风力发电机组中自动消防系统的应用研究

发表时间:2020/12/31   来源:《中国电业》2020年第22期   作者:李智灵
[导读] 风力发电机组具有一定特殊性,设备成本较高,存在一定安全风险,若机组运行的稳定性不足,
        李智灵
        国家电投集团广西电力有限公司桂林分公司 广西壮族自治区桂林市541100


        摘要:风力发电机组具有一定特殊性,设备成本较高,存在一定安全风险,若机组运行的稳定性不足,极易埋下安全隐患,因此有必要优化自动消防系统。本文就风力发电机组自动消防系统的技术原理加以阐述,指出风力发电机组自动消防系统的技术创新,进一步探究风力发电机组自动消防系统的应用价值,旨在保障风力发电机组安全,促进风电行业的健康发展。
        关键词:风力发电机组;自动消防系统;应用


近年来风电行业具备了发展的优良条件,机组装机量逐年增多,也存在一定火灾隐患。一旦发生火灾,会将机组附近的林场或草场引燃,所造成的后果不堪设想。在把握风力发电机组特征的情况下,就自动消防系统应用进行分析,有助于促进风力发电机组性能的不断优化
一、风力发电机组自动消防系统的技术原理
        风力发电机组中的自动消防系统机舱安装效果如图1所示。以无源方式为支持实现探测,就灭火装置进行自启动,向风机控制系统输出无源数字量反馈信号。

       
        结合风力发电机组布局出发,可从机舱和控制柜两个方面来对消防保护区域加以划分,具体来说,自动系统、齿轮箱油泵电机、发电机等设备都处于机舱中的关键部位,极易存在安全隐患,这就需要采取有针对性的防护措施,保证防护是一对一的;对于控制柜来说,在防护过程中主要采取全淹没方式,由于柜内部安装具有较强的系统性,操作较为必须,因此必须要规范有效的进行安装,保证自动消防系统安装到位。一旦发现火情,温度升高且达到探测装置设定值时,或者经探测发现明火时,可通过无源方式出发探测装置,灭火装置得以自启动,以输送管道为支持,喷嘴将灭火介质喷出,以顺利灭火。启动灭火装置后,将数字量信号传输给风机控制系统,并做出提示,灭火装置已经启动灭火,整个系统得以运行。

二、风力发电机组自动消防系统的技术创新
        风力发电机组自动消防系统具备自动检测功能,能够就火灾实施检测,并自动进行灭火,使得机组安全性更高,防范火灾对机组造成的损坏。风力发电机组自动消防系统技术创新的实现,以无源探测方式为主,在灭火过程中可实现点对点,保证了系统的实用性,整个系统运行效率更高,且经济投入较小,易于变暗,灭火装置的可靠性更高。自动消防系统运行过程中,对火灾实施探测的反应较为迅速,所消耗时间较短,这就能够降低火灾所造成的经济损失。自动消防系统的运行无需电源支持,免受电磁、粉尘等的干扰与振动冲击影响,检测功能良好,不会受到油污、灰尘、烟等的影响,误触发得到有效控制,以便保护不同类型电气设备。该系统中的灭火介质为超细干粉,具有环保特性,与绿色设计理念相符合。

三、风力发电机组自动消防系统的应用价值
        基于风力发电机组火灾的具体特征出发,不同风机厂家所设定的消防技术方案存在一定差异,根本上的不同主要体现在灭火介质和火灾检测装置等方面。自动消防系统以二氧化碳、七氟丙烷、超细干粉和和Novec 1230D等为主要的灭火介质,不同灭火介质下的灭火效果也存在显著差异,以下进行对比,就风力发电机组自动消防系统的应用价值进行阐述。
        (一)二氧化碳
        就风力发电机组中自动消防系统的应用来看,二氧化碳为常见的灭火介质,其灭火机理在于,在高压或低温状态下,二氧化碳得以液化,随着喷放的进行,气体体积在短时间内快速膨胀,可以吸收较多的热,灭火现场及保护区内温度明显降低,二氧化碳气体浓度较高,可就被保护空间内的氧气含量进行稀释,从而通过窒息的方式进行灭火。就二氧化碳灭火的原理来看,在实际灭火过程中不会对火场环境造成污染,能够避免腐蚀或破坏被保护的物体。在实际应用过程中,可满足固液气体火灾的扑救需求,二氧化碳浓度较高的情况下,可就固态金属火灾进行扑救。但这一灭火方式的不足在于,由于灭火浓度较高,灭火级别较低,要求所使用的空间相对密闭,并且抗复燃的能力并不理想。
        (二)七氟丙烷
        在自动消防系统中,七氟丙烷的灭火原理在于,主要是在灭火剂热分解作用下,会产生含氟自由基,在燃烧反应过程中,支链反应中的的H-、OH-、O-活性自由基得以产生,并与前者存在气相作用,对燃烧中的化学反应形成一致,灭火也得以顺利实施。就七氟丙烷的优点来看,其在应用过程中能够实现快速灭火,效率较高,效果理想,灭火浓度较低。但此种方式的局限性在于,七氟丙烷灭火剂有着较高的沸点,若实际使用场所环境温度较低,需慎重使用。七氟丙烷在全淹没灭火系统中具有良好的适用性,若实际灭火现场温度较高,则氢氟酸的产生率较高,作用于皮肤或者精密仪器等,极易出现酸蚀作用,因此必须要加以高度重视。
        (三)超细干粉
        就超细干粉的灭火机理来看,在应用过程中能够隔绝被保护物和空气,将氧气阻断,使得不具备再次燃烧的条件,主要是从物理角度来防范复燃。超细干粉接触燃烧物火焰的情况下,能够产生化学反应,将燃烧连切断,进而扑灭火焰。当超细粉体晶体接触灼烧物质表面时,会出现化学反应,所形成的覆盖层为玻璃状,能够隔离固体表面与周围空气的氧,通过窒息来防止燃烧。通过超细粉体灭火剂的应用,能够结合高温条件进行分解,就部分热量进行吸收,进而发挥冷却作用,满足灭火需求。就超细干粉的优点来看,其无毒害,与普通干粉相比更细,流动性较高,绝缘性显著,能够达到较高的灭火效率,能够得到广泛应用。但超细干粉的局限性在于,一旦系统触发,会产生一定残留物,需要通过人工方式将残留物清理干净。
        (四)Novec 1230D
        Novec 1230D的灭火机理在于,将火灾现场的热量去除。随着释放的进行,Novec 1230D与空气相接触,促进了气态混合物的形成,能够对热量加以吸收。Novec 1230D灭火剂的应用价值在于,有着较低的灭火浓度,实际灭火效率高,不会腐蚀被保护物,并且有着较强的绝缘性。Novec 1230D的不足之处在于,要求所使用的灭火环境为密闭空间,并且为有压存储。
        
四、结束语
        风力发电机组所处环境复杂,难以实时监测火灾,需要以完备的自动消防系统为支持,才能够为风力发电机组的稳定安全运行提供保障。结合风力发电机组的实际情况出发,就自动消防系统技术加以更新,优化其安全性能,完善系统配置,及时消除火灾隐患,保障财产安全,风力发电机组自身的市场竞争力也得到显著提升。
        
参考文献:
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[2] 吕贵龙, 张宇, 邵宇鹰. 消防安全保护系统在风力发电机组中的应用[J]. 期刊论文, 2012(05):471-473.
[3] 寻征轩. 自动消防系统在风力发电机组中的应用[J]. 上海电机学院学报, 2010(01):59-62.
[4] 孙小路. 浅谈风电机组自动消防系统[J]. 中国战略新兴产业, 2019, 000(010):120.
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