如何有效應對風電機組火災發(fā)生

2016-05-07 來源：智能風云瀏覽數(shù)：1555

大風車轉(zhuǎn)呀吱悠悠地轉(zhuǎn)，這些大風車的葉輪利用空氣動力學原理依靠風能旋轉(zhuǎn)，將風能轉(zhuǎn)化為電能匯入電網(wǎng)傳輸?shù)饺珖鞯亍５侨绻麢C組因運行環(huán)境或者自身質(zhì)量的原因出現(xiàn)火災，則會引起飛車、倒塔等惡性事故。

　　大風車轉(zhuǎn)呀吱悠悠地轉(zhuǎn)，這些大風車的葉輪利用空氣動力學原理依靠風能旋轉(zhuǎn)，將風能轉(zhuǎn)化為電能匯入電網(wǎng)傳輸?shù)饺珖鞯?。但是如果機組因運行環(huán)境或者自身質(zhì)量的原因出現(xiàn)火災，則會引起飛車、倒塔等惡性事故。

　　如上圖所示，風機上面的發(fā)電機部分因“飛車”事故發(fā)生了火災，伴隨著濃濃的黑煙和熊熊的烈火，整個頂端部分在不斷的土崩瓦解，機艙尾部的發(fā)電機起火后大火延伸至齒輪箱直至風機前部的葉片，三只葉片等角度分布保持整體平衡，當有任何一支葉片被大火燒斷，在不平衡力作用下，風機的塔筒被折斷，一臺風機就徹底的倒下了，如果風機周圍是草原或者林區(qū)又可能引發(fā)草場、山林火災，后果不堪設(shè)想。風力發(fā)電機組起火之后就是這么的瘋狂和駭人。

　　起火了就得救火呀，可風力發(fā)電機的起火跟普通的火災還有差別，面臨著好些難題。

　　高空不易救援

　　風電機組的主要部件如機艙和葉片運行在距離地面七八十米的高空，相當于30層樓高，通?；馂陌l(fā)生的時候風都比較大，一般的消防車的水壓難以到達如此高度，起火時只能“忘火興嘆”。

　　野外不易救援

　　風電場通常都遠離城市，城市消防車輛很難及時到達。海上風電機組的火災救援更是遙不可及，發(fā)生了火災，常常只能任其燒毀。

　　火災救援困難是一方面，風機自身的火災隱患又是另一方面。

　　野外雷擊

　　風機機組多架設(shè)在野外風速比較大的地方，如山脊、開闊的平原等處，而這些地方恰恰是容易遭受雷擊的區(qū)域。雷擊能量的大小很難預測，而風機的防雷設(shè)計系統(tǒng)都是按照一定的標準設(shè)計，是有容量限度的。當防雷系統(tǒng)缺陷或者實際的雷擊超過設(shè)計標準時，就會發(fā)生火災。

　　風機設(shè)計制造缺陷

　　風機的設(shè)計要符合當?shù)剡\行環(huán)境的特點，但是某些風機設(shè)計上制造上有缺陷。如在海邊或者海上運行的風機，需要考慮鹽霧對電氣設(shè)備腐蝕的影響，有的風機未安裝潮濕空氣過濾系統(tǒng)，導致機艙里高壓變壓器等設(shè)備的接線端子銹蝕，產(chǎn)生污閃電暈放電現(xiàn)象，最后造成相間短路發(fā)生火災。有的風機齒輪箱漏油嚴重，地板上會有一些積油，遇到緊急剎車時，剎車盤濺出的火星會引起火災。有的風機防雷性能較差，未能正確按照防雷分區(qū)的要求設(shè)計相應的防雷措施，有的制造質(zhì)量較差接地線未能正確安裝，或者風電場自身的接地網(wǎng)長期銹蝕導致接地性能下降等。這些因素均會在運行中由于自身(電氣防護等級下降)或外界的原因(雷擊)導致火災發(fā)生。

　　服務(wù)不到位

　　由于風電近幾年裝機量猛增，人員培訓跟不上，很多維修人員在工作時沒有風機防火意識。風電機組的維修人員由于工作粗心，有時候會在維修結(jié)束后在機艙里留下沾染油污的棉絲、或者齒輪箱滲油沒有及時擦洗干凈。當機組發(fā)生緊急剎車時，剎車片會擦出火星，濺到棉絲上可能會引燃棉絲導致火災。

　　風機內(nèi)部風險點的識別

　　由于以上問題的存在，風電機組必須自身配套有自動探測，自動滅火功能且性能穩(wěn)定的消防裝置。國內(nèi)風電行業(yè)曾經(jīng)照搬城市樓宇用管網(wǎng)式消防系統(tǒng)，但由于風電機組特殊運行環(huán)境，管網(wǎng)水基、儲壓七氟丙烷等幾代滅火裝置均未能實現(xiàn)理想的消防功能，并且存在著如下問題：

　　1、容易誤觸發(fā)

　　當風電場發(fā)生雷擊時，系統(tǒng)容易發(fā)生誤觸發(fā)，多個風電場曾經(jīng)發(fā)生過多臺甚至整場誤觸發(fā)，給風電機組的運行帶來很大的困擾。

　　2、系統(tǒng)容易失效

　　對有源傳感器(煙感、溫感)來說，其供電系統(tǒng)本來就是火災的風險之一，供電系統(tǒng)發(fā)生故障導致傳感器失效，系統(tǒng)就成了聾子瞎子，無法有效觸發(fā)滅火裝置。通常有源傳感器耐低溫性能差，在低溫時候功能失效，在火情發(fā)生時，無法有效觸發(fā)。

　　3、壓力容器帶來風險

　　有的系統(tǒng)使用的壓力容器高達15MPa，不符合“被保護區(qū)域不允許存放壓力容器”的規(guī)定。風電場的晝夜或者冬夏溫差較大，導致滅火介質(zhì)流失，如果不能及時補充，則系統(tǒng)滅火效率就會大打折扣。

　　4、維護工作繁雜

　　有源傳感器通常要求每二年要做傳感器測試，定期清理沙塵;壓力容器需要定期檢查壓力(我們辦公樓走廊里的滅火器還要每月檢查一次壓力，每年更換消防器材呢)，機艙里面需要布置復雜的管網(wǎng)。這都給日常的運行維護工作帶來了額外的負擔。

　　有問題就要解決問題，有困難就要克服困難，針對風力發(fā)電機組起火特有的問題，漢能華科技提出了的安全高效的風電機組自動消防系統(tǒng)方案。

　　滅火方案及工作原理

　　根據(jù)不同的保護部位采用不同的滅火介質(zhì)，在機艙空間滅火使用超細干粉裝置，在各個電氣柜里面滅火采用氣溶膠裝置，二者均采用機械式感溫啟動元件觸發(fā)。觸發(fā)溫度可以根據(jù)機艙和控制柜的正常工作溫度來設(shè)定。

　　當火災發(fā)生后，被保護區(qū)域溫度上升到設(shè)定的溫度時，機械式感溫啟動元件產(chǎn)生脈沖電流觸發(fā)滅火裝置(干粉裝置或氣溶膠裝置)釋放滅火藥劑，火災會在1～5秒內(nèi)撲滅。滅火后會自動產(chǎn)生一個反饋信號給主控系統(tǒng)。其特點是“自探自滅，無源啟動、無壓儲存、無需管網(wǎng)、10年免維護”。已經(jīng)應用在陸上風電、海上風電，國內(nèi)外機型的多個項目中。