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風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)危險(xiǎn)性及防范措施（上）
楊旭坤
(黑龍江省消防總隊(duì)，黑龍江 哈爾濱150090)
關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組；火災(zāi)危險(xiǎn)性；防范措施
摘要：在介紹風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，對其火災(zāi)危險(xiǎn)性、探測和火災(zāi)控制展開了討論。
1 引言
(2)傳動系統(tǒng)。由風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的旋轉(zhuǎn)部件組成。
風(fēng)能分布廣泛、清潔、可再生。有資料顯示， 風(fēng)力 主要包括低速箱、齒輪箱、高速箱、支撐軸承、聯(lián)軸
發(fā)電每生產(chǎn)100萬千瓦時(shí)電量，便能減少排放600 t二 器和機(jī)械剎車。直接驅(qū)動式風(fēng)力發(fā)電機(jī)無齒輪箱。
氧化碳，大力發(fā)展風(fēng)能可以有效緩解氣候變暖。風(fēng)力 (3)發(fā)電機(jī)。將葉輪獲得的機(jī)械轉(zhuǎn)化為電能。
發(fā)電成為當(dāng)今世界可再生能源發(fā)展的重要方向。我國 (4)機(jī)艙與偏航系統(tǒng)。 包括機(jī)艙蓋、底板和偏航
風(fēng)能資源豐富，風(fēng)電開發(fā)逐年遞增，到2020年，我國風(fēng) 系統(tǒng)。機(jī)艙內(nèi)包容著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)施，機(jī)
電將實(shí)現(xiàn)約1億千瓦的開發(fā)規(guī)模。大量新能源、 新技 艙 、風(fēng)蓋起防護(hù)作用，底板支撐著傳動系統(tǒng)。
術(shù)的應(yīng)用，增加了致災(zāi)因素和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，*近幾年風(fēng)電 (5)塔架與基礎(chǔ)。是風(fēng)機(jī)葉片和機(jī)艙的知支撐結(jié)構(gòu)。
火災(zāi)事故頻發(fā)，直接經(jīng)濟(jì)損失不斷上升。目前，我國尚 塔架一般為中空圓柱形，內(nèi)有爬梯、照明系統(tǒng)和傳輸
無風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)防范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此，研究風(fēng)力發(fā) 電纜。
電機(jī)組火災(zāi)防控措施成為消防部門的緊迫任務(wù)。風(fēng)力 (6)控制系統(tǒng)。保障發(fā)電機(jī)在各種自然條件和工作
發(fā)電場一般由變電站、集成線路和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組3個(gè) 下正常運(yùn)行，包括調(diào)速、調(diào)向、**控制。
部分組成。其中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常地處邊遠(yuǎn)地區(qū)、工 2.2分類
作環(huán)境和運(yùn)行條件相對較差，在無人值守的情況下長 目前，世界各國分類標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，一般按照額定
年運(yùn)行。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)防護(hù)是一個(gè)新的課題。 功率分類。我國分為4類：微型機(jī)(1 kW以下)、 小型
2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組簡介 機(jī)(1～10 kW)、中型機(jī)(10—100 kw)、大型機(jī)（大于
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是指將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的系統(tǒng)。系統(tǒng) 100 kW)。歐洲分為3類：小型機(jī)(小于100 kw)、中
利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，通過增速機(jī)提升旋轉(zhuǎn)速 型機(jī)(100～500 kW)、大型機(jī)(大于500 kW)。美國分
度促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。 3類：小型機(jī)(小于100 kw)、中型機(jī)（100~ 1 000 kW) 、
2.1主要組成部件及作用 大型機(jī)(大于l 000 kW)。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由以下幾個(gè)部分組成： 3 火災(zāi)危險(xiǎn)性
（1）葉輪。將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。 3．1可燃物較多
機(jī)艙內(nèi)齒輪箱增速機(jī)內(nèi)存有大量齒輪潤滑劑，屬
丙類可燃液體。檢修或密封不嚴(yán)時(shí)可能造成外漏。 發(fā) 防護(hù)區(qū)。
電機(jī)、電控柜存在大量電纜等可燃物。 ( 3)圍護(hù)結(jié)構(gòu)防火保護(hù) 。 為防止發(fā)生火災(zāi)導(dǎo)致坍
3.2 電氣引火源較多 塌或機(jī)艙內(nèi)部設(shè)施燒毀，塔體和機(jī)艙的圍護(hù)結(jié)構(gòu)宜涂
(1)過熱引發(fā)火源。由于機(jī)械摩擦阻力和機(jī)械能 刷防火涂料，電纜穿越機(jī)艙平臺和塔架內(nèi)平臺處應(yīng)采
向電能轉(zhuǎn)換時(shí)伴隨著能量損耗，機(jī)組發(fā)熱量較大。主 取防火堵料進(jìn)行嚴(yán)密封堵。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輪轂高度超
