摘要：在全球能源枯竭日益严重和人们生态保护意识提高的背景下，新能源逐渐被应用到社会的生产和生活各方面，其中风力发电行业的发展也得到了越来越多的重视。但是由于风力强劲地区的环境一般都比较恶劣，如何提高风电机组的安全运行，防止火灾出现时救援不及造成的严重危害，就需要加强对其自动消防系统的设置和维护，以此来保障风电机组的安全。
关键词: 风电机组 消防系统 应用
1 风电机组配备自动消防系统的必要性
1.1风力发电机组价值较高
作为新能源的风力发电，机组的价值是比较昂贵的，例如一台2MW的风电机组，价格都会超过一千万元。再加上风电机组的外舱材质是玻璃钢，舱内包括了多种类型的电气设备，一旦出现火患所造成的后果是非常严重的，不仅会烧毁舱内的所有设备，即使有所残余维修的意义也不大了，因此针对这种高价值的设备，更需要做好火灾的防护措施。
1.2风力发电机组火灾隐患高
由于风力发电机组的运行是要借助风速的，因此经常被安装在野外风力较强的环境中，最常见的就是山脊或平原处。虽然这些地方的风力强劲，能源丰源，但是在阴雨天气下受到雷击的机会很大，因此出现火灾的可能性也就变高了。
1.3风力发电机组火灾救援难度高
风力发电机组的体型是非常庞大的，以机舱和叶片为例，它们距离地面有着将近三十层楼的高度，一般的消防器材救援难度非常大。再加上风势强劲，一旦出现火情就会快速蔓延，而且野外距离城市较远，大型的消防设备需要时间才能赶到，尤其是对于海上的风电机组而言，消防救援更是可望而不可及了，因此必须要加强对其自动消防系统灭火装置的精细选用。
2 风电机组自动消防系统概述
在风电机组的自动消防系统中，一般会以主动消防型和被动消防型这两种形式出现。其中主动化的自动消防系统包括了火灾探测器和控制器，灭火装置以及远程监控等部件，而被动化的自动消防装置则是由火灾探测器及灭火设施共同组成的，并且在一般情况下灭火装置是集探测器呈一体的。
2.1探测器
感温探测器，主要适用于对探测距离内某个点或者线路周边的温度异常现象，并能及时的发出警报。这种自动消防系统主要借助的是将温度转为电能标识，从而发出信号提醒，依据其形状的不同通常分为点型和线型感温探测器等。
感烟探测器，主要是针对风电机组中燃烧或着是经过热力分解所产生不同状态的微粒进行报警，这种火灾探测器通常表现为光电感烟探测器和红外光束感烟探测器等。
感光探测器，是在火灾发生时会出现光辐射的基础上设计的自动灭火装置，由于火焰在燃烧的时候不止会出现烟雾和热量，还会产生一定的光照强度和闪烁频率，这就为感光探测器的应用创造了条件，紫外火焰探测器和红外光探测器是最典型的自动消防系统形式。
2.2控制器
控制器通常都被安置在风电机组的机舱之内，并借助火灾探测器接收到的信息进行逻辑断定，在作出准确的判断之后就会自行向灭火系统输送指令，指示装置的启动或者停止，此后还要将对应的信息输出至风力电厂的远程监控系统之中。因此控制器在风电机组的自动消防系统中，有着及时探测火灾隐患，反馈灭火情况，以及在确认或在之后能够自行启动或停止灭火装置等功能。
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2.3灭火装置
在风电机组自动消防系统中，灭火装置主要有干粉和细水雾以及二氧化碳等。
干粉灭火剂，就是由小苏打和碳酸铵等物质加上一定量的润滑剂，再混合适当的防潮剂之后，经过研磨程序制出的小颗粒。当风电机组的引发器收到脉冲电流信号的时候，就会自行激活气体的控制器，使得干粉在受到极大压力的环境下迅速胀大，最后破出铝膜并向火患的周围进行喷洒，从而将着火点进行全面的覆盖，最终实现快速有效的灭火。
