青島華豐偉業(yè)電力科技工程有限公司 馬 良 劉國營

1 引言

沙特扎瓦爾燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)電廠主機由12臺型號為SGT6-5000F 的F 級燃?xì)廨啓C，與之配套的10臺型號為 SCC6-5000余熱鍋爐，以及5 臺型號為 SST6-4000H I30-M2A 背壓式蒸汽輪機組成。其中兩臺燃機設(shè)計為單循環(huán)機組，燃?xì)廨啓C和蒸汽輪機均由西門子生產(chǎn)制造。燃機—蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠二氧化碳消防系統(tǒng)是重要的輔助系統(tǒng)之一，了解掌握二氧化碳系統(tǒng)組成，滅火原理，保護(hù)邏輯，調(diào)試內(nèi)容，操作方法，一般故障處理和火災(zāi)處理尤為重要。因此，對SGT6-5000F燃機二氧化碳消防系統(tǒng)進(jìn)行綜合介紹，具有很積極的現(xiàn)實意義。

2 SGT6-5000F 燃機二氧化碳消防系統(tǒng)簡介

2.1 二氧化碳滅火劑特點

二氧化碳滅火劑具有不污損設(shè)備、絕緣性能好、滅火能力強、價格低廉、獲取和制備容易等特點，是目前國內(nèi)外市場上頗受歡迎的氣體滅火產(chǎn)品，也是替代鹵代烷的較理想型產(chǎn)品。

2.2 二氧化碳劑滅火機理

二氧化碳滅火劑主要依靠窒息和冷卻作用滅火。二氧化碳具有較高的密度，約為空氣的1.5倍。在常壓下，液態(tài)的二氧化碳會立即汽化，一般1kg的液態(tài)二氧化碳可產(chǎn)生約0.5m3的氣體。因而滅火時，二氧化碳?xì)怏w可以排除空氣而包圍在燃燒物體的表面或分布于較密閉的空間中，降低可燃物周圍或防護(hù)空間內(nèi)的氧濃度，產(chǎn)生窒息作用而滅火。另外，二氧化碳釋放時又因焓降的關(guān)系，溫度急劇下降，形成細(xì)微的固體干冰粒子、干冰吸取周圍的熱量而升華，亦能產(chǎn)生冷卻燃燒的作用[1]。

2.3 二氧化碳滅火適用范圍

根據(jù)二氧化碳滅火劑自身特點及滅火方式，二氧化碳消防系統(tǒng)可用于撲救：滅火前能切斷氣源的氣體火災(zāi)；液體火災(zāi)或石蠟、瀝青等可熔化的固體火災(zāi)；固體表面火災(zāi)及棉毛、織物、紙張等部分固體深位火災(zāi)；電氣火災(zāi)，如變壓器、油開關(guān)、電子設(shè)備等。

二氧化碳消防系統(tǒng)不得撲救的火災(zāi)包括：硝化纖維、火藥等含氧化劑的化學(xué)制品火災(zāi)；鉀、鈉、鎂、鈦、鋯等活潑金屬火災(zāi)；氫化鉀、氫化鈉等金屬氫化物火災(zāi)。

2.4 SGT6-5000F 燃機二氧化碳消防系統(tǒng)設(shè)計概述

SGT6-5000F 燃機消防系統(tǒng)包括火災(zāi)檢測系統(tǒng)和高壓二氧化碳（CO2）滅火系統(tǒng)。SGT6-5000F燃機火災(zāi)檢測系統(tǒng)由一個消防控制面板、熱探測器、火災(zāi)檢測器、氣體探測器（只安裝在燃機透平間內(nèi)）、煙感探測器（只適用于MCC 和SFC/SEE罩殼內(nèi)）、CO2釋放系統(tǒng)、喇叭和閃光燈以及汽笛警報器組成。

高壓二氧化碳滅火系統(tǒng)由滅火劑瓶組、驅(qū)動氣體瓶組、火災(zāi)探測系統(tǒng)、單向閥、減壓裝置、驅(qū)動裝置、集流管、連接管、噴嘴、信號反饋裝置、安全泄放裝置、消防火災(zāi)控制盤柜、檢漏裝置、管路管件等主要設(shè)備組成。

系統(tǒng)為燃機罩殼（TE）、潤滑油模塊罩殼（LOPE）、電氣包罩殼（MCC）、燃油/注水（FOWI）罩殼和SFC/SEE 模塊罩殼的系統(tǒng)提供持續(xù)的防火保護(hù)。

