改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火系统的制作方法

1.本技术涉及核电站技术领域，特别是涉及一种改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火系统。


背景技术：

2.核电站常规岛是核电厂内汽轮发电机组及其配套设施、建(构)筑物的统称，核电站常规岛配置有水喷雾灭火系统，水喷雾灭火系统是由水源、供水设备、管道、雨淋报警阀、过滤器和水雾喷头组成，向保护对象喷射水雾进行灭火的系统。
3.传统的核电厂常规岛内汽机轴承固定式灭火系统，通常采用设置手动控制的开式水喷雾灭火系统。由于保护对象一般为多节轴承，故系统动作灭火时所有节轴承上方水雾喷头均会喷水。汽机轴承为汽轮机重要组件，此种方式可能会对非火灾段轴承造成损坏，同时手动控制不利于扑灭早期火灾。传统的核电厂常规岛内汽机轴承固定式灭火系统存在灭火可靠性低的缺点。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高灭火可靠性的改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火系统。
5.一种改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火系统，包括火灾探测器、火灾报警控制器、预作用阀组、配水管网和闭式定向水雾喷头，所述火灾探测器和所述闭式定向水雾喷头设置于汽机轴承区域，所述火灾报警控制器连接所述火灾探测器和所述预作用阀组，所述配水管网连接所述预作用阀组和所述闭式定向水雾喷头；
6.所述火灾探测器发送探测信号至所述火灾报警控制器，所述火灾报警控制器在根据所述探测信号判断汽机轴承区域内发生火灾时，控制所述预作用阀组导通，所述预作用阀组在导通时使所述配水管网充水，所述闭式定向水雾喷头在所处环境温度大于动作温度时开启，将所述配水管网中的消防水喷出灭火。
7.在其中一个实施例中，系统还包括设置于所述配水管网的排气装置，所述排气装置连接所述火灾报警控制器；所述火灾报警控制器在根据所述探测信号判断汽机轴承区域内发生火灾时，还控制所述排气装置开启，对所述配水管网进行排气。
8.在其中一个实施例中，所述排气装置包括电磁阀和排气阀，所述排气阀设置于所述配水管网，所述电磁阀设置于所述排气阀，并与所述火灾报警控制器连接。
9.在其中一个实施例中，系统还包括消防管网和消防水泵，所述预作用阀组通过所述消防管网与所述消防水泵连接，所述预作用阀组在导通时将所述消防管网中的消防水导入至所述配水管网。
10.在其中一个实施例中，系统还包括压力传感器和气压稳定装置，所述压力传感器设置于所述消防管网，所述气压稳定装置连接所述消防管网，维持所述消防管网的压力；在所述压力传感器的检测信号判断所述消防管网中的水压下降至预设压力阈值时，所述消防
水泵启动，将消防水池中水加压接入所述消防管网。
11.在其中一个实施例中，系统还包括与所述火灾报警控制器连接的遥控接收装置，所述火灾报警控制器根据所述遥控接收装置接收的遥控指令控制所述预作用阀组导通。
12.在其中一个实施例中，系统还包括设置于所述预作用阀组的手动放水阀。
13.在其中一个实施例中，系统还包括设置于所述预作用阀组的压力开关，所述压力开关连接所述火灾报警控制器，所述火灾报警控制器根据所述压力开关反馈的动作信号确认系统工作状态。
14.在其中一个实施例中，系统还包括连接所述预作用阀组的水力警铃，所述水力警铃在所述预作用阀组导通时进行就地报警。
15.在其中一个实施例中，系统还包括连接所述火灾报警控制器的声光信号输出装置。
16.上述改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火系统，非火灾状态下，预作用阀组后的配水管网为干式管道，只有当火灾时预作用阀组动作后管道内满水，且着火段轴承上方闭式水雾喷头才能开启出水，不会对其他非着火段轴承造成影响，提高了灭火可靠性。
附图说明
17.图1为一实施例中核电厂常规岛的汽轮发机组示意图；
