CN209405543U - 储能集装箱消防系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能集装箱消防系统。本实用新型的储能集装箱消防系统包括防火卷帘门、溶液雾化系统、多区域温度烟感监测系统及事故排风装置；所述的多区域温度烟感监测系统用于准确定位热失控电池组所在区域，防火卷帘门用于将定位的区域进行物理隔离，溶液雾化系统用于对隔离区域喷射雾状溶液进行灭火降温，事故排风装置用于将隔离区域内生成的事故气体和吸热气化的气体排出储能集装箱。本实用新型的消防系统可对热失控电池组进行有效的控制，缩小险情影响范围，并可在险情控制后，继续对温度较高的电池组喷射雾化溶液降温，防止其二次燃烧。

Description

储能集装箱消防系统

技术领域

本实用新型属于应用于新能源的消防装置，具体地说是一种储能集装箱消防系统。

背景技术

储能集装箱发生火灾的主要原因是电池内部出现热失控。由于储能集装箱中电池特殊的材质，火灾一旦发生会造成更大的影响；火灾蔓延迅速，而且持续时间长，并伴随着有毒气体的释放，而且明火消灭后还存在二次复燃的风险。现阶段储能集装箱消防系统多采用七氟丙烷为灭火剂，通过检测烟雾、气体、温度等信号，发现电池组温度急剧上升、有大量烟雾冒出时，启动灭火装置。

七氟丙烷灭火采用全淹没灭火，收到火灾信号后短时间内充满整个集装箱。此类灭火方式没有对火灾区域进行有效隔离，不仅会损坏附近的电池组，且火灾容易蔓延；而超过10%浓度的七氟丙烷和其高温分解物对人体都有危害；且火灾扑灭后，热失控电池组内部温度仍有可能较高，存在着二次复燃的风险，七氟丙烷灭火方式并没有对此问题进行继续的控制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种储能集装箱消防系统，以有效地隔离火灾及热失控区域，缩小险情影响范围，并可在险情控制后对温度较高的电池组继续降温，避免二次复燃。

为此，本实用新型采用如下的技术方案：储能集装箱消防系统，包括防火卷帘门、溶液雾化系统、多区域温度烟感监测系统及事故排风装置；所述的多区域温度烟感监测系统用于准确定位热失控电池组所在区域，防火卷帘门用于将定位的区域进行物理隔离，溶液雾化系统用于对隔离区域喷射雾状溶液进行灭火降温，事故排风装置用于将隔离区域内生成的事故气体和吸热气化的气体排出储能集装箱；

所述的防火卷帘门安装在储能集装箱内顶部，当防火卷帘门向下关闭后将储能集装箱分隔成多个区域；

所述的溶液雾化系统包括溶液箱、溶液泵、消防总阀、溶液输送总管和连接在溶液输送总管上的多个溶液管支路，由防火卷帘门分隔形成的多个区域均设有溶液管支路，溶液管支路布置在区域中心位置，并沿不同高度左右两个方向设置多个雾化喷嘴，每一溶液管支路用一个调节阀独立控制，溶液输送总管采用消防总阀控制；

所述的多区域温度烟感监测系统包括多个温度探头和多个烟感探头；温度探头布置在溶液管支路上，沿不同高度方向布置多个；烟感探头布置在电池组上方，每个区域左右两侧顶部各布置一个；

所述的事故排风装置包括储能集装箱原有的事故排风机和在由防火卷帘门分隔形成的每个区域顶部增设的排风扇，每个排风扇独立控制；

所述的防火卷帘门、溶液雾化系统、多区域温度烟感监测系统及事故排风装置与一控制柜相连。

所述的控制柜，用于接收并显示各个温度、烟感探头的信号，还能根据信号判断消防报警的等级，并控制防火卷帘门、溶液雾化系统和事故排风装置对相应的热失控电池组区域进行隔离灭火降温。

作为上述储能集装箱消防系统的补充，所述消防系统的电源由应急电源提供，并配有UPS作为备用。

作为上述储能集装箱消防系统的补充，所述的溶液箱设有补给接口，用于外接补给溶液管路，补充溶液箱溶液量。

作为上述储能集装箱消防系统的补充，所述的储能集装箱底部区域增设溶液疏排口。

作为上述储能集装箱消防系统的补充，所述的防火卷帘门由电机驱动，防火卷帘门和电机罩壳的材料均为耐高温防火材料；每个卷帘门独立控制。

作为上述储能集装箱消防系统的补充，其还包括压缩空气系统，该压缩空气系统包括储气罐、气泵、总调阀和多路压缩空气支管，每个防火卷帘门分隔形成的区域都设有一路压缩空气支管，压缩空气支管采用开关阀控制，压缩空气经开关阀后分成多路，分别通入溶液管支路上的多个雾化喷嘴，与溶液汇合后经雾化喷嘴后形成干雾喷射到事故区域进行灭火降温。

