水電站消防供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析論文
摘要：水電站是大型的綜合性建筑，對(duì)于其滅火的對(duì)象主要有大壩以及廠房和通航建筑物當(dāng)中的相關(guān)機(jī)電設(shè)備和生產(chǎn)生活設(shè)施等。在這當(dāng)中，由于每一個(gè)部位的功能不同，因此對(duì)于消防系統(tǒng)的設(shè)備要求也是不同的；除此之外。每一個(gè)部位通常在布置方面都很分散，距離比較遠(yuǎn)并且高程的差異也很大，這樣就使得對(duì)于消防水壓以及水量的要求也是不同的，所以，就需要加強(qiáng)供水設(shè)計(jì)當(dāng)中的經(jīng)濟(jì)性的思考，本文主要就對(duì)水電站消防供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)方面進(jìn)行分析和探討。
關(guān)鍵詞：水電站；消防供水；系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1工程概述
某水電站采用的是一級(jí)混合式的開(kāi)發(fā)模式，在其中安裝3臺(tái)單機(jī)容量為100MW的軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組，總的裝機(jī)容量為300MW，屬于大型規(guī)模的水電站。其消防用水主要來(lái)自閘壩的上游，然后采用兩臺(tái)自動(dòng)過(guò)濾裝置將其輸送到消防水池當(dāng)中，然后采用兩臺(tái)水泵抽到壩頂段的消防水箱當(dāng)中。對(duì)消防的用水在通過(guò)消防水箱抽出之后然后將其輸送到各個(gè)廠區(qū)的消防栓以及雨淋閥、油庫(kù)等用水，以此組成較為完善的消防水系統(tǒng)；在這當(dāng)中，對(duì)于兩臺(tái)變頻消防水泵和消防泵、隔膜式氣壓供水罐將其接入到這個(gè)系統(tǒng)中。對(duì)于隔膜式氣壓供水罐接入0.5～0.7MPa的低壓氣，主要將其作為對(duì)消防水系統(tǒng)進(jìn)行壓力的調(diào)節(jié)，對(duì)于變頻調(diào)速水泵其主要能夠使得消防水泵能夠保證一定的壓力，在廠房?jī)?nèi)產(chǎn)生火災(zāi)時(shí)同時(shí)啟動(dòng)消防聯(lián)動(dòng)器，從而啟動(dòng)消防泵進(jìn)行給雨淋閥提供大量的水。
2現(xiàn)階段水電站消防供水所存在的問(wèn)題
2.1水泵運(yùn)行時(shí)間太長(zhǎng)
水泵在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中，對(duì)于消防水系統(tǒng)來(lái)講其組成主要就是密封用水以及生活和潤(rùn)滑用水，并且在這個(gè)過(guò)程中消防管網(wǎng)的壓力也在一直產(chǎn)生變化，對(duì)于管網(wǎng)的壓力其維持主要依靠消防變頻泵，在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行來(lái)回切換，這樣就導(dǎo)致壽命降低。相對(duì)于該水電站當(dāng)中的變頻泵，其在運(yùn)行兩年后由于壽命達(dá)到了一定的極限而被燒毀。
2.2消防供水能耗比較大
一般，可以采用兩臺(tái)變頻泵進(jìn)行消防用水壓力的維持，應(yīng)用這種方式其效率非常的高。由于對(duì)于消防用水來(lái)講其主要采用上游的水，因此在輸送到消防水池之后，繼而采用變頻泵對(duì)清水池當(dāng)中的水輸送到用戶，采用這種供水方式主要就是對(duì)水自身所攜帶的重力勢(shì)能以及能效沒(méi)有充分的發(fā)揮。第二，在這當(dāng)中除了需要將消防管網(wǎng)的水壓控制在0.67MPa，然而對(duì)于其他的沒(méi)有該要求的用戶，在實(shí)際的供水中就會(huì)產(chǎn)生浪費(fèi)情況。
3消防供水系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)
3.1消防用水的合理化配置
通過(guò)上述的分析，該水電站當(dāng)中的消防供水在基本的運(yùn)行當(dāng)中對(duì)于消防水箱沒(méi)有充分的應(yīng)用，而是采用變頻水泵，并且消防需求用戶也不需要0.67MPa壓力值的消防用水，因此這就需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，在一般狀態(tài)中，相對(duì)于消防供水其自身的切換閥基本上都是處在全關(guān)的狀態(tài)，日常用水主要就是來(lái)自于消防水箱，并且對(duì)于其自身的壓力一般主要就是由消防主供水系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行提供的。
