发电厂火灾自动报警系统.docx
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发电厂火灾自动报警系统
毕业设计
设计题目：
发电厂火灾自动报警系统
系部：
建筑工程系
专业名称：
楼宇智能化工程技术
班级：
09681学号：
37
姓名：
指导教师：
完成时间：
2012年05月20日
摘要
当今世界,在各种灾害中,火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一,其造成的经济损失也是最大的。
发电厂在社会发展中起到举足轻重的作用,一旦发生火灾,所造成的经济损失和社会影响是巨大的。
因此,对于火力发电厂而言,如何尽早的发现火灾以及迅速有效地进行灭火成了问题的关键。
火灾报警及消防联动控制系统很好的解决了这个问题。
火灾自报警系统可以在第一时间发现火灾,并通知人们；消防联动控制系统会联动相关设备来阻止火灾的蔓延以及灭火工作。
当有火灾发生时,安装在保护区的火灾探测器会发出报警信号给火灾报警控制器,火灾报警控制器会根据接收到报警信号后读取火灾探测器的地址码来确定是哪个区域发生的火灾,并会启动相应区域的警报装置来警告人们火灾的发生,同时还会联动消防联动控制系统进行灭火和防止火灾烟雾的蔓延。
燃煤电厂集控楼区域火灾报警及消防联动控制系统用到的火灾探测器有智能型感烟探测器、智能型感温探测器、空气采样式烟雾探测系统和线型感温探测器。
消防联动控制系统包括消防专用电话系统、火灾事故广播系统、防排烟设备及空调系统消防联动控制、自动水灭火系统和烟烙烬气体灭火系统。
关键词：
烟雾火灾探测器自动报警
Abstract
第一章火灾自动报警系统简介
1.1火灾报警及消防联动控制系统发展历史
火灾报警及消防联动控制系统发展到今天已经有两百多年的历史了。
在初期系统的集成度不是很高，而火灾探测器以感温火灾为主。
后来发现这种探测器的灵敏度比较低，不能迅速有效的起到报警的作用，于是人们又发明了感烟火灾探测器。
随着半导体技术的出现，火灾报警及消防联动控制系统集成化越来越高，总线制系统开始出现，他的出现使火灾报警及消防联动控制系统有了很大的飞跃。
系统布线工作明显减少，调试工作也容易了许多，同时也降低了成本。
总线制系统一直沿用至今，从最初的多总线制、四总线制到今天的两总线制。
1.2国内外火灾报警及消防联动控制系统的发展情况
1.2.1火灾报警及消防联动控制系统在国外的发展情况
在国外一些发达国家，火灾报警很早就在人民的心中占有很重要的地位。
这些国家深知火灾带来危害的严重性，所以制定了一系列的防火规范。
这些闺房涉及各种场所并随着时间的推移不断完善，与此同时每年还投入大量的人力物力研究开发火灾自动报警系统。
随着计算机技术的快速发展，火灾自动报警系统越来月智能化，集中化。
1.2.2火灾报警及消防联动控制系统在国内的发展情况
火灾自动报警系统在国内的发展起步较晚。
最早，国内一些生产厂家只是单纯的模仿国外产品。
随着国家经济实力的快速发展，人们意识到火灾报警的重要性，浴室借鉴国外几十年的先进经验，制定了一系列防火规范，并派遣技术人员到国外深造学习。
现在国内一些自主创新产品受到国内外人士的青睐，在国际市场也能占有一席之地。
第二章火灾报警及消防联动控制系统的组成及工作原理
2.1火灾报警及消防联动控制系统的组成
（1）火灾自动报警系统
（2）消防联动控制系统
2.2火灾报警及消防联动系统的工作原理
当有火灾发生时，安装在保护区内的火灾探测器会发出报警信号给火灾报警控制器，火灾报警控制器根据接受到的报警洗好读取火灾探测器的地址编码来确定是哪个区域发生的火灾，并会气动相应区域的警报装置来警告人们火灾发生，同时还会联动消防控制系统进行灭火和消防火灾烟雾的蔓延。
火灾自动报警系统的工作原理见图2.1
图2.1
