734kw,10.5kv），一用一備，外形尺寸為6300×2400×3000mm,日用油箱單獨設置在油箱間。發電機房采暖溫度5℃，燃油閃點高于60℃。柴油發電機房的火災主要有三種：電氣火災、液體（柴油）火災以及由前兩種火災引燃柴油發電機房內可燃固體的火災。
一、自動滅火系統比較選擇
依據有色金屬行業的現行設計規范-《有色金屬工程設計防火規范》（gb50630-2010）中 7.5.1 和 7.5.3 規定，當柴油發電機房總裝機容量大于400kv·a 時，應設置細水霧或水噴霧滅火系統，宜設置高壓細水霧開式滅火系統。
細水霧滅火系統工作壓力較高（高壓系統工作壓力大于等于3.5mpa,中低壓系統工作壓力通常介于1.2mpa-3.5mpa之間），99%的水通過細水霧噴頭后被霧化成粒徑小于1000μm的霧滴，比表面積大，冷卻與窒息效果優于水噴霧系統[3] .本工程中室外消防管網工作壓力0.4mpa,不能滿足細水霧滅火系統的工作壓力要求，且沒有現成可利用的加壓設備，需增加消防泵、穩壓泵、消防水箱等，其經與多個供貨商詢價，需增加設備總價在50-80萬元之間，建設和運行費用高，因此只有當有可利用的現成設備時，細水霧滅火系統才適合作為柴油發電機房的自動滅火系統。
水噴霧滅火系統由濕式自動噴水滅火系統發展而來。其滅火機理有以下四種：冷卻作用、窒息作用、乳化作用和電絕緣性能，對于撲滅柴油發電機房的三種火災有突出的優勢，既能撲滅明火，又能對周圍可燃物起到冷卻保護作用，本工程的室外消防管網水壓可滿足水噴霧滅火系的工作壓力，不需另外增加設備，節省投資。
所以，選擇水噴霧滅火系統作為柴油發電機房的自動滅火系統。
二、設計參數
水噴霧滅火系統的主要設計參數有：設計噴霧強度、持續噴霧時間、給水壓力、設計流量、系統響應時間、保護面積等，根據《水噴霧滅火設計系統設計規范》（gb50219-95）的規定，可確定以下設計參數：
（1）設計噴霧強度q:柴油閃點高于60℃，設計噴霧強度取20l/（min·㎡）；（2）持續噴霧時間t:0.5h;（3）消防水源：水源來自廠區生產消防合用管網；（4）水噴霧滅火系統相應時間應≤45s;（5）保護面積 s:經計算單臺柴油發電機保護面積為 46.9㎡。
三、水霧噴頭選型及相關計算
選用 zstwb33.7/90 型離心霧化型開式水霧噴頭（帶濾網，黃銅材質），額定工作壓力0.35mpa,流量 63l/min,霧化角 90°，流量系數33.7,連接螺紋 rp3/4,有效射程2.5m,水平噴射最大高度1.9m,霧滴較細，適用于撲滅液體和電氣火災。
（1）噴頭數量 n=（s×w）/q=29.8 ≈ 30 個
s--保護面積 m ;
w--設計噴霧強度 l/（min×m2 ）；
q--水霧噴頭流量；
（2）考慮噴頭與高壓電氣設備（裸露）部分的最小安全距離為 0.3m,且應留有人員操作空間。各保護面按平面處理，水霧噴頭按矩形布置，側噴噴頭安裝角度為 30°（與水平方向），噴頭間距不應大于1.4倍的水霧錐底圓半徑。
水霧錐底圓半徑r=b×tg（q/2）
b--水霧噴頭距保護對象距離；
q--水霧噴頭霧化角；
四、水霧噴頭布置及其他
（1）根據柴油發電站布置，布置水霧噴頭30個，另油箱間設置3個噴頭進行保護。共33個，計算秒流量34.65l/s,設計秒流量3.8.1l/s,消防水進水管管徑dn150,設計流速1.98m/s<5m/s.水霧噴頭布置見圖1.
（2）本設計選用zsfy/sl-s360（dn150）雨淋閥組，包括水力警鈴、壓力開關、雨淋報警閥、進水信號閥、壓力表、試水閥和試驗信號閥等。閥前設置檢修閥和過濾器，濾網孔徑4.0-4.7目/平方厘米，過濾器后的管道采用內外熱鍍鋅鋼管，絲扣連接。
（3）雨淋閥有三種啟動方式：電磁閥啟動、現場手動啟動與非電控遠程手動裝置啟動，本設計采用感溫探測器，探測并確認火情后，由消防聯動控制器啟動電磁閥，控制設備設置在消防控制室。
（4）自動滅火系統工作后，如果噴水不能及時排除，有可能造成火勢蔓延，增大火災撲救的難度，因此在本設計中設置了鑄鐵排水地漏，同時設置了阻火水封，以防火勢隨水流蔓延。
五、結語
（1）柴油發電機外形不規則，應根據實際發電機組外形進行計算，水霧噴頭按立體布置法才能保證各個被保護面有足夠的水噴霧保護強度。
（2）水噴霧系統給水干管宜在頂部設置成環狀管網，可減小噴頭間的壓差，噴出水霧更加均勻、有效。
（3）水噴霧滅火系統具有快速啟動、環保、用水量小的特點，可以滿足柴油發電機房的滅火要求，并且安裝操作和管路布置簡單，造價較低，多種控制方式可有效保障消防的安全度。
發電機組怎么修改柴油機噴油提前角?更改提前角的操作步驟
柴油發電機組需要什么樣的工作條件
冷卻系統在柴油發電機身上起到什么樣的效果？
HGM9510發電機組并聯控制器單臺機組調試
靜音柴油發電機與防雨罩式發電機價格為什么差別大？
靜音柴油發電機帶負荷急停機危害
廠家制造靜音柴油發電機組結構和使用過程中的操作誤區
柴油發電機組冷卻系統管路堵塞引起開鍋翻水
上一篇：柴油發電機組的水箱有什么作用？