軸變速箱因潤滑油泄漏摩擦產(chǎn)熱，剎車系統(tǒng)產(chǎn)熱、電 過100 m或發(fā)電機(jī)額定功率大于1 000 kW時(shí)。電纜、
纜過流產(chǎn)熱都會導(dǎo)致艙內(nèi)溫度升高，火災(zāi)發(fā)生幾率大 。電線宜敷設(shè)在金屬導(dǎo)管或管道中，導(dǎo)管或管道應(yīng)采取
(2)放電引發(fā)火源。 電氣線路、電氣設(shè)備一旦出 有效保護(hù)措施。
現(xiàn)短路或斷線故障，引發(fā)的火花、電弧放電具有2 000 4.4火災(zāi)探測裝置
~
3.3 惡劣環(huán)境因素加劇火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn) 火災(zāi)報(bào)警
風(fēng)力發(fā)電場占地面積大，處于野外偏遠(yuǎn)地帶， 雷 (2)火災(zāi)探測器。 宜采用滅火裝置自身的熱傳導(dǎo)
擊、太陽強(qiáng)輻射、高溫、大風(fēng)、強(qiáng)降水等極端天氣多發(fā)， 線纜作為火災(zāi)探測器，熱傳導(dǎo)線纜應(yīng)具有耐水、耐油性
同時(shí)也存在山林、野草等外部火災(zāi)蔓延致災(zāi)的可能性。 能及抗拉、抗雷性能。設(shè)置在機(jī)艙內(nèi)頂部、潤滑油散熱
3.4 撲救難度大。易造成較大經(jīng)濟(jì)損失 系統(tǒng)、齒輪箱、剎車系統(tǒng)、機(jī)艙底座。塔架內(nèi)隨傳輸電
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一旦發(fā)生火災(zāi)，由于地處偏遠(yuǎn)，關(guān)鍵 纜布置熱傳導(dǎo)線纜。
設(shè)備設(shè)在高空，發(fā)電機(jī)組內(nèi)電器和可燃液體燃燒起火 (3)手動報(bào)警按鈕。設(shè)置在機(jī)艙入口、 塔架門
快燃燒猛烈、蔓延迅速，人員無法迅速到達(dá)現(xiàn)場登高 內(nèi)側(cè)。
實(shí)施撲救，易造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。 (4)火災(zāi)報(bào)警
報(bào)警
4火災(zāi)自動防護(hù)系統(tǒng) 火災(zāi)報(bào)警
(5)利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)探測火災(zāi)。 風(fēng)
4.1設(shè)置范圍。 力發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)一般由現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器、 氣象
按照保障**、經(jīng)濟(jì)適用的原則，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輪 系統(tǒng)、 中集中監(jiān)測主機(jī)、遠(yuǎn)程監(jiān)測計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程瀏覽
轂高度超過60 m或發(fā)電機(jī)額定功率大于500 kW的 器組成。主機(jī)可以顯示風(fēng)電場風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、電流、電
大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組宜設(shè)置火災(zāi)自動防護(hù)系統(tǒng)。 壓頻率、風(fēng)速、設(shè)備溫度、壓力等各種信息。通過溫度
4.2系統(tǒng)選型 傳感器有效監(jiān)測氣溫、發(fā)電機(jī)溫度、機(jī)艙溫度、塔內(nèi)控
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可能造成火災(zāi)的危險(xiǎn)源主要是固、 制箱溫度和齒輪油溫。 通常，
體、液體物質(zhì)和電氣設(shè)備，屬液體、固體、電氣類火災(zāi), 0～
可以選用細(xì)水霧、干粉滅火系統(tǒng)。目前廣泛應(yīng)用于工 150℃，傳動等環(huán)節(jié)小于70℃ 。 通過對異常溫度進(jìn)行
業(yè)領(lǐng)域的超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)，滅火劑滅火濃度低,能快 監(jiān)測，可以早期探測火災(zāi)。
速啟動、強(qiáng)力噴發(fā)，可在帶電狀態(tài)下滅火，不會對人體、 4.5滅火裝置
物品和大氣造成危害，滅火后殘留物易清理，能高效撲 (1)裝置類型。采用懸掛式超細(xì)干粉自動滅火系
救A,B,C類和帶電設(shè)備火災(zāi)。因此，建議采用懸掛式 統(tǒng)。 系統(tǒng)為無管網(wǎng)非儲壓形式。滅火裝置內(nèi)置固體產(chǎn)
超細(xì)干粉火災(zāi)自防護(hù)系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由火災(zāi)探測、滅 氣劑，在感溫啟動裝置作用下會迅速產(chǎn)生大量氣體，將
火裝置、聯(lián)動控制裝置組成。 超細(xì)干粉滅火劑瞬間噴出， 噴射時(shí)間及滅火時(shí)間均不
4.3 防護(hù)區(qū) 大于1s。
(1)豎向防火分區(qū)劃分。機(jī)艙、塔架內(nèi)宜按功能進(jìn)行 (2)滅火劑用量。 超細(xì)干粉顆粒粒徑90％以上分隔或劃分防火分區(qū)。
塔架因施工、安裝等
要求分為上、中、下3個(gè)部分，塔體宜對應(yīng)劃分3個(gè) 局部淹沒方式計(jì)算滅火荊用量。 機(jī)艙宜選用容量為2.5
豎向防火分區(qū)。 kg (保護(hù)容積≤20 m3)或3．5 kg (保護(hù)容積≤24 m3)
(2)滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)。防護(hù)區(qū)不宜跨越防火分區(qū)。 的超細(xì)干粉滅火裝置；塔架宜選用7．
機(jī)艙單獨(dú)劃分為1個(gè)防護(hù)區(qū)。塔架內(nèi)有平臺的按 20 m3)、10 kg(保護(hù)容積≤20 m3)的滅火裝置。
平臺位置劃分防護(hù)區(qū)，無平臺的每間隔20 m劃分1個(gè) (3)安裝方法。用膨脹螺栓或型鋼，將滅火裝置
2.