2.3火灾报警及消防联动控制系统主要设备介绍
2.3.1火灾探测器
2.3.1.1智能感烟探测器
FSP-851系列智能光电感烟探测器为可寻址探测器（如图2.2），可向消防人员提供火灾的准确位置。
探测器可进行不同的灵敏度设置以适应不同的环境。
通过对烟雾浓度值的收集，控制盘可以判断出探测器是否需要维护。
FSP-851系列探测器采用独特的光学探测室设计，能对多种火灾源作出快速可靠的反应。
图2.2
2.3.1.2智能感温探测器
FST-851系列智能感温探测器为可寻址探测器（如图2.3），可向消防人员提供火灾的准确位置。
该系列探测器采用创新的温度传感技术，支持FlashScan协议。
图2.3
2.3.1.3数字式线型感温探测器（如图2.4）
线型感温探测器技术性能指标符合GB16280-2005《线型火灾感温探测器》，并通过了国家消防电子产品监督检验中心的检验。
探测器由感温电缆、微机调制器、终端盒、中间接线盒（可选）组成，采用多线制或总线制的接线方式，可方便的与其他厂家的火灾报警控制器配套适用，产品广泛应用于电缆廊道、油库等工业场合。
图2.4
2.3.1.4防爆感烟探测器
JTYB-LZ-1151EIS为本质安全型防爆超薄型离子感烟探测器（如图2.5），其功率为受控的。
可有效防止引爆易爆性气体。
该探测器采用现代技术，为单源双室超薄型离子感烟探测器，提供双发二极管指示灯（360度可见），并可接远程指示器（LED）进行复示。
图2.5
2.3.2火灾报警控制器
NFS2-3030火灾报警控制系统（联动型）（如图2.6）作为NOTlFlER最新的ONYX系列中的一员，NFS2-3030是一个带有32位微处理器的高性能大型火灾报警控制器。
它采用模块化的系统架构，系统配置灵活方便。
NFS2-3030控制器可以单机使用，也可以接入NFN网络，与ONYX系列中的中小型控制器NFS2-640以及网络显示控制设备NCA-2和ONXYWorks一起，组成集中和分散报警控制相结合的火灾报警控制网络，从而满足任何规模的建筑物对火灾报警控制系统的要求。
图2.6
2.3.3手动报警按钮
M500K智能手动报警按钮（如图2.7）火灾发生时，人为压碎玻璃，按钮的火警灯即亮，控制器发出报警音响并显示报警位置。
安装位置设置在楼梯口等处，距地面高度约1.5m。
该手钮工作电压范围15～30VDC，功耗200μA，备有特制的测试钥匙，不用打碎玻璃，即可测试其报警功能，对于走廊或大厂房需要共用地址的场合，本手钮也可并联普通型的手动报警按钮（M500K/P）。
图2.7
2.3.4报警器
P2475RLZ系列声光报警器（如图2.8）该款声光报警器可发出变调声响及脉冲信号以示火警，光照度可达75坎德拉，24VDC供电，外形美观，特别适合于宾馆、饭店使用。
客户可选择灯罩上有无“火警”字样。
声光还可独立工作。
图2.8
第三章工程概况及系统设计基本要求
3.1工程概述
江苏国信靖江发电厂一期2×660MW超超临界燃煤发电机组工程火灾自动报警系统设计的集控楼位于靖江发电厂中心部分，电厂燃煤机组中间部门。
占地面积1284平方米。
共分为六层其中第一层±0.00m第二层4.10m第三层8.60m第四层11.90m第五层17.00m第六层23.50m。
集控楼主要由配电装置室、电源室、电缆夹层、集控室、空调机房等组成的综合性建筑。
依据《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006集控楼火灾危险分类为丁级，耐火等级为二级。
3.2设计条件与环境条件
3.2.1工程条件及设备运行环境
江苏国信靖江电厂位于江苏长江北岸苏中地区的靖江市，隶属泰州市，位于靖江市东南方向距市中心12km的斜桥镇境内。
3.2.2电源条件：
交流电6kV50Hz三相
380V50Hz三相
