CN201612961U - 风电装置机舱灭火装置及系统 - Google Patents

风电装置机舱灭火装置及系统 Download PDF

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Abstract

一种风电机舱灭火装置，包括灭火控制电路和灭火剂组件，所述灭火剂组件包括依次连接构成流体通路的灭火剂储瓶组、灭火剂输送管道和喷嘴，以及控制灭火剂储瓶组动作的启动装置，所述启动装置连接到所述灭火控制电路；所述灭火控制电路包括灭火控制器和与之电性连接的火灾探测器和声光报警器，其中，所述启动装置与所述灭火控制器电性连接。以及由所述风电机舱灭火装置和监控上位机共同构成的火灾监控系统。本实用新型可以实现火灾的及时检测和自动扑灭，提供了高可靠性和有效的火灾控制。

Description

风电装置机舱灭火装置及系统
技术领域
本实用新型涉及风力发电，更确切地说，涉及风电装置机舱灭火系统。
背景技术
随着中国风力发电的比重增大，风力发电机组的单机容量越来越大，机组发热量也越来越大，从而使火灾风险加大。现代的风机对风电机组的防火要求进一步提高，以保证有意外时风电机组的损失能降低到最低点。以往的机舱灭火多数是靠手动灭火，靠人工监视火灾情况，发现火警后再由值班人员赶去救火。这种形式的缺点在于：第一，在无人值守时，不能及时发现火警，会造成知晓火灾的延误；第二，由于风力发电机组的机舱位于塔筒架上，而值班人员通常位于地面，中间的距离需要一段时间才能到达，从而导致火灾救援的延误。
发明内容
本实用新型的目的即在于克服现有技术的上述缺点，设计一种无需人员值守的全自动灭火系统，从而提高火灾救援的及时性和增加风机电控柜在无人情况下运行的安全性。
为此，本实用新型提供了一种风电机舱灭火装置，包括灭火控制电路和灭火剂组件，所述灭火剂组件包括依次连接构成流体通路的灭火剂储瓶组、灭火剂输送管道和喷嘴，以及控制灭火剂储瓶组动作的启动装置，所述启动装置连接到所述灭火控制电路；所述灭火控制电路包括灭火控制器和与之电性连接的火灾探测器和声光报警器，其中，所述启动装置与所述灭火控制器电性连接。
其中，所述灭火剂组件的启动装置包括：启动气体储瓶组，其出口端通过电磁瓶头阀连接到一启动气体输送管道；所述电磁瓶头阀与所述灭火控制器电性连接；在所述灭火剂储瓶组的灭火剂储瓶的出口端设有压力瓶头阀，通过压力瓶头阀连接到灭火剂输送管道；所述压力瓶头阀的控制端连接到所述启动气体输送管道，在所述启动气体输送管道有启动气体时动作。
较佳地，每个灭火剂储瓶的压力瓶头阀分别经由高压软管和液流单向阀连接到集流管，再汇流到灭火剂输送管道。
其中，所述火灾探测器包括温度传感器和烟雾传感器。
其中，所述灭火控制电路还包括与所述灭火控制器电连接的压力讯号器和喷洒指示灯，其中所述压力讯号器安装在灭火剂输送管道上。
其中，所述灭火控制电路还包括一与所述灭火控制器电性连接的紧急启/停按钮。
其中，所述灭火控制电路还包括输入/输出模块，所述输入/输出模块与所述灭火控制器通信连接。
其中，所述灭火控制器为一单片机或可编程控制器。
同时，本实用新型还提供了由上述风电机舱灭火装置组成的机舱火灾监控系统，所述系统包括一监控上位机和与上位机通信连接的多个风电机舱灭火装置，其中所述风电机舱灭火装置包括灭火控制电路和灭火剂组件，所述灭火剂组件包括依次连接构成流体通路的灭火剂储瓶组、灭火剂输送管道和喷嘴，以及控制灭火剂储瓶组动作的启动装置，所述启动装置连接到所述灭火控制电路；所述灭火控制电路包括灭火控制器和与之电性连接的火灾探测器和声光报警器，所述启动装置与所述灭火控制器电性连接。
根据本实用新型的另一种机舱火灾监控系统则包括一监控上位机和与上位机通信连接的多个风电机舱灭火装置和多组火灾探测器，其中，所述风电机舱灭火装置包括灭火控制电路和灭火剂组件，所述灭火剂组件包括依次连接构成流体通路的灭火剂储瓶组、灭火剂输送管道和喷嘴，以及控制灭火剂储瓶组动作的启动装置，所述启动装置连接到所述灭火控制电路；所述灭火控制电路包括一灭火控制器，所述启动装置与所述灭火控制器电性连接。
本实用新型的有益效果在于，灭火系统能针对风力发电机组的实际情况，给电控柜提供可靠的火灾检测和灭火保障。将火灾监控和自动灭火融合为一体，能在无人值守的情况下，提供可靠的火灾检测和灭火执行。
