《NFPA850发电厂和高压直流变电站的防火推荐规程》2015版更新内容详述

《 NFPA850 发电厂和高压直流变电站的防火推荐规程》 2015 版更新内容详述

孙玢

中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司河北省 石家庄市 050031

摘要：对2015版NFPA850与前版规范进行对比分析，重点对新增的水力发电站和光电太阳能电厂消防要求进行概述。

关键字：NFPA850 发电厂与变电站消防 国际接轨

1 概述

NFPA850编著内容为发电厂和高压直流变电站的消防和保护提供推荐方案，2015版对NFPA851进行了合并吸收。在NFPA850和NFPA851中的推荐进行了整合，新增第14章水力发电厂消防部分，第7章新增活性炭注入系统以及第11章光电太阳能电厂消防和生命安全防护。随着“一带一路”政策下国际经济合作的不断加深以及国内基础设施建设要求与国际接轨，对国外设计规程规范进行深入详读变得尤为重要。

2 水力发电站和光电太阳能电厂消防要求

本文重点对规范的新增的第14章水力发电装置危险的识别与保护和第11章中的光电太阳能电厂消防和生命安全防护进行概述。

2.1水力发电站消防要求

2.1.1 规范设计范围

NFPA850中明确了规范规定范围为包含“利用压力水管将水引入立式水轮发电机的坝式设施，以及通过轴流式水轮发电机引水的径流式设施。此外，采用抽水蓄能水电设施作为一般立式（上部蓄能设施到下部蓄能设施）水电站，用于产生电力，并将水从下部蓄能设施泵送到上部蓄能设施。”设施的水电站。

2.1.2 具体消防设计要点

对于电厂的通用设施消防，水电站可依据NFPA850第4章~第7章；第16章~第17章中对相关内容的规定。对于针对水电站的总体设计与设备布置2015版做了如下规定：

A、宜根据消防设计基础文件的决议，妥善分隔下列设施：

(1) 将进水口启闭机机箱从发电机层区以及相邻区域分开。

(2) 将大坝和溢洪道启闭机，包括主电源和备用电源总线从相邻区域，如溢洪道配电室分开。

(3) 将尾水洞辅助廊道从轮机/发电机层和调速器液压设备分开。

B、通风排气系统，特别是地下设施的地下部分，其配备的风机宜能够连续运行，排出火灾或灭火过程中可能产生的烟雾和化学烟流。风机和系统其它构件的设计和选择宜考虑消烟和高温气体的附加通风需要。因此所选用的风机及其相关部件及其任何管道系统，都能够在高温条件下不发生变形。还宜考虑火灾和气候条件产生的热风重量和体积。应提供风机总能力，以确保最大的风机停机时，可达到通风要求。

C、火灾隐患设备不得安装在主出入通道或送风处（如穿线管、竖井和隧道），以避免发生火灾时消耗新鲜空气。

D、宜在易发生洪水危险的区域为主排水泵配备应急电源。

E、若采用水基自动灭火系统，则宜考虑安装一台循环雨淋阀。具体设置将取决于系统类型和防护的危险。建议安装感热装置。系统设计宜符合NFPA 13或NFPA 15的要求。

F、对于应急响应来说，火警信号盘向一个或多个常有人值守的位置发送远程报警的能力尤为关键。火警信号盘宜安装在厂区入口处。宜重点注意警告处于受限空间（滚动/旋转的蜗壳或通风管）的人员，告知其已启动消防报警系统。