3.2新型消防水壓維持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
對(duì)于新型的消防設(shè)施其水壓的維持當(dāng)中的壓力值主要就是采用對(duì)低壓氣系統(tǒng)的連接來(lái)維持的，同時(shí)采用壓力水罐的水位來(lái)對(duì)消防維壓水泵的啟停進(jìn)行控制的，以此來(lái)維持基本的用水。在產(chǎn)生火災(zāi)時(shí)若是需要大量的.水，這就可以采用大功率的消防水泵作為管網(wǎng)進(jìn)行對(duì)其供水。這樣壓力水罐就可以當(dāng)做隔膜式氣壓供水罐來(lái)對(duì)消防水系統(tǒng)的正常壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.3封閉式消防清水池的設(shè)計(jì)
由于封閉式正壓消防水池基本上都是處于密封的狀態(tài)，并且消防用水的高程通常都是高于取水口的高程，用戶1：消防管網(wǎng)（等價(jià)高程499m）；用戶2：消防水箱（437m），因此對(duì)于上游所獲取的消防水就會(huì)朝向封閉式水池不斷的流進(jìn)，這樣流水就會(huì)對(duì)封閉式的正壓清水池上方的空氣進(jìn)行擠壓，從而產(chǎn)生正壓空氣，在這個(gè)過(guò)程中，封閉式的正壓清水池基本上都可以將其當(dāng)做連通器的中間環(huán)節(jié)，對(duì)上游來(lái)的重力勢(shì)能進(jìn)行有效的應(yīng)用。
4改造后的消防供水系統(tǒng)
4.1改造前后能耗分析
4.1.1原消防供水系統(tǒng)的能耗
改造前，消防系統(tǒng)的耗能主要就是對(duì)消防清水池的水進(jìn)行高度以及壓力的提升，以此使得能夠符合壓力需求的電能，同時(shí)在實(shí)際的計(jì)算中對(duì)所需要的供水源重力勢(shì)能主要就是其勢(shì)能的增加。按照實(shí)際的運(yùn)行數(shù)據(jù)可以指導(dǎo)，相對(duì)于上述該水電站在完成改造之后每日的用水量為360m3。
4.1.2改造后消防供水系統(tǒng)的能耗
在對(duì)其實(shí)施改造之后，對(duì)于用戶在生活當(dāng)中的用水主要就是消防水箱，在應(yīng)用了封閉式的消防水池之后，可以使得高程相當(dāng)于只有5m。采用相關(guān)的公式進(jìn)行計(jì)算之后可以知道改造之后的消防日消耗只有18MJ。因此可以得出結(jié)論，在通過(guò)改在之后其能耗大大的降低。
4.2改造后效果分析
首先，消耗少。綜上所述，在對(duì)消防供水實(shí)施改造之后其所產(chǎn)生的耗能有效降低，并且所產(chǎn)生的節(jié)能效果也是非常的明顯。其次，成本比較低，在對(duì)其進(jìn)行改造之后其供水的壓力只需要應(yīng)用定頻泵對(duì)其進(jìn)行控制，這樣就可以不需要使用價(jià)格昂貴的變頻泵，同時(shí)由于壓力罐自身就是有著隔膜供水的特征，因此在一定意義上對(duì)于供水的成本也能夠降低。第三，具有良好的可靠性。由于采用的是新型的水壓西永，對(duì)傳統(tǒng)的以及不停運(yùn)的變頻泵進(jìn)行了替代，這樣就能夠?qū)⑵淇煽啃赃M(jìn)行增加。第四，水壓較為穩(wěn)定。相對(duì)于傳統(tǒng)的消防供水來(lái)講其主要就是應(yīng)用變頻泵對(duì)其壓力實(shí)施控制，并且兩臺(tái)變頻泵在實(shí)際的切換中就會(huì)使得其壓力出現(xiàn)變化，在這個(gè)過(guò)程中使用新型的水壓系統(tǒng)就能夠?qū)τ谒划?dāng)中的啟停實(shí)施控制，還能夠通過(guò)連通低壓氣系統(tǒng)，這樣就能夠使得消防的管網(wǎng)壓力能夠一直都維持在0.67MPa，從而確保水壓的穩(wěn)定性。
水電站作為比較特殊的一種建筑物，和其他的工民建不同，因此消防系統(tǒng)在設(shè)計(jì)當(dāng)中也有較為特殊的要求。因此本文主要就采用對(duì)消防水所需用戶進(jìn)行科學(xué)配制以及封閉式清水池、新型水壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等方式。來(lái)降低其能耗和提升其可靠性，確保消防水系統(tǒng)的穩(wěn)定以及成本的降低等，因此采用這種設(shè)計(jì)方式在之后的消防水系統(tǒng)中可以大力推行。
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