附图说明
图1是本实用新型机舱灭火装置的结构示意图；
图2是本发明机舱灭火系统的第一实施例的结构示意图；
图3是本发明机舱灭火系统的第二实施例的结构示意图。
附图标记说明：
1-灭火剂储瓶框架；2-灭火剂储瓶组；3-液流单向阀；4-集流管；5-高压软管；6-压力瓶头阀；7-压力讯号器；8-启动气体输送管道；9-灭火剂输送管道；10-控制线路；11-电磁瓶头阀；12-启动气体储瓶组；13-气体灭火控制器；14-声光报警器；15-喷洒指示灯；16-紧急启/停按钮；17-喷嘴；18-火灾探测器。
具体实施方式
本实用新型的机舱灭火系统可由多个灭火装置和对所述多个装置进行控制的监控上位机构成。对于小型机舱，亦可仅使用一组灭火装置。
本实用新型风电机组的机舱灭火装置的结构示意图如图1所示。灭火装置主要由灭火控制电路和灭火剂组件两大部分构成。
灭火剂组件包括灭火剂储瓶组2、启动气体储瓶组12、电磁瓶头阀11、灭火剂输送管道9、喷嘴17和相应的连接管路和控制阀门等，用于构成灭火剂的流体通路，又称为装置的灭火执行器。灭火控制电路则包括灭火控制器13、与之通过控制线路10电性连接的压力讯号器7、声光报警器14、喷洒指示灯15、紧急启/停按钮16和火灾探测器18。其中，电磁瓶头阀11、火灾探测器18是实现自动灭火所必需的，一般来说，灭火系统也均包括声光报警器14。
本发明中风电机组自动灭火系统优选采用七氟丙烷(HFC-227ea)作为灭火剂，使用七氟丙烷(HFC-227ea)的灭火剂储瓶组2是市场可以购买的产品。七氟丙烷是以物理方式和部分化学方式灭火的气体灭火剂，其特点是无色、无味、电绝缘性好、无二次污染，特别是它不破坏大气臭氧层，符合环保要求。
灭火剂储瓶组2可置于灭火剂储瓶框架1之中，其开口端通过压力瓶头阀6连接到高压软管5，再经液流单向阀3联通到集流管4。启动气体储瓶组12的出口端通过电磁瓶头阀11连接到启动气体输送管道8，当电磁瓶头阀11启动时，启动气体储瓶组12内的压缩空气(例如氮气)经由启动气体输送管道8触发与之连接的压力瓶头阀6，从而释放灭火剂储瓶组2。灭火剂释放后，经高压软管5、液流单向阀3汇流到到集流管4，再经过与集流管4连接的灭火剂输送管道9输送到指定保护区的喷嘴17进行扑灭火灾。同时本领域技术人员应该了解，其它现有技术的可用电子信号控释放灭火剂的执行机构亦可应用于此来替代本发明的灭火剂组件，只要其能实现受灭火控制器的信号控制释放灭火剂到指定地点的功能即可。例如，灭火剂储瓶组的启动装置既可以使用启动气体储瓶组12，也可以直接在灭火剂储瓶组2上设置电磁的瓶头阀，并使其启闭受灭火控制器的控制。
上述灭火剂的释放过程是由控制电路进行控制的，释放与否取决于火灾探测器18的检测结果。火灾探测器18通常安装在风力发电机组机舱内需要检测的位置的机舱顶部，可依需要设置一组或多组，火灾探测器18包括烟雾传感器和温度传感器。当有火灾发生时，火灾探测器18向灭火控制器13传送报警信号，由灭火控制器13控制电磁瓶头阀11开启，释放灭火剂；与此同时，控制声光报警器14发出声光报警信息，如闪烁的灯光或蜂鸣等。灭火控制器13可由具有一定逻辑运算功能和输入输出功能的微处理器实现，例如可选用单片机或可编程控制器(PLC)等。
为了进一步完善其功能，还可设置与灭火控制器13电性连接压力讯号器7、喷洒指示灯15、紧急启/停按钮16。其中，压力讯号器7用于检测灭火剂输送管道9中的压力，当其中有灭火剂通过时，向灭火控制器13发送确认信号，确认灭火剂释放成功。灭火控制器13根据所述确认信号点亮喷洒指示灯15。同时，为了应对由于火灾瞬时高温导致的传感器失灵等意外情况，设置紧急启/停按钮16，其可以是机械的或电子的按钮或按键，拥有高的中断优先级，可通过紧急启/停按钮16实现灭火装置的手动控制。紧急启/停按钮16可以是普通的按键式开关，其连接到灭火控制器的某一输入接口，按下紧急启/停按钮16则产生一强制开启/停止信号发送到灭火控制器13。灭火控制器13一旦检测到强制开启信号则执行灭火操作，检测到强制停止信号则停止灭火操作。
当已知灭火控制器的控制逻辑的前提下，具体程序的编制对于本领域的技术人员来说是不需要创造性的劳动即可实现的，且有多种实现形式，在此不加赘述。