220V50Hz单相
直流电220V（动力）110V（控制）
3.3设计总则
火灾探测报警及消防联动系统应完成本技术协议规定的火灾检测、报警及必须的消防联动控制功能，以满足各种场所不同环境下火灾检测、报警的要求。
避免或减少火灾的损害，确保设备和人员的安全。
集控楼火灾报警控制系统应由一套中央报警控制盘、消防电话广播系统、智能点式火灾探测器、缆式感温探测器、防爆感烟探测器、手动报警按钮、警铃、电话插孔、终端接线箱、电源装置、打印显示设备、各类电缆等必须的设备、部件和材料构成。
此外，还应包括控制气体灭火系统的联动信号发送装置，相应的反馈装置和必须的附件设备。
3.3.1中央报警控制盘
本工程共设一套中央报警控制盘，中央报警控制盘安装于主厂房集控楼13.7m层#3工程师工作站内。
盘上应按照相关规范带有火灾报警信号显示屏及相应的操作及显示设备。
通过显示屏可显示整个系统的火灾情况、设备状态和故障信息，通过相关的操作及显示设备可显示及手动操作规程规定的有关设备。
报警主机采用智能型火灾报警机，系统采用智能型总线制网络，由控制盘自动设定探测装置的地址编码，并以两线制与火灾自动探测报警控制器进行数据通讯，通过报警主机可对火灾区域精确定位，并采用人机对话方式操作，具有人工智能分析功能。
报警主机对来自火灾自动探测器的火灾报警或故障信号应立即做出分析反应，经确认后发出火灾报警，并按编制程序联动控制（或手操）消防设备。
该功能程序不会因事故停电而丢失信息。
中央报警控制盘能在检测器或传输线路发生开路、短路、探头或中继模块被人为取走、损坏、脏污等情况下故障报警并加以区分（火警优先于此）。
还应具有自动巡回检测，时间显示、自动记录和记忆及报警打印等功能。
记忆功能应该是通过电子存储器实现。
探测报警区域内，任何一点出现报警，显示屏上应能显示当前火警信号源种类、地址编码和实际火灾位置、火灾部位的名称以及发生火灾时间。
并由控制盘发出报警信号。
火灾提示信息能够在消防控制盘醒目地显示，供值班人员准确直观地判断提示信息。
此时如打印机处于工作状态，打印机应能输出报警地址、报警种类、报警时间等。
可具有自动试验功能，也可根据要求设定探测器的不同的灵敏度。
控制盘上应设置手动或自动操作方式的转换开关、每个灭火系统的远传启动开关、消防紧急电话的启动开关以及消防广播（呼叫）的分区选择开关。
报警主机应具有与各区域报警器的通讯接口，其中包括厂前区生产办公楼、脱硝系统、脱硫系统区域报警器的通讯接口，并负责全厂火灾报警系统的联调。
3.3.2火灾探测器、手动报警器及警铃。
火灾探测器及手动报警按钮在报警时宜有醒目的灯光，手动报警按钮上有与集中报警器对讲的电话的插孔,所有警铃要求为低耗电型，直径不小于150mm。
火灾探测器采用的智能探测元件应能把探测到的烟雾密度或感受温度数字化传输到集中报警显示盘。
系统中的所有智能式探测器以及由智能式模块连接的普通感烟探测器、手动报警器、紧急电话插孔、声光报警器等外设装置均能直接以两线制方式分别连接至报警控制器。
各个报警控制器能够诊断各个探测器和模块的开路、短路、通讯等各个方面的故障，并能在集中控制器上以声光信号和文字信息以明确的报警和显示。
在整个系统各报警显示、控制设备（如中央报警控制盘）的出入口端以及线型感温探测器与电缆接触的回路均应设置浪涌电压保护器，以防止直接雷击、雷击感应电压或其它意外高电压对系统的破坏。
3.3.3火灾对讲电话系统
在火灾报警主控制盘内应设置一套独立的智能型总线制网络火灾专用对讲电话系统。
消防紧急电话可以采用壁挂式消防电话分机或者插孔式消防电话。
在各个手动报警器等处设置消防电话插孔，利用该电话插孔，可接入火灾对讲电话系统。
空调机房、电梯间及气体灭火系统等应急操作装置处应设置壁挂式固定对讲电话分机。
3.3.4火灾紧急广播系统
