水電站消防供水系統設計分析論文
摘要：水電站是大型的綜合性建筑，對于其滅火的對象主要有大壩以及廠房和通航建筑物當中的相關機電設備和生產生活設施等。在這當中，由于每一個部位的功能不同，因此對于消防系統的設備要求也是不同的；除此之外。每一個部位通常在布置方面都很分散，距離比較遠并且高程的差異也很大，這樣就使得對于消防水壓以及水量的要求也是不同的，所以，就需要加強供水設計當中的經濟性的思考，本文主要就對水電站消防供水系統設計相關方面進行分析和探討。
關鍵詞：水電站；消防供水；系統設計
1工程概述
某水電站采用的是一級混合式的開發模式，在其中安裝3臺單機容量為100MW的軸流轉槳式機組，總的裝機容量為300MW，屬于大型規模的水電站。其消防用水主要來自閘壩的上游，然后采用兩臺自動過濾裝置將其輸送到消防水池當中，然后采用兩臺水泵抽到壩頂段的消防水箱當中。對消防的用水在通過消防水箱抽出之后然后將其輸送到各個廠區的消防栓以及雨淋閥、油庫等用水，以此組成較為完善的消防水系統；在這當中，對于兩臺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系統中。對于隔膜式氣壓供水罐接入0.5～0.7MPa的低壓氣，主要將其作為對消防水系統進行壓力的調節，對于變頻調速水泵其主要能夠使得消防水泵能夠保證一定的壓力，在廠房內產生火災時同時啟動消防聯動器，從而啟動消防泵進行給雨淋閥提供大量的水。
2現階段水電站消防供水所存在的問題
2.1水泵運行時間太長
水泵在實際的運行當中，對于消防水系統來講其組成主要就是密封用水以及生活和潤滑用水，并且在這個過程中消防管網的壓力也在一直產生變化，對于管網的壓力其維持主要依靠消防變頻泵，在此基礎上對其進行來回切換，這樣就導致壽命降低。相對于該水電站當中的變頻泵，其在運行兩年后由于壽命達到了一定的極限而被燒毀。
2.2消防供水能耗比較大
一般，可以采用兩臺變頻泵進行消防用水壓力的維持，應用這種方式其效率非常的高。由于對于消防用水來講其主要采用上游的水，因此在輸送到消防水池之后，繼而采用變頻泵對清水池當中的水輸送到用戶，采用這種供水方式主要就是對水自身所攜帶的重力勢能以及能效沒有充分的發揮。第二，在這當中除了需要將消防管網的水壓控制在0.67MPa，然而對于其他的沒有該要求的用戶，在實際的供水中就會產生浪費情況。
3消防供水系統改造設計
3.1消防用水的合理化配置
通過上述的分析，該水電站當中的消防供水在基本的運行當中對于消防水箱沒有充分的應用，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，因此這就需要對其進行優化設置，在一般狀態中，相對于消防供水其自身的切換閥基本上都是處在全關的狀態，日常用水主要就是來自于消防水箱，并且對于其自身的壓力一般主要就是由消防主供水系統來進行提供的。
3.2新型消防水壓維持系統的設計
對于新型的消防設施其水壓的維持當中的壓力值主要就是采用對低壓氣系統的連接來維持的，同時采用壓力水罐的水位來對消防維壓水泵的啟停進行控制的，以此來維持基本的用水。在產生火災時若是需要大量的.水，這就可以采用大功率的消防水泵作為管網進行對其供水。這樣壓力水罐就可以當做隔膜式氣壓供水罐來對消防水系統的正常壓力進行調節。
3.3封閉式消防清水池的設計
由于封閉式正壓消防水池基本上都是處于密封的狀態，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（等價高程499m）；用戶2：消防水箱（437m），因此對于上游所獲取的消防水就會朝向封閉式水池不斷的流進，這樣流水就會對封閉式的正壓清水池上方的空氣進行擠壓，從而產生正壓空氣，在這個過程中，封閉式的正壓清水池基本上都可以將其當做連通器的中間環節，對上游來的重力勢能進行有效的應用。
4改造后的消防供水系統
4.1改造前后能耗分析
4.1.1原消防供水系統的能耗
改造前，消防系統的耗能主要就是對消防清水池的水進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，同時在實際的計算中對所需要的供水源重力勢能主要就是其勢能的增加。按照實際的運行數據可以指導，相對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的能耗
在對其實施改造之后，對于用戶在生活當中的用水主要就是消防水箱，在應用了封閉式的消防水池之后，可以使得高程相當于只有5m。采用相關的公式進行計算之后可以知道改造之后的消防日消耗只有18MJ。因此可以得出結論，在通過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，在對消防供水實施改造之后其所產生的耗能有效降低，并且所產生的節能效果也是非常的明顯。其次，成本比較低，在對其進行改造之后其供水的壓力只需要應用定頻泵對其進行控制，這樣就可以不需要使用價格昂貴的變頻泵，同時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，對傳統的以及不停運的變頻泵進行了替代，這樣就能夠將其可靠性進行增加。第四，水壓較為穩定。相對于傳統的消防供水來講其主要就是應用變頻泵對其壓力實施控制，并且兩臺變頻泵在實際的切換中就會使得其壓力出現變化，在這個過程中使用新型的水壓系統就能夠對于水位當中的啟停實施控制，還能夠通過連通低壓氣系統，這樣就能夠使得消防的管網壓力能夠一直都維持在0.67MPa，從而確保水壓的穩定性。
水電站作為比較特殊的一種建筑物，和其他的工民建不同，因此消防系統在設計當中也有較為特殊的要求。因此本文主要就采用對消防水所需用戶進行科學配制以及封閉式清水池、新型水壓系統的設計等方式。來降低其能耗和提升其可靠性，確保消防水系統的穩定以及成本的降低等，因此采用這種設計方式在之后的消防水系統中可以大力推行。
參考文獻
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