水系灭火装置，就是在及时的探测到火灾发生之后，在高压气体的作用下将灭火剂推射到火灾燃烧之处，这种装置中的灭火剂是由水和添加剂混合制成的，而添加剂的使用则能极大地提升水在灭火中的速度和效率，因此也被称为是水系的灭火剂。
探火管式灭火装置，这种装置中的灭火剂是七氟丙烷是一种无色无味的气体，其在探测馆受热后被软化的瞬间能够迅速突破装置限制，从而形成一个朝向火患处喷射的口子，在七氟丙烷进行喷射的过程中，由于吸收了大量的火灾热量，液体状态的灭火剂会迅速生化危机气态，进而有效的减少了火灾周围的热量和温度。
3 风电机组自动消防系统的选用
3.1风电机组自动消防系统的选用要求
硬度低温环境挑战的能力是风电机组选择自动消防系统的首要因素，由于风力发电是在野外进行，温度比城市的要低，尤其是冬季的夜间，一些风电机组安置地方的室外温度会低至零下三十多度，因此消防设备必须要有较高的抗低温能力，保证在零下四十度到零上五十度的范围能正常运行。除此之外，所选用的自动消防系统还应该具备便利维护的特点，尽量避免消防系统的维护成为风电机组运行的额外工作。
3.2风电机组自动消防系统的选用建议
不同于民用设施中的自动消防系统，风电机组中自动灭火装置的应用其实会产生很多的问题。由于风力发电场地的环境因素影响，低温沙尘或者高温风沙的现象尤其普遍，这都会给自动消防系统的正常运作产生阻碍。除此之外风电机舱的内部都会设置遮挡装置，因此就削弱了自动消防系统灭火剂的全覆盖效能。最后为了保证风电机舱的温度正常，经常会采用排风措施对机舱进行降温，击打了舱内空气的流通性。这些风电机组的新特性，都为自动消防系统的选择提出了更高的要求。
对探测器的选用，要改变过去选择单一类型装置的习惯，最少要保证两种探测器装置的使用，比如可以将感烟装置同感光装置结合起来共同安装。与此同时还应该进一步保障探测器的传输功能，才能提高其向控制器进行信号警报等消息的传送，才能更及时有效的控制和消灭火灾。
对控制器的选用，要注意控制器对火灾信息传输和反馈的速度计准确性，此外控制器还应该具备在一同接收到超过两路探测器传送来的火灾信息时自动进行确认，并延时开启灭火设施。最后控制器还要在收到远程监控系统发送的停止信号时，能够自行关闭灭火装置。
对灭火装置的选用，要在全面结合风电机舱环境温度的因素基础上，进行灭火剂种类的选取，以探管式灭火装置为例，其中七氟丙烷的保存放置温度范围在零到五十度之间，因此当其处在低于零下十六度的环境中 ，就会变为液体状态，不能及时的启动灭火装置，这时就应该考虑在低温环境下应用干粉进行灭火。与此同时在设计灭火装置的时候，还应该采取措施提高保障，要通过增加冗余设施避免由于一种启动装置无法及时生效而产生的严重危害后果。
除了上述装置设施的选取考量之外，还应该注重对以下环节的设计。例如在风电机舱条件许可的基础上，可以将灭火装置进行分散安装，并适当增加装置的数量。或者是在灭火装置的安装过程中，要将其安置在舱内刹车盘或者是齿轮箱这类火灾隐患较高的位置旁。再或者是应当在风电机组的塔筒下安装手动操作按钮，并提供启动和关闭的功能，从而为消防系统在紧急情况下的操作提供了更多一层的保障。
论文作者:韩志惠,田军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/25
标签：装置论文; 机组论文; 风电论文; 探测器论文; 火灾论文; 消防系统论文; 灭火剂论文; 《电力设备》2018年第4期论文;