电厂火灾自动报警系统的设计与研究

国泰瑞安股份有限公司 张 佩

在日常电厂的运行中，一旦出现火灾，同时无法对火灾进行及时的预警和控制，就会对电厂的稳定性，以及对工作人员的生命安全造成直接的影响。为了保障电厂的更好的运行，同时更好的保障人身安全，设计出一个科学合理的火灾预警系统，及时的发现火灾的潜在隐患，进行针对性的处理，最大程度上保障电厂的运行安全性。

在符合其他核安全要求的情况下，核电厂的构筑物、系统和部件的设计、布置应尽可能降低由于外部或内部事件而引起火灾的可能性，将火灾的影响降至最低，以实现三个方面：确保工作人员人身安全、保证安全功能的实现、限制那些由火灾引起的使设备长期不可用的损坏事故发生。电厂的防火设计应贯彻纵深防御的原则，应达到三个主要目标：防止火灾发生；快速探测与报警并扑灭确已发生的火灾，限制火灾的损害；防止尚未扑灭的火灾蔓延，将火灾对核电厂的影响降至最低。

1 电厂火灾自动报警网络构建

现阶段，在电厂火灾自动预警系统的设计中基本上都会采用智能集中控制框架体系而设计。设计中采用多个不同的预警系统，基于电厂的经营规范，在预警系统当中设置出一个主要的监控盘，同时设置出多个区域监控盘，加上一个智能化的模拟显示屏，以此构建出一个预警网络框架。为充分保障网络的整体安全性，要在火灾报警监控盘之间，利用双绞线电缆以及光纤的方式进行环形网络的设计以及布置；其次，系统的网络设计采用的也是较为先进的对等型环形数字通信网络。这样在日常运行中，可以与消防通信网进行实时的信息传输。一旦在主控盘出现了故障问题，也不会对其他的控制盘造成直接的影响，整体系统稳定性得到了保障。当下进行网络设计中，基本上要对各种源头的火灾故障问题进行针对性的分析，以此构建出一种阻燃型的网络系统[1]。

对于智能化的消防报警监控盘设计上，基本上会涉及到智能型地址感烟、感温探测器、线性感温电缆以及手动报警按钮等诸多的装置。为实现这样的设计方式，也需做好多个不同部门间的模块划分，以此将其针对不同的规模形成不同类型的机组。

1.1 消防联动控制系统

消防联动是一种在火灾预警系统的设计中十分重要的构建部分。在火灾报警系统运行时，当某个单独的探测器触发动作，就会让主机触发预警预报警信号，之后通过人工确认方式，对探测器的动作进行检验。在系统发挥出火警确认信号之后，需联动区域当中的声光报警系统，及时通知人员进行疏散与撤离[2]。这样的系统设计方式下，最后再联动消防设备系统实现灭火处理。在火灾报警系统的消防联动处理上，所采用的联动方式是一种利用联动控制盘的方式，构建出一个完善的智能化消防报警控制框架。

在联动控制盘的设置中，基本上都会安装到火灾报警控制柜当中，同时在盘上也相应的设置出了总线式的联动按钮，或者安装了一定的硬接线联动按钮。这种总线式的联动设计方式下，基本上涵盖了雨淋阀、气体灭火装置、区域切非消防电源等功能。设计中对硬接线的处理上，基本上需要受到控制系统的合理设计，同时在联动盘的硬接线控制上还要明确出具体的动作逻辑[3]。

在电动消防泵的启停控制上，需要对电动消防泵故障以及运行情况进行针对性的把控。其次在排烟系统的处理上，也要得到启停的控制，这样就可以最大程度上显示出排烟风机的处理。下图1为典型网络配置。

图1 典型网络配置

1.2 消防报警控制器内部联动设置

在防排烟设别以及空调的设计上，火灾的自动报警系统需要与其各种烟雾报警以及空调设备进行良好的联动，一旦出现火灾之后就要马上进行针对性的处理，并联动各种相关设备。但是需要格外注意的是，进行处理的过程中，需要在走廊内的排烟以及排烟阀的确认之后，才可以将其进行针对性的启停逻辑设计以及安装。

水喷雾联动设计中采用的是线缆感温探测器的方式，这样就可以在得到火灾预警信号之后，经过人工的再次确认，就可以马上将其信号通过双回路感温电缆进行联动信号的输出。在控制好相关灭火设备之后，就可以实现顺利的联动灭火处理。疏散通道上的防火卷帘门采用两步降，半降由防火卷帘门所在各分区内任意的两只烟感或一只专用烟感联动，降至距楼板面1.8m处。全降由防火卷帘门专用温感联动，降至楼板面。

最后，在气体的灭火处理系统的联动设计中，气体的灭火控制盘需要布置到防护区域之外，同时配备好警铃，并在出现预警信号之后马上释放指示灯，同时工作人员利用手动的方式按下紧急启动按钮。在气体灭火控制盘的运行中要实时的对保护区当中的状态进行检测，进而可以形成一个良好的处理效果。另一方面，在处理的过程中，还要积极的保障对连锁关闭防护当中的防火阀、空调、风机等设备，进行逻辑化的设计以及分析，保障设计运行的合理性。