18.图2为一实施例中改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火系统的结构框图；
19.图3为另一实施例中改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火系统的结构框图；
20.图4为一实施例中改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火系统的工作原理图。
具体实施方式
21.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
22.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
23.可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
24.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
25.汽机轴承指核电厂常规岛汽轮发电机厂房内汽轮发电机组的轴承，如图1所示，核电厂常规岛汽轮发电机厂房内汽轮发电机组一般设有多节轴承，图中框线x内的部分为轴承段。根据现行规范要求，目前汽机轴承固定式灭火系统通常采用开式水喷雾灭火系统。同时，规范条文解释中明确：汽机轴承是汽轮发电机组重要组件，汽机轴承水喷雾灭火系统如果误动作，轴承一旦骤冷，可能引起轴的变形，后果将是严重的。因此，规范明确：汽机轴承
开式水喷雾灭火系统控制方式采用手动控制。火灾探测器类型通常选用缆式线型感温及火焰探测器。在发生火灾，探测器信号动作后，人工赴现场确认，方可手动启动本系统灭火。
26.开式水喷雾灭火系统指采用开式喷头的自动喷水灭火系统，主要由管道、雨淋报警阀组、过滤器和开式水雾喷头等组成。主要部件详述如下：雨淋报警阀组通常由雨淋报警阀、电磁阀、压力开关、水力警铃、压力表以及配套的通用阀门组成的装置。喷头选用开式高速离心雾化型水雾喷头，喷头带柱状过滤网。
27.根据上文，目前国内普遍采用的汽机轴承开式水喷雾灭火系统(手动控制)存在如下不足：由于保护对象一般为多节轴承，故系统动作灭火时，所有节轴承上方水雾喷头均会喷水。汽机轴承为汽轮机重要组件，此种方式可能会对非火灾段轴承造成损坏。此外，手动控制不利于扑灭早期火灾。
28.针对以上现状，本技术提出一种改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火方式，系统采用带闭式定向水雾喷头的预作用灭火系统，预作用灭火系统是一种准工作状态时的配水管道内不充水，发生火灾时由火灾自动报警系统、充气管道上的压力开关联锁控制预作用装置，向配水管道供水的闭式系统，闭式系统即采用闭式喷头的自动喷水灭火系统。通过上述改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火方式，在非火灾状态下阀组后为干式管道，只有当火灾时阀组动作后管道内满水，且着火段轴承上方闭式水雾喷头爆裂才能出水，不会对其他非着火段轴承造成影响，且能喷出利于电气油类灭火的水雾。
29.在一个实施例中，如图2所示，提供了一种改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火系统，包括火灾探测器101、火灾报警控制器102、预作用阀组103、配水管网104和闭式定向水雾喷头105，火灾探测器101和闭式定向水雾喷头105设置于汽机轴承区域，火灾报警控制器102连接火灾探测器101和预作用阀组103，配水管网1004连接预作用阀组103和闭式定向水雾喷头105。火灾探测器101用于发送探测信号至火灾报警控制器102，火灾报警控制器102用于在根据探测信号判断汽机轴承区域内发生火灾时，控制预作用阀组103导通，预作用阀组103在导通时使配水管网104充水，闭式定向水雾喷头105在所处环境温度大于动作温度时开启，将配水管网104中的消防水喷出灭火。
