火探管在风力发电机组设备中的应用

1. 风力发电发展现状

近几年,国内的兆瓦级风力发电机迅速发展并成为当前的主流科技。很多人存有侥幸心理,认为风力发电机发生火灾的几率很小,因此,目前国内的陆上风力发电机组的消防设备基本上都是手提式灭火器。正是这个原因,一旦风力发电机组在无人的情况下发生火灾,可能会面临被全部烧毁的悲剧,造成极大的经济损失。为此,人们对风力发电机组的消防安全越来越重视。风力发电机组设备的运行区域大都是位于距地面50m以上的高空,且无人职守。尤其是海上风力发电机组与监控室相距甚远,难以接近,一旦风力发电机组发生火灾,灭火的响应时间将大大增加。风力发电设备价格昂贵,缩短灭火的响应时间对于减少设备的损坏和降低用电者因电力供应中断而产生的经济损失至关重要,因此拥有一套稳定、可靠的自动消防系统对于风力发电机组设备来说是尤其的重要。

2. 容易发生火灾的部位和设备

•   机舱
Ø 组成：主轴总成、润滑散热系统、齿轮箱、刹车系统、发电机、提升机、偏航轴承、偏航驱动、机舱底座、照明系统、传输电缆、控制柜等。
Ø 隐患部位：润滑散热系统、齿轮箱、刹车系统、机舱底座、传输电缆、控制柜等部位容易引发火灾。
Ø 火因：高温运行、通风不良、过热老化、润滑油泄露、高速制动和极端恶劣气候条件等。

•   叶轮
Ø 组成：叶片、整流罩、轮毂、叶片调节电机与控制系统等。
Ø 隐患部位：叶片、调节电机与控制系统。
Ø 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。

•   塔架
Ø 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。
Ø 隐患部位：传输控制电缆、变频柜、控制柜等设施。
Ø 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。

3. 可燃物品种类及分布特点

风力发电机组上采用的可燃物品种类较多，包括：各类润滑油、液压油、高压胶管、通风管、电气元件、电线电缆、油漆、密封材料、隔热吸音棉、机舱罩和叶片材料等等。
这些可燃物品分布在叶轮、机舱和塔架的不同部位，其中机舱罩内的可燃物品种类和数量最多，机器设备也多，布置密集，空间窄小，火灾危险性最高

4. 解决方案

火灾探测器能及时探测到火灾的发生。在风力发电机的运行中,一方面希望其能及时查觉到火灾的发生,同时也要避免误报警现象的出现。因此,不仅要选择高精度的探测器,还要根据不同的位置选择不同类型的探测器;且同一位置至少选择2种不同报警等级的探测器。火灾探测器必须在监测区域可用,且对预期的火灾特性敏感。在选择和操作火灾探测器时,必须充分考虑到温度、湿度及共振等特殊的环境条件。风力发电机组自动消防用火灾探测器主要有烟感探测器、温感探测器、火焰探测器及空气采样探测器。
烟感探测器是自动消防系统中常用的火灾探测器,它是一种对环境适用性较强又相对经济的探测器。根据灵敏度不同,其有不同的型号,可用于机舱内部、各种控制柜及变流器柜内的火灾监测,若某个控制柜内选择了灵敏度较高型号的烟感探测器作为一级报警,则灵敏度稍低的型号将作为二级报警。
温感探测器一般安装在监测对象的附近,如距离太远,在火灾早期就无法起到监测作用。因此,温感探测器一般用作二级报警用探测器,安装在密封性较好的控制柜内。在风力发电机组的自动消防系统中若能用其他的探测器代替,则不选择温感探测器。
火焰探测器用于监测飞起的火花或电弧,它较适合用来监测发电机定、转子接线盒,刹车系统或变压器的火灾情况,可用作一级报警。
空气采样探测器是一种适用性很强的探测器,可用在各种位置及恶劣的工况下,且同一探测器可通过设置实现多级别火灾监测,但价格较昂贵。一般用于机舱或塔底这种空间密封性差、空气流动性大、噪音振动较大地方的火灾监测。