在火灾报警主控制盘内应设置一套智能型总线制网络消防紧急广播（呼叫）系统，由智能型信号模块触发（或分配）消防紧急电话信号（或消防紧急广播信号）。
系统设置分区手动/自动火灾紧急广播系统,当火灾得到确认时，启动该系统。
各区域按规定距离设置紧急广播扬声器，其功率应符合有关要求。
当手动/自动按钮切至自动位置，可对该区域实施报警播音。
当值班人员将其切至手动位置时，可分别对该区各报警分区实现分区报警功能。
分路手动控制输出，并应有相应的灯光显示。
以上功能可以手动或自动两种方式完成，并能在报警控制盘上显示手/自动操作方式的工作状态。
在自动操作过程中，手动操作插入优先。
3.3.5电源
业主向火灾报警系统主盘提供两路220V50HzUPS交流电源，分别取自＃1/#2机电源系统。
3.4消防联动的技术要求
3.4.1总的要求
本工程采用的联动控制装置设置于集控楼中央报警控制盘内，可对集控楼区域内各相关消防设备进行自动启动或经人工确认后远传启动进行灭火。
在自动启动或远程启动消防设备灭火失败的情况下，可由运行人员亲临现场就地紧急手动灭火。
联动控制应进行软件编制程序控制，并应显示各灭火设备启、停运行状态。
工作内容包括：
对管网气体灭火系统实施控制并接受其反馈信号，显示就地控制盘处于手动/自动状态，在报警、喷射各阶段，控制室应有相应的声、光报警信号，并能手动切除音响信号。
分别启动相应区域的声、光报警器发出火灾报警。
输出报警控制信号并接通相应报警区域内的消防紧急电话。
输出报警控制信号并接通相应报警区域内的消防紧急广播（呼叫）系统。
输出报警控制信号接点容量为：
250VAC，6A或220VDC，3A。
所有功能均可以手动或自动两种方式完成，并能在报警控制盘上显示手/自动操作方式的工作状态。
在自动操作中，手动操作插入优先。
3.4.2气体消防控制接口设置
本工程气体消防设有烟络尽气体灭火系统。
防护区域表3.1：
具体楼层
防护区名称
0.00m
电缆夹层
4.10m
直流UPS电源间
#5、#6机配电装置室
8.60m
电缆夹层
11.90m
电气继保室
#5、#6机组电子设备间
17.00m
#5、#6机工程师室
NCS及厂用电控制工程师室
23.50m
暖通MCC室
表3.1
在每个防护区内设置感烟、感烟火灾探测器。
当保护区发生火灾时，其中一个探测器报警后，设在该保护区域内的警铃将动作，而当其中的两个探测器都报警后，设在该保护区内外的蜂鸣器及闪灯将动作，在经过30s延时，控制盘（同时可手动或应急操作）将启动烟络尽IG541气体钢瓶组上释放阀的电磁启动器和对应保护区域的区域选择阀，使烟络尽IG541气体沿管道和喷头输送到对应的指定的保护区域灭火。
同时在保护区门口及控制室消防盘上发出气体释放信号，同时也可手动操作打开烟络尽IG541气体灭火系统。
烟络尽IG541气体灭火系统就地控制盘。
烟络尽IG541气体灭火系统统防护区内的所有火灾报警信号；气体预喷射、已喷射信号均可在火灾报警主盘上显示、记忆、报警，设计时应按照硬接线设计提供接口。
每个防护区和火灾报警系统所必须的接口信号包括火灾报警系统向每个区域气体灭火控制盘提供二路探测器报警信号，每个区域气体灭火控制盘向火灾报警系统提供气体释放信号、手/自动状态信号、设备故障信号。
防火排烟设备及空调系统联动控制火灾探测报警系统与集控楼空调暖通系统应设有火灾报警联动接口，当火灾发生时，火灾探测报警系统发出联动信号（信号发至空调暖通集中控制系统，干接点）关闭相应区域空调机组、通风设备及防火阀。
3.4.3消防通讯系统:
手动报警器应设置对讲电话插孔；集控楼应设置向当地公安消防部门直接报警的外线电话。
应配备火灾检测报警及消防控制广播系统，当发生火灾时可联动广播启动。
3.4.4系统功能
火灾自动报警系统能在火力发电厂特定条件下对火灾进行探测并及时发出声光报警信号，可自动、远方和就地手动启动灭火系统，同时对消防灭火设备的运行情况进行监视。