30.其中，可在核电站常规岛的各汽机轴承区域均设置火灾探测器101和闭式定向水雾喷头105，以便对各汽机轴承区域进行火灾检测和出水灭火。火灾探测器101的类型并不是唯一的，通常采用缆式线型感温探测器或火焰探测器，对所处环境进行监测生成对应的探测信号至火灾报警控制器102，火灾报警控制器102结合探测信号和预设的对比阈值分析是否发生火灾。以火灾探测器101采用缆式线型感温探测器为例，当环境温度达到探测器动作温度时，火灾报警控制器102根据缆式线型感温探测器发送的探测信号判断发生火灾，将预作用阀组103导通使配水管网104充水，闭式定向水雾喷头105在所处环境温度大于动作温度时开启，将配水管网104中的消防水喷出灭火。闭式定向水雾喷头105的动作温度的具体取值也不是唯一的，可根据实际需要进行设置，本实施例中，闭式定向水雾喷头105的动作温度定为141℃。当汽机轴承区域发生火灾，随着火源处温度继续上升达到闭式定向水雾喷头105的动作温度，汽机轴承区域上方设置的闭式定向水雾喷头105玻璃泡破裂开启，消防水迅速喷出灭火。此外，闭式定向水雾喷头105具体可采用闭式定向高速离心雾化型水雾喷头，喷出利于电气油类灭火的水雾，提高灭火效果。
31.上述改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火系统，非火灾状态下，预作用阀组
103后的配水管网104为干式管道，只有当火灾时预作用阀组103动作后管道内满水，且着火段轴承上方闭式水雾喷头105才能开启出水，不会对其他非着火段轴承造成影响，提高了灭火可靠性。
32.在一个实施例中，如图3所示，系统还包括设置于配水管网104的排气装置106，排气装置106连接火灾报警控制器102；火灾报警控制器102在根据探测信号判断汽机轴承区域内发生火灾时，还控制排气装置106开启，对配水管网104进行排气。其中，排气装置106的具体结构并不唯一，本实施例中，排气装置包括电磁阀和排气阀，排气阀设置于配水管网104，电磁阀设置于排气阀，并与火灾报警控制器102连接。具体地，可在配水管网104最高处设置电磁阀和快速排气阀，以便系统运行时管道尽快排气充水。在汽机轴承区域内发生火灾时，火灾报警控制器102发送指令至电磁阀，通过电磁阀驱动排气阀开启进行排气，控制快捷可靠。
33.在一个实施例中，继续参照图3，系统还包括消防管网107和消防水泵108，预作用阀组103通过消防管网107与消防水泵108连接，预作用阀组103在导通时将消防管网107中的消防水导入至配水管网104。具体地，在汽机轴承区域内未发生火灾时消防水泵108关闭，预作用阀组103前端的消防管网107存储消防水，预作用阀组103后端的配水管网104为干式管道，防止误喷。当汽机轴承区域内发生火灾后，预作用阀组103才会导通，将消防管网107中的消防水导入至配水管网104，呈临时湿式系统。随着火源处温度继续上升，使汽机轴承区域上方设置的闭式定向水雾喷头105的玻璃泡破裂开启，消防水迅速喷出灭火。
34.进一步地，在一个实施例中，系统还包括压力传感器和气压稳定装置109，压力传感器设置于消防管网107，气压稳定装置109连接消防管网107，维持消防管网107压力在一定值；在压力传感器的检测信号判断消防管网107中的水压下降至预设压力阈值时，消防水泵108启动，将消防水池中水加压接入消防管网107。其中，预设压力阈值的具体取值也并不唯一，可根据实际情况进行设置。气压稳压装置109用作维持消防管网107稳定的水压和消防水泵108起动瞬间的应急消防用水。在水雾喷头喷水灭火时，消防管网107中的水压下降到预设压力阈值时，启动消防水泵108，为消防管网107补充消防水。具体地，可将压力传感器与消防水泵108的控制柜连接，由控制柜接收压力传感器的检测信号，并在检测到消防管网107中的水压下降到预设压力阈值时启动消防水泵108。
35.在一个实施例中，系统还包括与火灾报警控制器102连接的遥控接收装置110，火灾报警控制器102根据遥控接收装置110接收的遥控指令控制预作用阀组103导通。进一步地，在遥控接收装置110接收到遥控指令后，火灾报警控制器102控制预作用阀组103导通时，还控制排气装置106开启对配水管网104进行排气。在特殊情况下，消防人员也可以通过遥控终端发送指令打开预作用阀组103和排气装置106，使预作用阀组103后管道迅速充水，待闭式定向水雾喷头105开启后喷水灭火。其中，遥控终端可以是手机、可穿戴设备等。进一步地，在一个实施例中，系统还包括设置于预作用阀组103的手动放水阀。在特殊情况下，消防人员也可以在预作用阀组103处打开手动放水阀，进行就地紧急机械开启，使预作用阀组103后管道迅速充水，待闭式定向水雾喷头105开启后喷水灭火。
