【摘要】通過對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)特點(diǎn)的分析，探討適宜風(fēng)電機(jī)組的消防要求的滅火系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)力發(fā)電機(jī)組；滅火系統(tǒng)

1.風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)能是一種無污染的可再生能源，隨著人類對生態(tài)環(huán)境和能源的需求，風(fēng)能的開發(fā)日益受到重視，風(fēng)力發(fā)電將成為21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)的一種可再生能源。近十多年來，全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)一直處于持續(xù)增長態(tài)勢，正進(jìn)入迅速擴(kuò)張的階段，風(fēng)能產(chǎn)業(yè)保持每年20%的增速。根據(jù)國家發(fā)展規(guī)劃，我國風(fēng)電裝機(jī)容量到2015年達(dá)到2000萬KW，2020年達(dá)到4000萬KW，到2030年將達(dá)到1億KW。風(fēng)電將作為重要的清潔能源，逐漸成為我國電力供應(yīng)的支柱之一。

2.消防保護(hù)的意義和現(xiàn)狀

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是風(fēng)力發(fā)電的核心設(shè)備，其中機(jī)艙內(nèi)技術(shù)設(shè)備的高度集中和易燃材料的使用，在潤滑散熱系統(tǒng)、齒輪箱、剎車系統(tǒng)、機(jī)艙底座、傳輸電纜、控制柜等部位存在一定的火災(zāi)隱患，此外，塔體上部及塔基的傳輸控制電纜、變頻柜、控制柜等部位也有被損壞的危險(xiǎn)。一旦發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)會迅速擴(kuò)散，一旦機(jī)艙完全損壞，修復(fù)費(fèi)用可能會達(dá)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組本身的價(jià)值。目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的消防保護(hù)是僅在塔筒底部入口和塔筒平臺上各設(shè)置了一個(gè)手提式滅火器。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，一是無法自動探測火災(zāi)，很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)；二是滅火效力不夠，不能快速有效滅火；三是如果機(jī)艙、風(fēng)輪或塔筒上部燃燒，燃燒物品會掉落發(fā)生危險(xiǎn)，難以最短距離滅火。為了達(dá)到風(fēng)力發(fā)電場 “安全第一，預(yù)防為主” 的要求，給風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)置適宜的消防保護(hù)系統(tǒng)刻不容緩。

3.設(shè)置消防保護(hù)滅火系統(tǒng)應(yīng)考慮的因素

1）風(fēng)電機(jī)組同時(shí)存在電氣火災(zāi)、固體火災(zāi)和液體火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)；

2）由于高度關(guān)系，不能依靠消防隊(duì)滅火；

3）存在火災(zāi)時(shí)墜落物的威脅；

4）處于無人值守運(yùn)行模式；

5）風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行環(huán)境溫度范圍 -10℃～+40℃；

6）風(fēng)電機(jī)組內(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，對火災(zāi)探測器的快速響應(yīng)和滅火裝置的滅火效能有較大影響；風(fēng)電機(jī)組內(nèi)的橫向震動對設(shè)備安裝和安全運(yùn)行的影響。

4.風(fēng)電機(jī)組消防保護(hù)滅火系統(tǒng)的設(shè)置

1）應(yīng)合理劃分風(fēng)電機(jī)組的保護(hù)區(qū)域，防止火災(zāi)蔓延，確?？焖俑咝缁稹＝ㄗh將機(jī)艙作為一個(gè)防火分區(qū)，塔基按平臺自然劃分成若干個(gè)防火分區(qū)。

2）機(jī)艙內(nèi)設(shè)備密集，空間窄小，會阻擋滅火藥劑的噴放和擴(kuò)散，建議選用全淹沒應(yīng)用和局部應(yīng)用能力都好的滅火裝置。

3）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。

4）由于無人值守，且同時(shí)存在電氣火災(zāi)、固體火災(zāi)和液體火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，建議考慮固定的氣體滅火系統(tǒng)（如二氧化碳自動滅火系統(tǒng)、IG-541混合氣體自動滅火系統(tǒng)、七氟丙烷自動滅火系統(tǒng)）。

德國保險(xiǎn)業(yè)聯(lián)合會（GDV）制訂的《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防火標(biāo)準(zhǔn)》也明確提出了：“為實(shí)現(xiàn)風(fēng)電設(shè)備有效滅火，推薦采用固定的自動滅火系統(tǒng)，氣體滅火系統(tǒng)和細(xì)水霧滅火系統(tǒng)基本適用。”

