风机自动消防系统技术在风机火灾控制方面的应用
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完成单位:中广核(北京)新能源科技有限公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
李峥峰、姜 超、翟健帆、秦思远、高煜坤、郭新毅、李 维、李震领
随着新能源风电装机容量的剧增,新能源风机火灾频发,近年来中广核核新能源公司也发生了10余起风机着火事件,给公司造成了较大的经济、声誉损失,着火风机均为未安装(或局部安装)自动消防设施的老旧风机。目前新能源公司老旧风机占总装机台数的31%,火灾隐患极大,亟需一套自动化程度高的自动消防系统来对老旧风机进行保护,同时新能源公司风电场风机厂家品牌很多,超过15家,各机型布局结构均存在一定的差异和不同,给安装和布设消防系统造成了很大的不便。
我们选择热气溶胶灭火系统作为风机火灾控制方面的应用,该系统能够在风机极端运行环境中(零下温度)正常发挥作用,采用主动式火情判断逻辑,系统灵敏可靠,系统误动作率极低;保护范围广,采用气体全淹没形式,在对机舱保护外,针对易引起火情的风机塔筒马鞍桥部位也加装了灭火装置予以保护。
本消防系统在风机火灾控制上的应用创新主要体现在以下几个方面:
1)实现风机消防主动、在线控制,明确了控制技术要求。
2)明确气溶胶在风机消防系统应用中的技术标准,针对不同机组特点提出差异性的设计浓度。首次提出提高0.2%液压变桨系统的风机设计浓度。
3)明确了灭火介质的安装位置,明确所有部位气溶胶动作反馈。
4)明确了采用机舱全淹没系统的自动灭火系统,提高了灭火的有效性和可靠性。
5)明确了灭火介质的安装位置,验证自动消防系统在风电行业领域应用的有效性。
6)首次明确气溶胶延时30秒后喷放,给机舱作业人员以反应时间,确保了安全性。
7)明确了同时接收到感烟探测器和感温探测器的报警信号(两者逻辑关系为“与”)发出喷放指令,降低了系统误动概率。
8)明确灭火材料为气溶胶,具有较高洁净度和绝缘性能。
9)采用降低事故隐患危险性分数值原则和隐蔽原则(在隐患危害作用的范围设置障碍),综合考虑降低了风机火灾风险控制的成本。
该系统应用数量大,应用效果验证可靠。本项目已应用于中广核新能源公司2569台风机,涵盖了目前风电行业内的所有主流机型,安装完成的风机均未发生风机火灾事故,其成本不高,防范火灾作用强大,具备在风力发电行业内全面推广的可行性。
风机成本节约显著,加装自动消防系统可适度延长部件老化更换周期和更换部件的数量,保守估计机组在安装此消防系统后每台机组每年可节省老化部件更换支出1万元,2569台老旧机组改造后每年可节约投入成本2569万元。
总而言之,该成果具有自主创新性,具有优良的有效性和经济性,技术水平达到国内领先,经济、社会效益显著,应用前景广阔。该项目的实施应用成功,为风电行业老旧风机的火灾防治探索出了一条可行的治理道路,其造价不高,潜在作用大,具备在新能源公司以及新能源行业全面推广的价值和可行性。