《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)特性及消防系統(tǒng)應(yīng)用》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)特性及消防系統(tǒng)應(yīng)用（45頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)特性及消防系統(tǒng)應(yīng)用試驗(yàn)研究,公安部天津消防研究所,公安部四川消防科研所,2010,年,3,月,第一章 項(xiàng)目概述,世界風(fēng)能發(fā)展迅猛,安全事故頻發(fā),火災(zāi)事故不斷,經(jīng)濟(jì)損失巨大,消防設(shè)施空白,消防問題亟待解決,研究背景,研究目標(biāo)任務(wù),建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的火災(zāi)特性及消防系統(tǒng)應(yīng)用模擬試驗(yàn)研究裝置；,對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的火災(zāi)特性和消防系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行模擬試驗(yàn)研究；,提出適合風(fēng)力發(fā)電機(jī)組特殊運(yùn)行環(huán)境和技術(shù)條件的專用消防系統(tǒng)集成方案；,為國(guó)家風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的消防設(shè)計(jì)防火規(guī)范以及相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂提供依據(jù)。,第

2、二章 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),DIN EN 50308-2005,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防護(hù)措施的設(shè)計(jì)、操作和維修要求,包含機(jī)組的消防安全防護(hù)。,隸屬于德國(guó)保險(xiǎn)業(yè)聯(lián)合會(huì)（,GDV,）的安防認(rèn)證機(jī)構(gòu),VdS,于,2007,年制訂了風(fēng)力發(fā)電機(jī)消防系統(tǒng)測(cè)試認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),VdS-3523,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組消防指南,。,2008,年德國(guó)勞埃德船級(jí)社（,GL,）制訂,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組消防系統(tǒng)評(píng)定規(guī)程,美國(guó),NFPA 850,發(fā)電廠和高壓直流轉(zhuǎn)換站的防火推薦規(guī)程,，在,2009,年的修訂版中增加了,3,個(gè)章節(jié)：,風(fēng)力發(fā)電,太陽能發(fā)電,地?zé)崮馨l(fā)電,我國(guó)寧夏制訂了地方標(biāo)準(zhǔn),DB64/T 524-2008,寧夏風(fēng)力發(fā)電

3、機(jī)組消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)范,。,近年德國(guó)在一些大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中設(shè)置了自動(dòng)消防設(shè)施（,REpower,5M,）。,目前我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組只是在機(jī)艙內(nèi)放置了兩具滅火器而已。,第三章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)特性研究,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基本結(jié)構(gòu),葉輪,機(jī)艙,塔架,控制系統(tǒng),容易發(fā)生火災(zāi)的部位和設(shè)備,機(jī)艙,組成：主軸總成、潤(rùn)滑散熱系統(tǒng)、齒輪箱、剎車系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、提升機(jī)、偏航軸承、偏航驅(qū)動(dòng)、機(jī)艙底座、照明系統(tǒng)、傳輸電纜、控制柜等。,隱患部位：潤(rùn)滑散熱系統(tǒng)、齒輪箱、剎車系統(tǒng)、機(jī)艙底座、傳輸電纜、控制柜等部位容易引發(fā)火災(zāi)。,火因：高溫運(yùn)行、通風(fēng)不良、過熱老化、潤(rùn)滑油泄露、高速制動(dòng)和極端惡劣氣候條件等。,葉輪,組

4、成：葉片、整流罩、輪轂、葉片調(diào)節(jié)電機(jī)與控制系統(tǒng)等。,隱患部位：葉片、調(diào)節(jié)電機(jī)與控制系統(tǒng)。,火因：葉片遭受雷擊、電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行、控制系統(tǒng)過熱老化擊穿等。,風(fēng)機(jī)葉片雷擊火災(zāi),塔架,組成：一般為中空?qǐng)A柱形，設(shè)有數(shù)個(gè)平臺(tái)，內(nèi)有爬梯、傳輸控制電纜，塔架底層設(shè)有變頻柜、控制柜等。,隱患部位：傳輸控制電纜、變頻柜、控制柜等設(shè)施。,火因：控制柜空間狹小、通風(fēng)不良、電氣元件過熱老化擊穿，電纜過流絕緣降低。,可燃物品種類及分布特點(diǎn),風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上采用的可燃物品種類較多，包括：各類潤(rùn)滑油、液壓油、高壓膠管、通風(fēng)管、電氣元件、電線電纜、油漆、密封材料、隔熱吸音棉、機(jī)艙罩和葉片材料等等。,這些可燃物品分布在葉輪、機(jī)艙和