此外，还可以再增设一与灭火控制器13通信连接的输入/输出模块，该输入输出模块可以是一组由按键盘和显示屏构成的人机交互界面，用于对灭火控制器进行参数或程序的修改；也可以是一个通信接口，用于使灭火控制器与一上位机进行通信。
实际使用中，可将多组图1所示的机舱灭火装置一起构成大型的分布式机舱火灾监控系统，如图2所示。每个机舱灭火装置对应一定的监控区域，各个灭火控制器通过输入/输出模块连接到上位机，除执行各个区域的灭火控制外，还将火灾监测器的信息传送到分布式监控系统的上位机，接收上位机的控制。
或者，也可将火灾探测器从灭火控制器上分离，而直接连接到监控上位机，如图3所示，再将监控上位机分别连接到各个灭火控制器，以实现对机舱的整体监控和统一管理。机舱灭火装置的其它部分则可使用上述各个实施例所描述的方式实现。而声光报警器可以在各个机舱灭火装置上分别安装，也可以只在监控上位机上安装。
通过上述的安装和控制，风电机组在运行过程中，能够始终对机舱内的设备进行监控，根据实际情况，进行灭火报警或者灭火工作，减少风机火灾的损失。
以上对本实用新型的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种风电机舱灭火装置，包括灭火控制电路和灭火剂组件，其特征在于，所述灭火剂组件包括依次连接构成流体通路的灭火剂储瓶组、灭火剂输送管道和喷嘴，以及控制灭火剂储瓶组动作的启动装置，所述启动装置连接到所述灭火控制电路；所述灭火控制电路包括灭火控制器和与之电性连接的火灾探测器和声光报警器，其中，所述启动装置与所述灭火控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的风电机舱灭火装置，其特征在于，所述灭火剂组件的启动装置包括：
启动气体储瓶组，其出口端通过电磁瓶头阀连接到一启动气体输送管道；所述电磁瓶头阀与所述灭火控制器电性连接；
在所述灭火剂储瓶组的灭火剂储瓶的出口端设有压力瓶头阀，通过压力瓶头阀连接到灭火剂输送管道；
所述压力瓶头阀的控制端连接到所述启动气体输送管道，在所述启动气体输送管道有启动气体时动作。
3.根据权利要求2所述的风电机舱灭火装置，其特征在于，所述风电机舱灭火装置中，每个灭火剂储瓶的压力瓶头阀分别经由高压软管和液流单向阀连接到集流管，集流管再汇流到灭火剂输送管道。
4.根据权利要求1或2或3所述的风电机舱灭火装置，其特征在于，所述火灾探测器包括温度传感器和烟雾传感器。
5.根据权利要求1或2或3所述的风电机舱灭火装置，其特征在于，所述灭火控制电路还包括与所述灭火控制器电连接的压力讯号器和喷洒指示灯，其中所述压力讯号器安装在灭火剂输送管道上。
6.根据权利要求1或2或3所述的风电机舱灭火装置，其特征在于，所述灭火控制电路还包括一与所述灭火控制器电性连接的紧急启/停按钮。
7.根据权利要求1或2或3所述的风电机舱灭火装置，其特征在于，所述灭火控制电路还包括输入/输出模块，所述输入/输出模块与所述灭火控制器通信连接。
8.根据权利要求1或2或3所述的风电机舱灭火装置，其特征在于，所述灭火控制器为一单片机或可编程控制器。
9.一种机舱火灾监控系统，其特征在于，所述系统包括一监控上位机和与上位机通信连接的多个风电机舱灭火装置，其中所述风电机舱灭火装置包括灭火控制电路和灭火剂组件，所述灭火剂组件包括依次连接构成流体通路的灭火剂储瓶组、灭火剂输送管道和喷嘴，以及控制灭火剂储瓶组动作的启动装置，所述启动装置连接到所述灭火控制电路；所述灭火控制电路包括灭火控制器和与之电性连接的火灾探测器和声光报警器，所述启动装置与所述灭火控制器电性连接。
10.一种机舱火灾监控系统，其特征在于，所述系统包括一监控上位机和与上位机通信连接的多个风电机舱灭火装置和多组火灾探测器，其中，所述风电机舱灭火装置包括灭火控制电路和灭火剂组件，所述灭火剂组件包括依次连接构成流体通路的灭火剂储瓶组、灭火剂输送管道和喷嘴，以及控制灭火剂储瓶组动作的启动装置，所述启动装置连接到所述灭火控制电路；所述灭火控制电路包括一灭火控制器，所述启动装置与所述灭火控制器电性连接。
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