現(xiàn)以SGT6-5000F 燃機罩殼二氧化碳消防系統(tǒng)為例進(jìn)行設(shè)計。每個燃機罩殼入口均安裝人工操作的手拉應(yīng)急裝置，如圖1所示，且罩殼的入口均有一個裝有警報燈的面板。每個面板上均有提示燈和警告信息：黃色指示燈亮，表示該罩殼內(nèi)的二氧化碳防火系統(tǒng)在投運中；綠色指示燈亮，表示罩殼的保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)退出；紅色指示燈亮，表示CO2已釋放至罩殼內(nèi)，禁止進(jìn)入。

圖1 各罩殼間門口警示燈和手拉裝置

燃機罩殼內(nèi)配有十二個熱檢測器，這些檢測器分為四條線交叉安裝，每串線裝有三個熱檢測器。燃機罩殼每側(cè)都裝有4個紫外線/紅外線（UV/IR）火焰檢測器。每個紫外/紅外(UV/IR)火焰檢測器的接線都分別連接到火災(zāi)控制面板。

燃機罩殼內(nèi)配有連接著防火系統(tǒng)的16個紅外線（IR）氣體檢測器。氣體檢測器分為兩串，每串有8個檢測器。每串檢測器有4個氣體檢測器位于燃機罩殼的各角，另外4個氣體檢測器位于四個角落離地1.2m 的位置。氣體檢測器有兩個設(shè)置點，一個為25%爆炸下限（LEL），標(biāo)有低級氣體警報，另外一個設(shè)置點為60%LEL，標(biāo)有高級氣體警報。低級氣體警報將在防火面板上引發(fā)控制臺警報，同時引發(fā)控制系統(tǒng)警報。

2.5 SGT6-5000F 燃機罩殼二氧化碳消防系統(tǒng)滅火流程

當(dāng)任一組火焰探測器且溫感探測器同時動作，或燃?xì)廨啓C罩殼上手動釋放按鈕動作時，燃?xì)廨啓C火災(zāi)保護(hù)動作，燃?xì)廨啓C罩殼隔音門上“放氣指示燈”亮。同時控制系統(tǒng)檢測天然氣閥組已關(guān)閉，二氧化碳狀態(tài)指示沒有閉鎖。首先使啟動鋼瓶上電磁閥動作，啟動氣體一路去罩殼內(nèi)氣喇叭，二氧化碳釋放預(yù)報警。另一路去二氧化碳釋放動作機構(gòu)，機械延時開始計時。同時二氧化碳釋放動作機構(gòu)接收主機來的火災(zāi)保護(hù)動作信號，電子延時30s 開始計時。30s 后，二氧化碳釋放動作，初次排放動作，約1min內(nèi)將初次排放所有氣瓶組釋放完畢，使燃?xì)廨啓C罩殼內(nèi)二氧化碳濃度達(dá)到34%以上。同時延續(xù)排放動作，延續(xù)噴放完畢約需20min，如圖2所示。

圖2 罩殼二氧化碳滅火流程

3 SGT6-5000F 燃機二氧化碳消防系統(tǒng)調(diào)試工作介紹(燃機罩殼為例)

SGT6-5000F 燃機二氧化碳消防系統(tǒng)調(diào)試項目包括調(diào)試前檢查、模擬啟動試驗、模擬噴氣試驗、模擬切換試驗。

3.1 調(diào)試前檢查，確認(rèn)條件是否滿足

一是根據(jù)分系統(tǒng)調(diào)試前檢查清單，確認(rèn)各設(shè)備、管路及電氣接線等符合要求；二是電氣試驗及熱控聯(lián)鎖試驗已完成；三是電源開關(guān)已處于實際工作位置；四是系統(tǒng)內(nèi)所有稱重器投入；五是各保護(hù)裝置正常；六是確認(rèn)燃機罩殼（TE）、潤滑油模塊罩殼（LOPE）、電氣包罩殼（MCC）、燃油/注水（FOWI）罩殼和SFC/SEE 模塊罩殼的門鎖正常，能夠自由關(guān)閉打開；七是集控室與就地通訊聯(lián)系已正常建立；八是調(diào)試生產(chǎn)場所溝、孔、洞蓋板在基建期間多處不全，樓梯、照明完好；九是各通風(fēng)風(fēng)機百葉窗關(guān)閉時間小于30s。

3.2 CO2模擬啟動試驗

一是將二氧化碳起跳瓶電磁閥與閥門的動作機構(gòu)脫離；二是人工模擬火警使罩殼任意一個溫度探測器或任意一個火災(zāi)探測器動作，檢查相關(guān)報警設(shè)備動作是否正常（電動喇叭動作，閃光燈閃爍，動作信號在消防控制面板正常顯示），如果動作正常，執(zhí)行下步；三是人工模擬火警使罩殼另一個溫度探測器（與上次動作的溫度探測器非同一回路）或另一個火災(zāi)探測器動作（與上次動作的火災(zāi)探測器非同一回路），檢查相關(guān)動作信號及聯(lián)動設(shè)備動作是否正常（電動喇叭動作，閃光燈閃爍，罩殼通風(fēng)風(fēng)扇停運，百葉窗關(guān)閉，燃機觸發(fā)火災(zāi)保護(hù)跳閘，燃機前置站SSV 關(guān)閉，放散閥門開啟，天然氣釋放）；四是模擬啟動試驗結(jié)果要求：延遲時間與設(shè)定時間相符，響應(yīng)時間滿足要求；有關(guān)聲光報警信號正常；聯(lián)動設(shè)備動作正常；驅(qū)動裝置動作正常。

