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如何有效应对风电机组火灾发生?
时间:2016-07-22 15:46:04来源:陕西赛普瑞电气有限公司 点击:

      大风车转呀吱悠悠地转,这些大风车的叶轮利用空气动力学原理依靠风能旋转,将风能转化为电能汇入电网传输到全国各地。但是如果机组因运行环境或者自身质量的原因出现火灾,则会引起飞车、倒塔等恶性事故。

 
       风机上面的发电机部分因“飞车”事故发生了火灾,伴随着浓浓的黑烟和熊熊的烈火,整个顶端部分在不断的土崩瓦解,机舱尾部的发电机起火后大火延伸至齿轮箱直至风机前部的叶片,三只叶片等角度分布保持整体平衡,当有任何一支叶片被大火烧断,在不平衡力作用下,风机的塔筒被折断,一台风机就彻底的倒下了,如果风机周围是草原或者林区又可能引发草场、山林火灾,后果不堪设想。风力发电机组起火之后就是这么的疯狂和骇人。

      起火了就得救火呀,可风力发电机的起火跟普通的火灾还有差别,面临着好些难题。

      高空不易救援

      风电机组的主要部件如机舱和叶片运行在距离地面七八十米的高空,相当于30层楼高,通常火灾发生的时候风都比较大,一般的消防车的水压难以到达如此高度,起火时只能“忘火兴叹”。

        野外不易救援

       风电场通常都远离城市,城市消防车辆很难及时到达。海上风电机组的火灾救援更是遥不可及,发生了火灾,常常只能任其烧毁。

     火灾救援困难是一方面,风机自身的火灾隐患又是另一方面。

      野外雷击

       风机机组多架设在野外风速比较大的地方,如山脊、开阔的平原等处,而这些地方恰恰是容易遭受雷击的区域。雷击能量的大小很难预测,而风机的防雷设计系统都是按照一定的标准设计,是有容量限度的。当防雷系统缺陷或者实际的雷击超过设计标准时,就会发生火灾。

        风机设计制造缺陷

        风机的设计要符合当地运行环境的特点,但是某些风机设计上制造上有缺陷。如在海边或者海上运行的风机,需要考虑盐雾对电气设备腐蚀的影响,有的风机未安装潮湿空气过滤系统,导致机舱里高压变压器等设备的接线端子锈蚀,产生污闪电晕放电现象,最后造成相间短路发生火灾。有的风机齿轮箱漏油严重,地板上会有一些积油,遇到紧急刹车时,刹车盘溅出的火星会引起火灾。有的风机防雷性能较差,未能正确按照防雷分区的要求设计相应的防雷措施,有的制造质量较差接地线未能正确安装,或者风电场自身的接地网长期锈蚀导致接地性能下降等。这些因素均会在运行中由于自身(电气防护等级下降)或外界的原因(雷击)导致火灾发生。

        服务不到位

       由于风电近几年装机量猛增,人员培训跟不上,很多维修人员在工作时没有风机防火意识。风电机组的维修人员由于工作粗心,有时候会在维修结束后在机舱里留下沾染油污的棉丝、或者齿轮箱渗油没有及时擦洗干净。当机组发生紧急刹车时,刹车片会擦出火星,溅到棉丝上可能会引燃棉丝导致火灾。
 
       风机内部风险点的识别
 
       由于以上问题的存在,风电机组必须自身配套有自动探测,自动灭火功能且性能稳定的消防装置。国内风电行业曾经照搬城市楼宇用管网式消防系统,但由于风电机组特殊运行环境,管网水基、储压七氟丙烷等几代灭火装置均未能实现理想的消防功能,并且存在着如下问题:

        容易误触发

        当风电场发生雷击时,系统容易发生误触发,多个风电场曾经发生过多台甚至整场误触发,给风电机组的运行带来很大的困扰。

        系统容易失效

        对有源传感器(烟感、温感)来说,其供电系统本来就是火灾的风险之一,供电系统发生故障导致传感器失效,系统就成了聋子瞎子,无法有效触发灭火装置。通常有源传感器耐低温性能差,在低温时候功能失效,在火情发生时,无法有效触发。

        压力容器带来风险

       有的系统使用的压力容器高达15MPa,不符合“被保护区域不允许存放压力容器”的规定。风电场的昼夜或者冬夏温差较大,导致灭火介质流失,如果不能及时补充,则系统灭火效率就会大打折扣。

       维护工作繁杂

      有源传感器通常要求每二年要做传感器测试,定期清理沙尘;压力容器需要定期检查压力(我们办公楼走廊里的灭火器还要每月检查一次压力,每年更换消防器材呢),机舱里面需要布置复杂的管网。这都给日常的运行维护工作带来了额外的负担。

      有问题就要解决问题,有困难就要克服困难,针对风力发电机组起火特有的问题,汉能华科技提出了的安全高效的风电机组自动消防系统方案。

        灭火方案及工作原理

       根据不同的保护部位采用不同的灭火介质,在机舱空间灭火使用超细干粉装置,在各个电气柜里面灭火采用气溶胶装置,二者均采用机械式感温启动元件触发。触发温度可以根据机舱和控制柜的正常工作温度来设定。

        当火灾发生后,被保护区域温度上升到设定的温度时,机械式感温启动元件产生脉冲电流触发灭火装置(干粉装置或气溶胶装置)释放灭火药剂,火灾会在1——5秒内扑灭。灭火后会自动产生一个反馈信号给主控系统。其特点是“自探自灭,无源启动、无压储存、无需管网、10年免维护”。已经应用在陆上风电、海上风电,国内外机型的多个项目中。
独特优势


 
    1、无源启动

      灭火装置采用机械式感温启动元件,且无需供电,不会出现受供电的波动而造成误启动或者因电池低温失效而无法启动的现象。启动元件耐-40℃低温,而国内目前的感温、感烟探测器最低到-10℃,无法满足风机使用要求。

2、无压储存

     灭火装置采用预制式无压储存,平时没有压力,耐-40℃低温,完全符合风电机组宽温运行环境,安全可靠适合机舱和电气柜使用。

3、无管网

     每一个灭火装置都由一个机械式感温启动元件触发。无需在机舱里布置复杂的传感器线路和灭火管网,安装简便。可根据机舱和控制柜的大小,灵活布置装置数量。一般一个2MW的风机机舱里面需要配置3-4个干粉灭火装置,每个电气柜各需要配备一个气溶胶。

4、免维护

     装置的使用期限为10年,使用期间无需任何维护,既不需要定期年检,也不需要补充介质,真正的免维护。

5、配置灵活

     客户可以根据对火灾风险的评估情况,选用不同的配置,如仅仅对电气柜进行保护,或者仅仅对机舱的重点区域进行保护,或者采用超小气溶胶对轮毂的电气柜保护。