36.在一个实施例中，系统还包括设置于预作用阀组103的压力开关，压力开关连接火灾报警控制器102，火灾报警控制器102根据压力开关反馈的动作信号确认系统工作状态。具体地，压力开关反馈的动作信号，根据预作用阀组103处于开启或关闭状态而有所不同，
火灾报警控制器102根据压力开关反馈的动作信号可确定预作用阀组103是否开启。进一步地，火灾报警控制器102还接收对预作用阀组103检测反馈的空气低压报警信号和检修信号蝶阀阀位信号，结合三种信号确认预作用系统工作状态。
37.在一个实施例中，系统还包括连接预作用阀组103的水力警铃，水力警铃在预作用阀组103导通时进行就地报警。具体地，预作用阀组103的主出口与配水管网104连接，预作用阀组103还通过支路与水力警铃连接。预作用阀组103在导通后使配水管网104充水的同时，还通过支路输出水到水力警铃，触发水力警铃就地报警。此外，在一个实施例中，系统还包括连接火灾报警控制器102的声光信号输出装置。火灾报警控制器102在判断汽机轴承区域内发生火灾时，火灾报警控制器102还控制声光信号输出装置输出声光信号进行报警，以便操作人员及时知晓。
38.为便于更好地理解上述改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火系统，下面结合具体实施例进行详细解释说明。
39.本技术提出一种改进的核电厂常规岛气机轴承固定式灭火系统方式，其主要目的如下：(1)在满足灭火要求的前提下，降低对机组影响：火灾时仅着火段轴承上方水雾喷头出水灭火，不对其他非着火段轴承造成影响。(2)采用自动控制的方式，以尽早扑灭早期火灾。
40.改进的核电厂常规岛气机轴承固定式灭火系统，采用带闭式定向水雾喷头的预作用灭火系统，非火灾状态下，阀组后为干式管道，火灾时，阀组动作后管道内满水，且着火段轴承上方闭式水雾喷头爆裂才能出水，不会对其他非着火段轴承造成影响，且能喷出利于电气油类灭火的水雾。
41.如图4所示，灭火系统主要由管道、预作用报警阀组、过滤器和闭式定向高速离心雾化型水雾喷头等组成。其中，闭式定向水雾喷头动作温度初步设想定为141℃。
42.正常情况下，预作用阀组的控制管路内空气压力使阀组保持在关闭状态，同时预作用阀组配套的空气自动补给系统维持阀组后配水管网内气压。当汽机轴承区域内火灾探测器检测到火灾发生时，火灾报警控制器联动打开控制电磁阀和排气阀，管网内气压随之降低，火灾报警控制器同时控制预作用阀组快速开启，使阀后管道充水，呈临时湿式系统。随着火源处温度继续上升(上升至约闭式定向水雾喷头动作温度，初步设想定为141℃)，汽机轴承区域上方设置的闭式定向水雾喷头玻璃泡破裂开启，消防水迅速喷出灭火，同时配套水力警铃就地报警。预作用阀组的压力开关动作信号、空气低压报警信号、检修信号蝶阀阀位反馈至火灾报警控制器，确认预作用系统工作状态。特殊情况下，消防人员也可以在各级监控盘上遥控打开控制电磁阀，或在预作用阀组站打开手动放水阀(即就地紧急机械开启)，使报警阀后管道迅速充水，待闭式定向水雾喷头开启后喷水灭火。
43.气压稳压装置用作维持消防管网稳定的水压和消防泵起动瞬间的应急消防用水。在水雾喷头喷水灭火时，消防管网中的水压下降到一定值时，自动联锁启动消防泵。在每套预作用设施配水管网最高处，均设置电磁阀和快速排气阀，以便系统运行时管道尽快排气充水，此外，还可在各闭式定向水雾喷头处均设置末端试水装置，以便测试系统可靠性。
44.上述改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火系统，火灾时仅着火段轴承上方水雾喷头出水灭火，不对其他非着火段轴承造成影响。将对机组的影响将至最低。采用预作用系统，非火灾状态下阀组后为干式管道，防止误喷。同时，采用自动控制的方式，以尽早扑灭
