风力发电机组火灾特性及消防系统应用.ppt

风力发电机组火灾特性及消防系统应用试验研究第一章项目概述研究目标任务

建立风力发电机组的火灾特性及消防系统应用模拟试验研究装置；
对风力发电机组的火灾特性和消防系统应用进行模拟试验研究；
提出适合风力发电机组特殊运行环境和技术条件的专用消防系统集成方案；
为国家风力发电行业的消防设计防火规范以及相关产品标准和检测标准的制订提供依据。第二章国内外研究现状及发展趋势第三章风力发电机组火灾特性研究容易发生火灾的部位和设备叶轮

组成：叶片、整流罩、轮毂、叶片调节电机与控制系统等。

隐患部位：叶片、调节电机与控制系统。

火因：叶片遭受雷击、电机超负荷运行、控制系统过热老化击穿等。风机叶片雷击火灾塔架

组成：一般为中空圆柱形，设有数个平台，内有爬梯、传输控制电缆，塔架底层设有变频柜、控制柜等。
隐患部位：传输控制电缆、变频柜、控制柜等设施。
火因：控制柜空间狭小、通风不良、电气元件过热老化击穿，电缆过流绝缘降低。可燃物品种类及分布特点国外风力发电机组火灾统计分析表4德国风机火灾统计表（2002-2005）国内风力发电机组火灾案例分析福建某风电场一起风力发电机组火灾分析

损失：36＃进口机组全部烧毁，直接经济损失一千多万元。

火因：机舱主变压器后侧三相绝缘垫块盐雾凝结污染严重，形成污闪电晕放电现象，造成对地、相间短路，形成电弧，引起火灾。

消防救援：无自动灭火设施，因夜间大雾人员无法到达现场。
27#机组变压器后侧污闪痕迹内蒙某风电场一起风力发电机组火灾分析

损失：一台2MW机组全部烧毁，直接经济损失两千多万元。

火因：待查。

消防救援：无自动灭火设施。消防队赶到现场，但面对60余米高的机舱和叶片火灾无力施救，束手无策！只能退离100米之外的上风方向，见机扑灭掉落残片之火焰，避免引起草原大火！
三起火灾警示风力发电机组火灾的特点

可燃物种类多，火灾荷载密度大。
火灾隐患多，容易发生电气火灾、固体火灾和液体火灾。
通风换气迅速，火焰蔓延速度快。
设备价值高，火灾损失大，一旦发生火灾，将造成巨大的直接损失和间接损失。
容易引起附近建构筑物火灾，诱发森林火灾和草原火灾。
火灾扑救难度大，外部救援几无可能，且火灾坠落物严重威胁救援人员人身安全。第四章风力发电机组消防系统应用风机叶片、机舱、隔热吸音棉、电缆、刹车系统等的防火问题

美国NFPA850-2009《发电厂和高压直流转换站的防火推荐规程》推荐采用不燃材料制作风机叶片和机舱等重要部件。
国内已见到采用混合添加剂来提高叶片阻燃性能（氧指数）的研究报道。
国内某公司研制成功具有隔音、保温和阻燃性能的风力发电机组机舱隔音结构，并已申请专利。
电缆过流引发的电气火灾，具有不易监控、蔓延速度快的特点，应对电缆和电缆井口、孔洞等采取防火措施。
刹车系统在高速制动时容易产生火花和高温碎屑，可能引燃附近泄露的润滑油和其它可燃物而酿成火灾。防火分区问题

机舱和塔筒上下联通，有较多的输电电缆和控制电缆，火灾时容易通过电缆上下蔓延而难于控制；
爬梯口容易产生烟囱效应；
划分防火分区，阻止火灾的蔓延，使火灾损失降低到最小程度。火灾自动探测装置的选择设置问题

少量的烟雾可能被大量的空气流稀释，应选择高灵敏度的感烟探测器，如吸气式感烟探测器等。
窄小空间内热空气分层形成热屏障效应，探测器的设置位置和高度要适当，在排风口附近应增加探测点。
烟雾和热气流容易受密集的设备、线缆以及电缆夹层结构的阻挡，探测器应在易发生火灾的设备和部位多点布置。
电气设备控制柜等装置的外壳密闭性强，应把吸气式感烟探测器的吸气管伸入柜内探测或单独安装一只探测器。
电线电缆火灾初期发热和发烟量很少，而且这些量少且温度不高的烟气的扩散能力很差。普通探测器很难探测到，采用吸气式感烟探测器贴近布管和缆式线形感温探测器组合可能会取得好的探测效果。
变速箱和发电机等的异常高温由于快速换气不易探测，采用缆式感温探测器接触缠绕探测可能更可靠有效。
所选设备性能稳定可靠，易于维护管理，运行成本低。火灾自动灭火装置的选择设置问题

强空气对流和开敞空间孔洞容易导致灭火药剂的快速流失，对需要较长时间才能灭火装置不利，应选用能够快速灭火的灭火装置和灭火药剂。
机舱内设备密集，空间窄小，会阻挡灭火药剂的喷放和扩散，应选用全淹没应用和局部应用能力都好的灭火装置，灭火装置应重点布置在变速箱、刹车盘、发电机、电缆夹层等易发生火灾的部位。
由于可能发生火灾的设备和部位较多，应尽量采取全淹没灭火方式，并考虑足够灭火剂用量和流失补偿量。
机舱内设备安装条件和空间有限，应尽量采用安装简便、占用空间少的无管网灭火装置。
电气控制柜、变频柜等封闭设备应内置小型自动灭火装置才能有效控制灭火。
灭火药剂不会对机组设备造成二次污染，容易清理，不污染环境，不破坏大气层。