当火灾发生时，火灾探测报警系统应按采暖通风及气体灭火的区域向空调控制系统或相关的控制回路发出联动控制信号，通过采暖通风控制系统及或相关的控制回路关闭相应区域空调机组、通风设备及防火阀。
当火灾发生、灭火系统启动时，火灾探测报警系统应发出联动信号（信号发至电梯控制系统，干接点）使电梯全部停于首层，并接受其反馈信号。
当火灾确认后应接通疏散指示灯,切断有关部位的非消防电源,还应自动接通火灾事故广播系统。
报警触发装置的类型及安装位置应符合被保护区域的使用要求，并由买方确认。
手动火灾报警按钮在厂房内普遍设置,每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮,从一个防火分区的任何位置到最近的一个手动火灾报警按钮的步行距离不应大于30米。
系统中每个报警触发装置的信号，在区域报警控制盘和中央监控主盘上应同时有声、光显示，并均能报警到位。
区域报警控制盘应能反映本区域内的火灾报警信号，并具有自诊断功能，可对各火灾探测回路及各探测器的故障状态发出报警信号。
中央监控主盘可对整个系统的火灾报警实现集中监控，并能反映系统中各区域报警控制盘及各火灾探测回路的故障，并具有多对联动用输出接点。
中央监控主盘应具有显示记忆功能，要求液晶显示火灾发生的区域及部位，且能自动记忆各报警点及时间。
中央监控主盘还应具有故障报警、火灾优先、自检、时钟等功能，故障报警与火灾报警音响应有所区别，并能显示故障发生的区域和自动记忆。
当火灾报警与故障报警同时发生时，火灾报警优先。
自检电路供检查区域报警装置与中央监控主盘之间连线是否正常与可靠。
时钟要求显示年、月、日、时、分；火灾发生时间；暂停；火灾首次报警时间；内部自动连续记时，并记忆所有发生的火灾时间。
火灾探测器的选择应根据电厂特点（如高频电磁干扰、粉尘积聚、潮湿等）选择，当设置自动联动装置或自动灭火系统时，应采用智能感烟，智能感温、缆式感温探测等（同类型或不同类型）的组合。
对环境较好的区域，如竖井、桥架等处，应采用缆式感温探测器。
缆式探测应根据不同的环境温度选择不同的报警设定点的线形探测电缆。
室外火灾探测器的连接应考虑防雷击措施。
中央监控装置主控制盘面上应设置触摸式监控面板。
卖方应负责在此触摸监控面板上完成火灾探测报警画面的设计组态和监视。
中央监控装置的监控面板上应配有全厂消防泵的硬接线启停按钮。
中央监控装置的监控面板附近应配有与消防部门直线连接的消防报警专用电话。
第四章火灾自动报警系统和消防联动系统设计
4.1系统选型
集中型火灾自动报警系统
4.2防火区域和报警区域的划分
4.2.1防火分区的划分
集控楼占地面积1284平方米。
共分为六层其中第一层±0.00m第二层4.10m第三层8.60m第四层11.90m第五层17.00m第六层23.50m。
依据《火灾自动报警系统设计规范》将其界定为二级保护对象。
依据《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006集控楼火灾危险分类为丁级，耐火等级为二级。
在划分防火分区时应该满足表4.1的规定。
集控楼采用防火墙等划分防火分区，每个防火分区允许最大建筑面积，不应超过下表的规定。
表4.1每个防火分区的允许最大建筑面积
建筑类别
每个防火分区建筑面积（m2）
一类建筑
1000
二类建筑
1500
地下室
500
注：
1设有自动灭火设备的防火分区，其最大允许建筑面积可按本表增加一倍，局部设置时，增加面积可按局部的一倍计算。
2高层主体建筑与相连的附属建筑之间，如设有防火墙等防火分隔设施，其附属建筑的防火分区面积可按本表增加一倍。
由于集控楼每层面
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