G、具体防护措施包括：

<1>若为油设备配备固定式消防装置，则宜符合下列要求：

(1) 采用设计密度0.25 gpm/ft2 （10.2mm/min）的湿式自动喷水灭火保护系统，覆盖整个危险区域。

(2) 采用设计密度0.16 gpm/ft2（6.5 mm/min）的泡沫-细水雾灭火系统。

(3) 气体灭火系统宜采用局部应用或全淹没应用型。宜在选择气体型保护系统之前，充分评估上述系统相关的安全问题。

(4) 压缩空气泡沫系统的设计和安装须符合NFPA 11及其具体危险列表，以及列表所列保护目标的要求。

<2>对于包含断电时不会熄灭材料的发电机绕组，宜采用自启式气体灭火系统和/或喷水环或两者皆用并配备火灾探测装置。

<3>可燃电缆护套或充油电缆密集布置的区域，宜采用自动喷水灭火装置、喷水装置或细水雾系统进行保护。但若无法使用水基消防系统，则宜配备泡沫或气体灭火系统。喷淋水或水喷雾系统的设计，其喷水密度应达到0.30 gpm/ft2（12.2mm/min），覆盖范围应达到2500ft2（232m2）。该覆盖范围适用于区域保护。可根据火灾风险评估，要求覆盖单层电缆桥架。

<4>在电缆隧道宜采用自动喷水装置、湿式喷水装置或泡沫-细水雾灭火系统对电缆隧道进行保护。自动喷水灭火系统的设计，其喷水密度应达到0.30 gpm/ft2（12.2mm/min），覆盖范围应达到2500ft2（232m2），或对于面积小于等于2500ft2（232m2）的电缆隧道，最远喷水距离应达到100直线英尺（30.5m）。

室内充油电气设备。宜考虑为充油电气设备配备自动喷水灭火、泡沫-细水雾、喷水和压缩空气-泡沫灭火系统。

空气压缩机。对含有大量油的空气压缩机宜考虑设置溢油条件下喷水密度为0.25gm/ft2（10.2mm/min）的自动喷水保护装置或压缩空气-泡沫装置。压缩空气泡沫系统的设计和安装宜符合 NFPA 11及其具体危险列表，以及列表所列保护目标的要求。

2.2 太阳能热电站新增消防要求

2.2.1 规范设计范围

2015版规范对前版中“含传热流体设施的电站”进行了详解和扩充，具体包括：

（1）集中光热发电（CSP），指使用光热辐射加热流体产生蒸汽来驱动发电机发电。

（2）光伏发电（PV），采用光伏面板通过各种阵列布置将太阳能先转化为直流电能然后转化为交流电能并通过电网输送。

2.2.2 具体消防设计要点

对于电厂的通用设施消防，太阳能热电站可依据NFPA850第4章~第7章；第16章~第17章中对相关内容的规定。

对于太阳能电站的消防设计2015版增设如下规定：

A、在排放液体或蒸汽能够限制关键设备或相邻设备或构筑物火灾风险的位置，宜对传热流体管道和组件设置安全阀。

B、太阳能电站一般位于偏远地区，设计基础要求设置水消防系统时宜参考NFPA1142。

C、宜考虑在太阳能场布置消火栓和监视器，能够完全覆盖与太阳能收集相关的所有传热流体管道和传热流体供应和分配管道。基于完整的消防设计基础文件，也可以根据场址供水确定性选择配置消防车。这有助于早期人工灭火和火灾控制且符合场址环保要求和规划。

D、在太阳能发电光热收集装配区或光伏板区域，宜特别考虑充足的空间用于分隔林野火灾防护和植被控制。关于植被清除、分隔距离和应急预案说明详见NFPA 1143 和 NFPA 1144。

E、根据消防设计基础的规定，以下区域宜设置火灾探测和自动消防灭火系统（在危险物为润滑油或液压油的地方，列出的耐火液可替代固定灭火系统）：

（2）液压控制系统，包括与太阳能集热器装配和太阳能面板/模块/串联系统相关的所有液压控制系统。

（4）逆变器机柜和关联变压器，尤其是集中布置的体现太阳能电站设计特点的逆变器。

3 总结

2015版与前版相比主体部分并未做过多修改，仅对部分条文进行了增补和详解。主要新增部分集中在水电站和太阳能电站，可见对于传统燃煤、燃机电厂的消防设计要求已基本固定，NFPA850今后的修编内容可能重点着眼于新能源电厂的建设要求。且继2020年9月向国际社会做出“碳达峰、碳中和”承诺后，中国于今年9月下旬正式宣布停止新建境外煤电项目，未来海外电力消防系统应将重点着眼于水力、光电太阳能和压缩空气等清洁能源项目的探讨与研究。