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风力发电厂的消防安全解决方案

    随着风力发电厂规模和复杂性的不断增加。风力发电机组设备的运行区域大都是位于距地面50 m以上的高空,且无人职守。尤其是海上风力发电机组与监控室相距甚远,难以接近,一旦风力发电机组发生火灾,灭火的响应时间将大大增加。风力发电设备价格昂贵,缩短灭火的响应时间对于减少设备的损坏和降低用电者因电力供应中断而产生的经济损失至关重要,因此就需要使用更加可靠、高效的防火系统,以保证设备的安全和电力供应的持续、稳定。

风力发电机的火灾危险性分析

    1、风力发电机组的火灾荷载密集,包括液体、固体物质和电气设备,容易形成火灾快速蔓延,甚至导致玻璃钢制造的机舱和叶片燃烧;
       
    2、火灾隐患多,容易发生电气火灾、固体火灾和液体火灾。且最大的特点是部分火灾的热源不会因灭火系统的启动而中断,例如一旦制动系统原因造成火灾,且叶片继续转动,那么会产生持续的高温;
       
    3、通风换气迅速,机舱内氧浓度充分,火焰蔓延较快;
       
    4、容易诱发附近的森林、草原等的火灾;
       
    5、火灾的诱因较多,涉及风电机组的主轴、变速箱润滑油摩擦过热,刹车系统过热,电缆过流,电气设备运行故障等因素;还有雷击、高温、大风等极端气候,以及违章操作、管理不善和外部火灾等人为或自然因素。从目前的一些风力发电机火灾事故统计看,这些因素都是有案例发生的;
       
    6、设备价值高,火灾损失大,一旦发生火灾,将造成巨大的直接和间接损失。


图1 燃烧着的风力发电机组


    对于风力发电厂来说,其内部特殊的构造会使获得高效防火解决方案的努力面临严峻挑战。强气流的狭小空间内容纳了各种机械和电气设备,高压电系统加上工作区内温度的上升,使火灾风险大大增加。

    电气火灾发展缓慢,甚至会持续数日,在火灾的初级阶段,传统的火灾探测系统不能提供极早期报警,而极早期报警对于这样的高风险环境来说是必需的。如何利用高效的火灾探测达到预防损失的目的,对于风力发电设施来说是非常关键的。

    持续、稳定的发电和供电对社会的方方面面都是非常重要的。无论是工业、商业还是民用,整个社会的运行都需要依靠持续、稳定的电力供应。所以电力供应决不能因火灾而受到威胁。
 

吸气式烟雾探测系统的优越性

     吸气式烟雾探测系统,能够在火灾的初级阶段(第一阶段)探测烟雾粒子,从而对潜在的火情做到极早期报警。(参看图 2)


图 2  火灾发展趋势


     将吸气式感烟探测器安装在每个涡轮机组内(机舱),对火灾提供极早期报警,保护电气和机械设备外。还应在地面位置安装探测器,保护电器开关柜和控制器。
吸气式感烟探测系统可以与涡轮机组的智能控制系统相连接,在吸气式感烟探测系统探测到烟雾时就可以立刻使涡轮机组的引擎停止运转。

     吸气式感烟探测器极宽的灵敏度范围和多级报警的功能可以使灭火系统方便地与空气采样系统相集成。极早期报警与灭火系统相结合就能够提供从探测到防护的整体解决方案。

性能化设计方法

    最适合的火灾探测系统设计方法会对应用中所有特殊因素都加以周密的考虑。风力发电厂的应用环境非常独特,在这里需要采用性能化设计的方法。通过对环境的评估,了解了潜在的风险来源,就可以有针对性地进行火灾探测系统的设计,从而最大限度地减少服务的中断以及设备、财产的损失。

控制室/开关室

    控制室和开关室是风力发电厂中常见的设施,也是所有发电设施中重要的应用场所。这些大型空间里有密集的电气设备(例如,控制盘,计算机,开关设备等),而这些设备都位于密闭的机柜内。“机柜内”的火灾热能很低,加上烟雾被稀释,传统探测器很难探测到烟雾的存在,不能做出响应。而另一方面,AVA(艾华)机柜式极早期感烟探测器在这样的环境中却可以毫不费力地探测烟雾。

    可以使用毛细采样管(或者如图 3所示布置在机柜上方,或者如天花板采样管网安装方式),直接从机柜内采集空气样品。


图3 机柜采样效果图
 

    也可以将采样管布置在天花板上方夹层内、地板下夹层内或空气处理设备(AHU)的回风格栅处。AVA(艾华)的吸气式烟雾探测系统的灵活性可以确保采样孔的配置不会影响控制台等设备的位置。


图4 回风采样效果图
 

    对于风力发电设施,AVA(艾华)的吸气式烟雾探测技术和灵活的系统设计能够提供高性价比的极早期烟雾探测报警解决方案。

风电解决方案

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