5、塔架的不同部位，其中機(jī)艙罩內(nèi)的可燃物品種類和數(shù)量最多，機(jī)器設(shè)備也多，布置密集，空間窄小，火災(zāi)危險(xiǎn)性最高。,國(guó)外風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)統(tǒng)計(jì)分析,表,3,世界風(fēng)力發(fā)電機(jī)安全事故統(tǒng)計(jì)表（,2009.12.31-,英國(guó)）,事故類別,發(fā)生起數(shù),占比（,%,）,備注,死亡事故,60,8.4%,亡,66,人,傷害事故,38,5.3%,葉片事故,167,23.4%,葉片損壞、脫落,火災(zāi)事故,138,19.3%,毀滅性,結(jié)構(gòu)損壞事故,84,11.7%,主要部件和塔架,結(jié)冰拋擊事故,(ice throw),27,3.8%,結(jié)冰墜落和,拋出擊打,運(yùn)輸事故,45,6.3%,運(yùn)輸和裝卸,破壞環(huán)境事故,60,8.4%,含珍稀動(dòng)

6、植物,和鳥類死亡,其它事故,96,13.4%,總數(shù),715,100.0%,表,4,德國(guó)風(fēng)機(jī)火災(zāi)統(tǒng)計(jì)表（,2002-2005,）,共,22,起毀滅性火災(zāi)事故由控制柜引發(fā)的火災(zāi)事故,16,起，占,72.7%,國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)案例分析,海南某風(fēng)電場(chǎng)一起風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)分析,損失：塔筒底部電氣控制柜和變頻柜全部燒毀，停機(jī),2,月。,火因：電氣控制柜通風(fēng)不良，散熱條件差，運(yùn)行溫度過高。一年內(nèi)電氣控制柜溫度高于,55,的長(zhǎng)達(dá),41,天，最高溫度達(dá),63.5,，而無功補(bǔ)償電容器最高允許使用溫度不超過,55,。曾大量損壞，但未采取有效措施。,消防救援：無自動(dòng)滅火設(shè)施，外部救援無效，水漬損失大。,福建某風(fēng)電

7、場(chǎng)一起風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)分析,損失：,36,進(jìn)口機(jī)組全部燒毀，直接經(jīng)濟(jì)損失一千多萬元。,火因：機(jī)艙,主變壓器后側(cè)三相絕緣墊塊鹽霧凝結(jié)污染嚴(yán)重，形成污閃電暈放電現(xiàn)象，造成對(duì)地、相間短路，形成電弧，引起火災(zāi)。,消防救援：無自動(dòng)滅火設(shè)施，因夜間大霧人員無法到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。,27#,機(jī)組變壓器后側(cè)污閃痕跡,36#,機(jī)組火災(zāi)殘骸,內(nèi)蒙某風(fēng)電場(chǎng)一起風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)分析,損失：一臺(tái),2MW,機(jī)組全部燒毀，直接經(jīng)濟(jì)損失兩千多萬元。,火因：待查。,消防救援：無自動(dòng)滅火設(shè)施。消防隊(duì)趕到現(xiàn)場(chǎng)，但面對(duì),60,余米高的機(jī)艙和葉片火災(zāi)無力施救，束手無策！只能退離,100,米之外的上風(fēng)方向，見機(jī)撲滅掉落殘片之火焰，避免引起草原大火

