某核电站辅助电锅炉室外变压器水喷雾消防设计(pdf5)(1).pdf

某核电站辅助电锅炉室外变压器水喷雾消防设计
王东海
提要介绍了室外变压器的水喷雾消防设计中重点应考虑的问题,如设计参数、喷头布置、水力
计算、系统设计、支架等
关键词辅助电锅炉室外变压器水喷雾设计
1消防形式的确定
所要求的水流强度一般为10~20mm/min(相当于
某核电站的辅助电锅炉室外设两台油浸式变压10~20T./(min'mi
器,额定容量26000kVA,额定电压13.8/6.3kV,
在方案设计阶段,我们也曾经考虑过是否采用
油重9.11t/台。两台变压器之间设有防火墙。
排油注氮灭火系统。排油注氮系统在国内火力发电
辅助电锅炉最然不是与核安全直接相关的设厂的变压器消防中亦有采用,但不如水喷雾系统普
备,但山于其功能是在核电站启动、正常运行和停运及。由于排油注氮系统没有在国内核电站使用的经
期间,当蒸汽转換器不能满足供汽要求时提供足够
验,国内也没有相关的支持规范,而且排油注氮系统
的辅助蒸汽,所以它也是核电站一个非常重要的系还需经当地消防监督部门和建设单位认可方能采
统。而由于核电站的特殊性,其总体灭火思想耑综用
合考虑物品的价值、直接与间接损失,以及核电站长
最后我们经过综合考虑,对电锅炉室外变压器
期不可利用和对该核电站的处理所造成的损失,还決定采用水喷雾消防。由于RCC-「中对如何进
要比较用于防护常规风险的费用和用于防护核风险行设计并无具体描述,所以在设计中重点参照我国
的费用。所以对于本工程室外变压器的消防形式,《水喷雾灭火系统设计规范》(GB50219-95)(以下
应根据国内外标准规范并在综合考虑各种因素的基简称“雾规”)。
础上确定。
根据RCC-I,在整个核电站内同时火灾次数
按照《火力发电厂与变电所设计防火规范》按一次考虑,而且两台变压器之间设有防火墙,所以
(GB50229-96),“220kV,330kV,500kV独立变对两台变压器分别设置一套水喷雾灭火装置,不考
电所,单台容量为125000kVA及以上的主变压器
虑同时启动。
应设置水喷雾灭火系统,并应具备定期试喷的条2灭火机理简介
件”。根据本工程电锅炉变压器电压等级、设各容
利用高压水,经过雾化喷头,水以细小的水雾滴
量,可以不设水喷雾消防。
的形式射到正在燃烧的物质表面,产生表面冷却、室
山于本工程为核工程,根据业主与设计院签订
息、乳化、稀释等4种作用从而达到灭火的目的。
的设计合同文件之规定,消防设计遵守法国《压水堆3设计参数的确定
核电站防火设计和建造规则》(RCC-1)83版。3.1保护面积(见图1)
RCC-在水喷雾灭火设施特殊保护中规定:“特殊
保护面积S=(CxD-AxB)+2(A+B)x
保护指对变压器、润滑油箱、大型泵等的保护。水喷H+AxB。对于木工程,A=4980mm:B=5150
雾系统用作特殊保护。”。同时参照我国核行业标准mm;C=6980mm;D=7150mm;H=4880mm,
《核电厂防火准则》(EJ/T1082-98),在固定式灭火则S=148.8m2
装置中规定“应当用C型水雾系统保护厂内设置的3.2设计流量
油浸变压器(主变压器、辅助变压器、备用变压器)”
根据RCC-I,对变压器设计喷雾强度为20
根据该准则,C型水雾系统指高速或中速水雾系统,L/(minm2)(不区分变压器表面和油坑),最小持续
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20
A变压器宽度B变压器长度C集油坑宽度
D集油坑长度Ⅱ变压器高度
图1保扩面积示意
24.30
270
喷雾时间为5min
而“雾规”中规定,对油浸式电力变压器设计喷
20D
N 91
雾强度为20L./(min'm2),对变压器的集油坑的喷
雾强度为6T/(min'm2),持续喷雾时间为0.4h
我们考虑到油坑的面积较小,本工程消防水池
图2喷头布置平面示意
容积为2x1400m3,最终采用保守设计,对变压器
及其油坑的设计喷雾强度W均取201/(minm2),
持续喷雾时间T取0.4h
理论设计流量Q=SxW=2976L/min=49.6
3喷头个数
1.50DN1
根据“雾规”,选用离心雾化型水雾喷头,喷头的
工作压力为0.35MPa。单个喷头的流量q=K
v10P,流量系数K暂取80,工作压力P取0.35
MPa。则a=2.49L/s,喷头个数N=SxW
20
图3喷头布置系统示意
在实际布置喷头时,由于变压器的外表面不规部的喷头避开了其带电高压套管。实际共布置喷头
则,很多配件的形状是突出的,喷雾可能会不完全覆40个。整个管网从雨淋阀组之后无阀」。
盖,这时便需增加喷头,以补充突出地方的布水不
水雾锥底圆半径按下式计算:
足,这很可能导致喷头的实际数量与理论计算数量
R=B xig(0/2)
不一致。如果实际流量以及喷头数量与计算值相差式中R-水雾锥底圆半径,m:
较大,可以在保证保护对象喷雾强度的原则下,改选
B一一水雾喷头的喷口与保护对象之间的距
具有合适流量系数K值的喷头。
离
y mi
4喷头布置(见图2,图3)
0-一水雾喷头的雾化角
根据变压器的外形和全包容的原则,在布置喷
本工程B=1.6m,0=90°,经计算得:R=1.6
头时,水平方向上布置了两个环路。下面一个环路m,采用矩形布置(见图2,图3)。根据“雾规”,矩形
主要保护变压器的侧表面下半部分和油坑,上面的布置时喷头间距不应大于1.4倍的水雾锥底圆半
坏路保护变压器的侧表面上半部分。为了保护变压径,即2.24m
器的上表面的油枕、冷却器等,从上面的环路引出的5水力计算
两根立管,形成半个环路。在设计中,保护变压器顶
绘制水力计算节点图。根据“雾规”,管道采用内
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