5.適用于風(fēng)電機(jī)組的氣體滅火系統(tǒng)特點(diǎn)

1）二氧化碳自動滅火系統(tǒng)

二氧化碳是一種惰性氣體，對絕大多數(shù)物質(zhì)沒有破壞作用，滅火后能很快散逸，不留痕跡，沒有毒害，不適用于有人場所。適用于撲救各種可燃、易燃液體，帶電設(shè)備的火災(zāi)，及固體物質(zhì)的表面和深位火災(zāi)?？梢赃M(jìn)行全淹沒和局部應(yīng)用滅火。二氧化碳自動滅火系統(tǒng)按滅火劑儲存方式可分為高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)，高壓系統(tǒng)儲存裝置的環(huán)境溫度是0℃～50℃，低壓系統(tǒng)儲存裝置的環(huán)境溫度是-23℃～+50℃。

2）IG-541混合氣體自動滅火系統(tǒng)

混合氣體（IG-541）滅火劑由52%氮?dú)狻?0%氬氣和少量8%二氧化碳?xì)怏w組成，受熱不會發(fā)生分解，滅火劑來源于大氣，又釋放回歸于大氣，對環(huán)境沒有任何影響，稱得上是真正的“綠色”環(huán)保產(chǎn)品。適用于撲救電氣、液體和固體表面火災(zāi)，采用全淹沒方式滅火。系統(tǒng)源壓高，可遠(yuǎn)距離輸送滅火劑，其儲存環(huán)境溫度為-10℃～50℃。

3）七氟丙烷自動滅火系統(tǒng)

七氟丙烷（HFC227ea）滅火劑具有滅火效率高、蒸發(fā)后不留殘漬、在設(shè)計(jì)濃度下對人體無危害、不破壞臭氧層、系統(tǒng)造價(jià)較低、環(huán)保性能優(yōu)良（ODP=0）等特點(diǎn)，是現(xiàn)有哈龍?zhí)娲镏芯C合性能最好的，是ISO14520《氣體滅火系統(tǒng)-物理性質(zhì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)》中推薦的潔凈氣體滅火劑。適用于撲救電氣、液體和固體表面火災(zāi)。其儲存間的環(huán)境溫度是-10℃～50℃，采用全淹沒方式滅火。

4）細(xì)水霧滅火系統(tǒng)

細(xì)水霧滅火系統(tǒng)是以水為介質(zhì)，采用特殊噴頭在特定的工作壓力下噴灑細(xì)水霧對特定保護(hù)對象進(jìn)行滅火或控火的一種固定滅火裝置。適用于撲救電氣、液體、氣體和固體火災(zāi)。不適用于撲救不能被水浸潤的保護(hù)對象，經(jīng)水浸潤后會發(fā)生導(dǎo)電、短路等現(xiàn)象而造成重大損失的被保護(hù)場所，與水發(fā)生劇烈反應(yīng)或者生成危險(xiǎn)產(chǎn)物的物質(zhì)。細(xì)水霧滅火的機(jī)理有冷卻、窒息和阻隔輻射熱。細(xì)水霧系統(tǒng)有諸多防護(hù)目的，包括：滅火、抑火、控火、控溫、暴露防護(hù)等。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)具有環(huán)保，水漬損失輕微，噴射時(shí)可凈化火災(zāi)中的煙氣，有利于安全疏散，適用于有人場所，滅火效能高，適用范圍廣等特點(diǎn)。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的環(huán)境溫度是4℃～54℃。

6.結(jié)論與建議

風(fēng)電機(jī)組的滅火系統(tǒng)，滅火劑應(yīng)盡可能采用無殘留、無腐蝕性和無導(dǎo)電性能的材料，同樣也必須適應(yīng)設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件（如溫度、天氣狀況、受保護(hù)的設(shè)備的密封性）和燃燒負(fù)載。因此，建議如下：

（1）對于使用溫度不低于-10℃的風(fēng)電機(jī)組，宜選用噴射時(shí)間最短，滅火后無殘?jiān)艺嫉孛娣e相對較小的七氟丙烷自動滅火系統(tǒng)；

（2）對于使用低于-10℃的風(fēng)電機(jī)組，宜選用二氧化碳自動滅火系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防火標(biāo)準(zhǔn).德國保險(xiǎn)業(yè)聯(lián)合會（GDV）， 2007.

[2]NFPA 750細(xì)水霧消防系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn).美國消防協(xié)會（NFPA）， 2003.