8、！,三起火災(zāi)警示,機(jī)組無自動(dòng)消防設(shè)施，不能早期發(fā)現(xiàn)火情，不能早期滅火控制，一旦發(fā)生火災(zāi)，無法避免巨大損失。,人員無法及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)。,外部救援滅火無能為力，只能望火興嘆！,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的消防安全保護(hù)已刻不容緩！,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)的特點(diǎn),可燃物種類多，火災(zāi)荷載密度大。,火災(zāi)隱患多，容易發(fā)生電氣火災(zāi)、固體火災(zāi)和液體火災(zāi)。,通風(fēng)換氣迅速，火焰蔓延速度快。,設(shè)備價(jià)值高，火災(zāi)損失大，一旦發(fā)生火災(zāi)，將造成巨大的直接損失和間接損失。,容易引起附近建構(gòu)筑物火災(zāi)，誘發(fā)森林火災(zāi)和草原火災(zāi)。,火災(zāi)撲救難度大，外部救援幾無可能，且火災(zāi)墜落物嚴(yán)重威脅救援人員人身安全。,第四章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組消防系統(tǒng)應(yīng)用,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處環(huán)

9、境技術(shù)條件對(duì)消防系統(tǒng)有不利影響：,內(nèi)部通風(fēng)設(shè)備和外部環(huán)境風(fēng)速形成強(qiáng)氣流，機(jī)艙內(nèi)部快速通風(fēng)換氣，對(duì)火災(zāi)探測(cè)器的快速響應(yīng)和滅火裝置的滅火效能有較大影響；,工作環(huán)境的極低溫（,-40,以下）和極高溫（,+50,以上）對(duì)設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性的不利影響；,震動(dòng)尤其是橫向震動(dòng)對(duì)設(shè)備安裝和安全運(yùn)行產(chǎn)生不利影響；,水霧、鹽霧和腐蝕性氣體、沙塵等惡劣氣候環(huán)境對(duì)設(shè)備長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的不利影響；,機(jī)艙內(nèi)強(qiáng)電磁場(chǎng)和電磁兼容性對(duì)設(shè)備運(yùn)行可靠性的影響。,風(fēng)機(jī)葉片、機(jī)艙、隔熱吸音棉、電纜、剎車系統(tǒng)等的防火問題,美國(guó),NFPA 850-2009,發(fā)電廠和高壓直流轉(zhuǎn)換站的防火推薦規(guī)程,推薦采用不燃材料制作風(fēng)機(jī)葉片和機(jī)艙等重要部件。,

10、國(guó)內(nèi)已見到采用混合添加劑來提高葉片阻燃性能（氧指數(shù)）的研究報(bào)道。,國(guó)內(nèi)某公司研制成功具有隔音、保溫和阻燃性能的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙隔音結(jié)構(gòu)，并已申請(qǐng)專利。,電纜過流引發(fā)的電氣火災(zāi)，具有不易監(jiān)控、蔓延速度快的特點(diǎn)，應(yīng)對(duì)電纜和電纜井口、孔洞等采取防火措施。,剎車系統(tǒng)在高速制動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生火花和高溫碎屑，可能引燃附近泄露的潤(rùn)滑油和其它可燃物而釀成火災(zāi)。,防火分區(qū)問題,機(jī)艙和塔筒上下聯(lián)通，有較多的輸電電纜和控制電纜，火災(zāi)時(shí)容易通過電纜上下蔓延而難于控制；,爬梯口容易產(chǎn)生煙囪效應(yīng)；,劃分防火分區(qū)，阻止火災(zāi)的蔓延，使火災(zāi)損失降低到最小程度。,火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)裝置的選擇設(shè)置問題,少量的煙霧可能被大量的空氣流稀釋，應(yīng)選

11、擇高靈敏度的感煙探測(cè)器，如吸氣式感煙探測(cè)器等。,窄小空間內(nèi)熱空氣分層形成熱屏障效應(yīng)，探測(cè)器的設(shè)置位置和高度要適當(dāng)，在排風(fēng)口附近應(yīng)增加探測(cè)點(diǎn)。,煙霧和熱氣流容易受密集的設(shè)備、線纜以及電纜夾層結(jié)構(gòu)的阻擋，探測(cè)器應(yīng)在易發(fā)生火災(zāi)的設(shè)備和部位多點(diǎn)布置。,電氣設(shè)備控制柜等裝置的外殼密閉性強(qiáng)，應(yīng)把吸氣式感煙探測(cè)器的吸氣管伸入柜內(nèi)探測(cè)或單獨(dú)安裝一只探測(cè)器。,電線電纜火災(zāi)初期發(fā)熱和發(fā)煙量很少，而且這些量少且溫度不高的煙氣的擴(kuò)散能力很差。普通探測(cè)器很難探測(cè)到，采用吸氣式感煙探測(cè)器貼近布管和纜式線形感溫探測(cè)器組合可能會(huì)取得好的探測(cè)效果。,變速箱和發(fā)電機(jī)等的異常高溫由于快速換氣不易探測(cè)，采用纜式感溫探測(cè)器接觸纏繞探測(cè)