2 电厂火灾报警系统特殊化设计

在电厂的运行中，由于环境较为复杂，因此就需要得到特殊化的设计，这样才可以最大程度上发挥出火灾预警系统的合理性，同时全面提升设计的针对性。

2.1 可燃气体探测系统

这是一种在燃气电厂或者燃煤电厂的运行过程中都需要对可燃气进行的实时检测，除了在一些蓄电池室、供氢站以及发电机检测当中，对于天然气也需要进行全面的检测以及分析。由气体探测器与报警控制器组成的工业用气体安全检测仪器，当空气中有被测气体时，探测器即产生与被测气体浓度成正比的电信号传送给控制器，控制器经处理后显示出被测气体的浓度，当气体浓度超过设定值时，控制器即发出声、光报警并输出控制信号启动相应控制装置（如开启风机，增加通风量以降低其浓度），以避免重大事故的发生。在设计的工程中，往往将气体浓度报警控制器作为输出信号接入火灾自动报警系统，组成一个统一的，适合工业厂房场所的报警系统。

另外，在燃煤电厂的日常运行中，还要重视起对一氧化碳的检测与分析，同时设置出一个合理的保护连锁逻辑。在不同的区域当中，对可燃气体的泄露情况进行全面的分析，都需要基于局部探测区域以及对单个探测器进行单位形式的输入模块接入分析，同时保障集控室以及其他的控制系统处理上，可以形成一个良好的处理效果[4]。

2.2 消防栓控制系统

该系统的设计中，要严格的基于相关规定进行设计。其中在临时高压给水系统的不同消防栓设计上，要设置出一个直接启动消防泵的按钮，之后进行针对性的保护按钮的处理。当下在进行重护理的过程中，需要基于不同的电厂情况进行针对性的分析，保障其辅助区域当中的消火栓按钮，要采用硬接线的方式进行设计；其次在其他的辅助区域当中的消火栓按钮，则需要利用好动作反馈的方式，实现输入模块的火灾报警系统设计以及分析。这是由于电厂的消防水系统的运行中是一种稳压系统，因此就会涉及到稳压泵、电动本的运行，以保持消防水网的整体压力稳定。

综合水泵的设计中，设置出连锁气泵系统，可以在其水网的运行状态下，始终保持一个良好的水网压力值。在一些系统的运行过程中，全部的消火栓启泵按钮要与消防本形成联锁的设计逻辑，只有保障这样的合理设计方式，才可以最大程度上满足现阶段火灾报警系统的设计方式[5]。

2.3 线性感温探测器的应用

现阶段在电厂设计运行的过程中，由于过程存在着一定的特殊性，因此就会需要在设计中使用大量的线性感温探测器，例如在电缆桥架、电缆沟以及邮箱等环节的系统设计中，始终保持一个较高的处理效果。另外，在线性的感温探测器的使用上基本上分为两种不同的方式。其中模拟量的处理上，使用的是可恢复式的感温电缆类型，这个感温电缆成为一个独立单元，之后同探测的长度适中控制为200m。在每一根的感温电缆上都需要配置一个微机头模块，同时保障对其火灾报警点，进行良好的控制仪检测分析。在发生了过热的情况下，就会使得电缆可以充分性的使用。其次在线性的感温光纤处理上，基本上是由光纤测温主机以及对测温光纤进行组成。

无论是哪种类型的线性感温探测器，在实际运行中，都要始终结合油箱、变压器的合理设计方式，基于四周接触式的布置形式，将变压器当中的设置中，采用油枕处的敷设方式实现针对性的处理。

2.4 超细干粉灭火系统

该系统的设计上，基本上都会采用水工工艺的专业设置方式，使得将其运用在电厂电缆的火灾发生处。这样的系统为了实现高性能的设计，基本上都会在实际设计中采用热敏电缆驱动的方式，让其隧道当中敷设一定量的电缆；其次，在温度高达70摄氏度之后，就要保障接地闭合启动超细干粉灭火装置，以此发出灭火动作信号，进而实现报警信号的启动。

2.5 电气火灾监控系统

电气火灾监控系统由电气火灾监控器、电气火灾监控探测器组成，能在发生电气故障、产生一定电气火灾隐患的条件下发出报警，提醒专业人员排除电气火灾隐患，实现电气火灾的早期预防，避免电气火灾的发生。电气火灾监控系统是火灾自动报警系统的独立子系统，属于火灾预警系统。

2.6 接地系统

这是一种在进行运行过程中电厂的火灾自动报警系统，基本上都会采用共用接地装置，同时保障接地电阻值，始终需要控制在1欧姆之内。在集控楼以及主厂房的区域监控盘中，始终要保障对公用的电子设备进行良好的设计以及分析，并将其余的接入电气接地网之后，保障其电网可以实现良好的接地处理。

2.7 系统布线线性原则

这是一种在进行设计的过程中，让系统当中的回路线、电话线、广播以及声光报警线路，始终保持一个良好的处理方式。其次，在干线为建筑物的连接线路上，截面基本上控制为2.5mm的程度。另外，在支线为楼层或者单个建筑物的连接线路上，始终需要控制截面为1.5mm的程度。

在电厂的实际生产运行过程中，始终存在着一定的问题，因此在强电磁干扰情况下，就需要积极的保障对其电力通讯系统，进行抗干扰性的设计以及分析，这样才可以让其电厂的日常运行中将预警信号可以顺利的发出，其次还要全面提升设计的合理性，避免受到一些外界因素的影响，以此导致预警信号无法顺利的发出。这样的线路合理化的设计方式，极大的提升了系统的稳定性，也相应的保障火灾在出现之后，可以得到及时的预警以及处理，避免火灾的进一步蔓延，控制损失。

3 结语

在现阶段电力系统的运行中，为了极大的提升电力系统的运行稳定性，就要全面提升对火灾预警系统的设计水平。火灾自动报警系统的设计应遵循国家有关方针、政策，针对保护对象的特点，做到安全可靠、技术先进、经济合理。本文提出的自动预警系统，可以很好解决电厂运行过程中的各方面问题，以此进一步的提升火电厂的实际运行效果。