早期火灾。采用闭式定向高速离心雾化型水雾喷头，喷出利于电气油类灭火的水雾。该系统通过采用带闭式定向水雾喷头的预作用灭火系统，将预作用系统和水喷雾系统合二为一，以保证在满足灭火要求的前提下，对机组影响降至最低。
45.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
46.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火系统，其特征在于，包括火灾探测器、火灾报警控制器、预作用阀组、配水管网和闭式定向水雾喷头，所述火灾探测器和所述闭式定向水雾喷头设置于汽机轴承区域，所述火灾报警控制器连接所述火灾探测器和所述预作用阀组，所述配水管网连接所述预作用阀组和所述闭式定向水雾喷头；所述火灾探测器发送探测信号至所述火灾报警控制器，所述火灾报警控制器在根据所述探测信号判断汽机轴承区域内发生火灾时，控制所述预作用阀组导通，所述预作用阀组在导通时使所述配水管网充水，所述闭式定向水雾喷头在所处环境温度大于动作温度时开启，将所述配水管网中的消防水喷出灭火。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括设置于所述配水管网的排气装置，所述排气装置连接所述火灾报警控制器；所述火灾报警控制器在根据所述探测信号判断汽机轴承区域内发生火灾时，还控制所述排气装置开启，对所述配水管网进行排气。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述排气装置包括电磁阀和排气阀，所述排气阀设置于所述配水管网，所述电磁阀设置于所述排气阀，并与所述火灾报警控制器连接。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括消防管网和消防水泵，所述预作用阀组通过所述消防管网与所述消防水泵连接，所述预作用阀组在导通时将所述消防管网中的消防水导入至所述配水管网。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括压力传感器和气压稳定装置，所述压力传感器设置于所述消防管网，所述气压稳定装置连接所述消防管网，维持所述消防管网的压力；在所述压力传感器的检测信号判断所述消防管网中的水压下降至预设压力阈值时，所述消防水泵启动，将消防水池中水加压接入所述消防管网。6.根据权利要求1-5任意一项所述的系统，其特征在于，还包括与所述火灾报警控制器连接的遥控接收装置，所述火灾报警控制器根据所述遥控接收装置接收的遥控指令控制所述预作用阀组导通。7.根据权利要求1-5任意一项所述的系统，其特征在于，还包括设置于所述预作用阀组的手动放水阀。8.根据权利要求1-5任意一项所述的系统，其特征在于，还包括设置于所述预作用阀组的压力开关，所述压力开关连接所述火灾报警控制器，所述火灾报警控制器根据所述压力开关反馈的动作信号确认系统工作状态。9.根据权利要求1-5任意一项所述的系统，其特征在于，还包括连接所述预作用阀组的水力警铃，所述水力警铃在所述预作用阀组导通时进行就地报警。10.根据权利要求1-5任意一项所述的系统，其特征在于，还包括连接所述火灾报警控制器的声光信号输出装置。

技术总结
本申请涉及一种改进的核电站常规岛汽机轴承固定式灭火系统，包括火灾探测器、火灾报警控制器、预作用阀组、配水管网和闭式定向水雾喷头，火灾探测器和闭式定向水雾喷头设置于汽机轴承区域，火灾报警控制器连接火灾探测器和预作用阀组，配水管网连接预作用阀组和闭式定向水雾喷头；火灾报警控制器在根据探测信号判断汽机轴承区域内发生火灾时，控制预作用阀组导通，预作用阀组在导通时使配水管网充水，闭式定向水雾喷头在所处环境温度大于动作温度时开启，将配水管网中的消防水喷出灭火。只有当火灾时预作用阀组动作后配水管网内满水，且着火段轴承上方闭式水雾喷头才能开启出水，不会对其他非着火段轴承造成影响，提高了灭火可靠性。可靠性。可靠性。


技术研发人员：金静晓 曹斌
受保护的技术使用者：中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司
技术研发日：2023.02.02
技术公布日：2023/9/16