12、可能更可靠有效。,所選設(shè)備性能穩(wěn)定可靠，易于維護(hù)管理，運(yùn)行成本低。,火災(zāi)自動(dòng)滅火裝置的選擇設(shè)置問題,強(qiáng)空氣對(duì)流和開敞空間孔洞容易導(dǎo)致滅火藥劑的快速流失，對(duì)需要較長(zhǎng)時(shí)間才能滅火裝置不利，應(yīng)選用能夠快速滅火的滅火裝置和滅火藥劑。,機(jī)艙內(nèi)設(shè)備密集，空間窄小，會(huì)阻擋滅火藥劑的噴放和擴(kuò)散，應(yīng)選用全淹沒應(yīng)用和局部應(yīng)用能力都好的滅火裝置，滅火裝置應(yīng)重點(diǎn)布置在變速箱、剎車盤、發(fā)電機(jī)、電纜夾層等易發(fā)生火災(zāi)的部位。,由于可能發(fā)生火災(zāi)的設(shè)備和部位較多，應(yīng)盡量采取全淹沒滅火方式，并考慮足夠滅火劑用量和流失補(bǔ)償量。,機(jī)艙內(nèi)設(shè)備安裝條件和空間有限，應(yīng)盡量采用安裝簡(jiǎn)便、占用空間少的無管網(wǎng)滅火裝置。,電氣控制柜、變頻柜等封閉

13、設(shè)備應(yīng)內(nèi)置小型自動(dòng)滅火裝置才能有效控制滅火。,滅火藥劑不會(huì)對(duì)機(jī)組設(shè)備造成二次污染，容易清理，不污染環(huán)境，不破壞大氣層。,所選設(shè)備性能穩(wěn)定可靠，易于維護(hù)管理，運(yùn)行成本低。,幾類常用滅火裝置的對(duì)比分析,通過對(duì)滅火裝置的適用范圍、滅火機(jī)理、滅火方式、滅火劑噴放時(shí)間、滅火劑用量、滅火裝置體積、滅火裝置安裝、滅火劑儲(chǔ)存壓力、滅火后清理和二次污染、安裝和維護(hù)成本等綜合性能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析判斷：超細(xì)干粉滅火裝置和高壓細(xì)水霧裝置比較適合風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行環(huán)境和技術(shù)條件。,常溫下,(+0,度以上,),六氟丙烷和七氟丙烷的性價(jià)比和適用性也不錯(cuò)，但滅火時(shí)會(huì)產(chǎn)生氫氟酸，具有腐蝕性，對(duì)人體有明顯的毒性。,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防火措

14、施和專用消防系統(tǒng),專用消防系統(tǒng)集成方案應(yīng)遵循的基本原則：,做到智能防護(hù)，自動(dòng)控制，無需人員值守，聯(lián)網(wǎng)能力強(qiáng)；,做到極早發(fā)現(xiàn)火情，實(shí)行多級(jí)預(yù)防與滅火控制；,報(bào)警系統(tǒng)與滅火系統(tǒng)和生產(chǎn)安全控制系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)有序；,設(shè)備的選用和設(shè)置必需符合機(jī)組運(yùn)行環(huán)境的基本要求；,必須快速高效滅火，防止重大經(jīng)濟(jì)損失；,設(shè)備安裝維護(hù)簡(jiǎn)便、長(zhǎng)期運(yùn)行性能穩(wěn)定可靠、運(yùn)行成本低；,注重機(jī)組構(gòu)件材料的防火保護(hù)和防火分區(qū)劃分相結(jié)合，增強(qiáng)機(jī)組各主要構(gòu)件的防火性能，提高機(jī)組整體抵御火災(zāi)能力和防火分隔能力，有效控制火災(zāi)蔓延。,基本要求,使用環(huán)境溫度：,-40C60C,，,振動(dòng)條件 ，,雷電環(huán)境，,電磁環(huán)境，,耐腐蝕環(huán)境條件。,專用火災(zāi)自