3.3 CO2系統(tǒng)噴放試驗

一是將二氧化碳起跳瓶電磁閥與閥門的動作機構(gòu)連接；二是按下燃機罩殼門口手動動作按鈕，檢查相關(guān)動作信號及聯(lián)動設(shè)備動作是否正常（計時30s內(nèi)完成電動喇叭動作，閃光燈閃爍，罩殼通風(fēng)風(fēng)扇停運，百葉窗關(guān)閉，燃機觸發(fā)火災(zāi)保護(hù)跳閘，燃機前置站SSV 關(guān)閉，放散閥門開啟，天然氣放散；30s 后二氧化碳正常噴放）；三是噴氣試驗結(jié)果要求：延遲時間與設(shè)定時間相符，響應(yīng)時間滿足要求；有關(guān)聲光報警信號正常；有關(guān)控制閥門動作正常；信號反饋裝置動作正常，罩殼門口CO2噴放指示燈動作正常；CO2噴入時，能從每個噴嘴噴出。

3.4 CO2系統(tǒng)切換試驗

將系統(tǒng)使用狀態(tài)從主用量滅火劑儲氣瓶切至備用量滅火劑儲氣瓶，然后進(jìn)行噴氣試驗，試驗結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。

4 SGT6-5000F 燃機二氧化碳消防系統(tǒng)保護(hù)邏輯介紹(燃機罩殼為例)

CO2延時裝置，延時設(shè)置為30s。燃機罩殼（TE）熱檢測器設(shè)定為在163℃（325°F）激活。第一個氣體檢測器的高級氣體警報（60%LEL）將激活報警系統(tǒng)，另一個線串的第二個氣體檢測器的高級氣體警報將導(dǎo)致控制系統(tǒng)繼電器跳閘。此第二個高級氣體警報將導(dǎo)致燃?xì)廨啓C跳閘并排空供氣系統(tǒng)。該燃機罩殼的通風(fēng)系統(tǒng)仍將繼續(xù)工作，以便排出堆積的氣體。

火災(zāi)控制面板將在第一個熱檢測器線串或火焰檢測器激活時啟動火災(zāi)警報系統(tǒng)。在第二個檢測器激活時（任一熱檢測器線串或火焰檢測器），火災(zāi)控制面板將啟動滅火系統(tǒng)。第二個檢測器的激活將使燃?xì)廨啓C（GT）跳閘，關(guān)閉罩殼排氣扇。

燃?xì)廨啓C的CO2釋放線路有機械（氣動）延時功能，如圖3所示，以便工作人員撤出。除延時功能外，在釋放CO2時，警報器以及該罩殼的喇叭和閃光燈也將啟動。

圖3 噴放控制延時裝置

5 SGT6-5000F 燃機二氧化碳系統(tǒng)常見故障和處理

5.1 SGT6-5000F 燃機二氧化碳消防系統(tǒng)一般故障

煙感探頭故障；紫外線/紅外線火焰探頭故障；溫感探頭故障；氣體探測器故障。

5.2 SGT6-5000F 燃機二氧化碳消防系統(tǒng)一般故障處理

一是煙感探頭故障，安裝時未取下探頭防護(hù)罩取下防護(hù)罩，清理探頭，或者更換探頭；二是紫外線/紅外線火焰探頭故障，清理探頭，探頭參數(shù)或者接線錯誤，重新設(shè)定參數(shù)對照圖紙重新接線，或者更換探頭；三是溫感探頭故障，接線錯誤對照圖紙重新接線，探頭損壞更換探頭；四是氣體探測器，探頭吸氣口處防護(hù)帽未打開重新打開，探頭參數(shù)或者接線錯誤。

6 結(jié)語

對二氧化碳滅火原理、SGT6-5000F 燃機二氧化碳消防系統(tǒng)組成、保護(hù)邏輯、調(diào)試內(nèi)容、一般故障及處理進(jìn)行了介紹。對電廠人員了解二氧化碳消防系統(tǒng)的設(shè)計理念與作用，了解二氧化碳系統(tǒng)設(shè)備的運行特性，掌握燃機火災(zāi)保護(hù)組成和二氧化碳滅火知識有一定指導(dǎo)作用。