15、動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置要求,由火災(zāi)探測(cè)器、火災(zāi)報(bào)警按鈕和專用火災(zāi)報(bào)警控制器組成。,設(shè)置足夠數(shù)量的高靈敏度感煙探測(cè)器，如極早期吸氣式煙霧探測(cè)器，實(shí)行多級(jí)報(bào)警，分級(jí)防控。,齒輪箱、剎車系統(tǒng)、傳輸電纜、發(fā)電機(jī)等部位應(yīng)設(shè)置纜式線形感溫探測(cè)器。,可設(shè)置視頻火災(zāi)探測(cè)器，重點(diǎn)監(jiān)控齒輪箱、剎車盤、發(fā)電機(jī)、控制柜等部位，應(yīng)避免留下視頻死角。,火災(zāi)報(bào)警信號(hào)應(yīng)聯(lián)動(dòng)滅火裝置和機(jī)艙排風(fēng)系統(tǒng)，并與生產(chǎn)安全控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)。,每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架底部設(shè)置一臺(tái)專用火災(zāi)報(bào)警控制器，并可設(shè)置一臺(tái)視頻火災(zāi)監(jiān)測(cè)器，控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組專用消防系統(tǒng)運(yùn)行，并將火警、故障、滅火等信號(hào)通過風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)傳輸至風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)主控制室內(nèi)的火災(zāi)報(bào)警控制器

16、主機(jī)。,專用滅火裝置設(shè)置要求,在機(jī)艙內(nèi)應(yīng)設(shè)置非貯壓懸掛式超細(xì)干粉滅火裝置或瓶組式高壓細(xì)水霧滅火裝置，具備自動(dòng)、手動(dòng)和自身溫控三種啟動(dòng)方式；,機(jī)艙作為一個(gè)防護(hù)區(qū)，實(shí)行全淹沒滅火；,電氣控制柜、變頻柜等封閉設(shè)備內(nèi)設(shè)置氣溶膠或其他適宜的小型滅火裝置，具備自動(dòng)、手動(dòng)和自身溫控三種啟動(dòng)方式。,電纜防火涂料和防火堵料的設(shè)置要求,涂刷電纜防火涂料，,采用防火堵料封堵井口，洞口和進(jìn)出線口。,葉片、機(jī)艙、隔熱吸音棉和剎車系統(tǒng)的防火措施要求,風(fēng)機(jī)葉片、機(jī)艙、隔熱吸音棉采用不燃、難燃或經(jīng)阻燃處理的材料制作，并在機(jī)艙內(nèi)涂刷防火涂料。,對(duì)風(fēng)機(jī)葉片和機(jī)艙采取更加科學(xué)有效的防雷措施，切實(shí)減少機(jī)組雷擊火災(zāi)事故的發(fā)生。,對(duì)剎車系統(tǒng)采取封閉隔離措施，避免高速制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的火花和高溫碎屑引發(fā)火災(zāi)。,防火分區(qū)設(shè)置要求,將機(jī)艙作為一個(gè)防火分區(qū)，塔筒按平臺(tái)自然劃分成若干個(gè)防火分區(qū)。,各分區(qū)之間的聯(lián)通孔洞、通道、爬梯口和電纜井等，應(yīng)采用防火隔板、防火堵料和其它防火材料封堵。,滅火器設(shè)置要求,第五章 模擬試驗(yàn)研究裝置,模擬試驗(yàn)研究裝置外部和控制室照片,模擬試驗(yàn)研究裝置內(nèi)部照片,試驗(yàn)采用的專用消防系統(tǒng)包括如下設(shè)備：,極早期吸氣式感煙探測(cè)