本实用新型具有的有益效果如下：

本实用新型的储能集装箱消防系统可通过多区域分布的温度烟感监测系统准确定位热失控电池组所在区域，通过防火卷帘门能将定位区域进行物理隔离，并利用溶液汽化吸热和雾化后覆盖面广的换热特点，对隔离区域喷雾进行灭火降温。

本实用新型的储能集装箱消防系统可通过对温度、烟感信号的监测，来判断消防报警的等级，并通过控制防火卷帘门、雾化溶液系统和事故排风扇对出现险情区域进行隔离灭火降温。

本实用新型的储能集装箱消防系统不仅可对发生火灾的情况进行灭火，还可对未发生火灾但已热失控的电池组或明火扑灭后内部温度仍高的电池组进行喷雾降温，防止电池组着火或复燃。

附图说明

图1是本实用新型储能集装箱的结构示意图；

图中，储能集装箱采用标准尺寸，储能集装箱由电池组3、汇流箱10、PCS柜11、开关柜12、变压器13、空调系统14、事故排风机4、监控系统15、照明系统、控制系统、消防系统组成。图中的消防系统部分有防火卷帘门1、排风扇5、烟感探头8、溶液箱21和控制柜6等。

图2是本实用新型储能集装箱内溶液雾化系统的结构示意图；

图中，消防系统的雾化溶液系统2，包括溶液箱21、溶液泵22、消防总阀23、溶液输送总管24、多个溶液管支路25、调节阀26、雾化喷嘴27、补给接口28及溶液疏排口29。

图3是本实用新型储能集装箱内压缩空气系统的结构示意图；

图中，压缩空气系统包括储气罐31、气泵32、总调阀33和多路压缩空气支管34，每个防火卷帘门分隔形成的区域都设有一路压缩空气支管34，压缩空气支管34采用开关阀35控制。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图来对本实用新型进行进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和变更，都落入本实用新型的保护范围。

实施例1

本实施例提供一种应用于储能集装箱的消防系统，溶液以水为例，水具有汽化潜热高、不燃、无污染的特点，且价格便宜使用方便，结合溶液雾化系统适合作为本实用新型中消防系统的灭火剂。结构如图1所示。

消防系统主要由防火卷帘门1、溶液雾化系统2、多区域温度烟感监测系统及事故排风装置组成。

防火卷帘门1安装在储能集装箱内顶部，将储能集装箱电池组3分成7个区域；防火卷帘门由电机驱动，防火卷帘门和电机罩壳材料均为耐高温防火材料；每个防火卷帘门都可以独立控制。

溶液雾化系统2由溶液箱21、溶液泵22、消防总阀23、溶液输送总管24、调节阀26及雾化喷嘴27等组成，如图2所示。溶液输送总管24布置在集装箱底部，各个区域均设有溶液管支路25，溶液管支路25布置在区域中心位置，并沿不同高度左右两个方向设置多个雾化喷嘴27，每一溶液管支路25有一个调节阀26独立控制，溶液输送总管24有消防总阀23控制。

多区域温度烟感监测系统由多个温度、烟感探头组成。温度探头7布置在溶液管支路上，沿不同高度方向布置多个；烟感探头8布置在电池组上方，每个区域左右两侧顶部各布置一个。

事故排风装置保留储能集装箱原有的事故排风机4，并在每个区域的顶部增加排风扇5，每个排风扇独立控制；排风扇也可布置在每个区域的两侧，保证雾化水有更广的覆盖面。

防火卷帘门、溶液雾化系统、多区域温度烟感监控系统及事故排风装置与控制柜相连；消防系统电源由单独的应急电源9提供，并配有UPS作为备用；所有消防系统的电气接线布置在箱体外侧；溶液箱留有补给接口28，用于补给水箱水量；集装箱底部开设溶液疏排口29。

上述消防系统的使用方法如下：所布置的温度探头实时监控各区域的电池组工作温度，当监测到某个区域（以C区域为例）的温度异常并达到设定的报警温度时，将启动消防系统对热失控区域进行隔离降温。首先切断集装箱内的动力电源，关闭空调系统及送风口，保留应急电源；然后将C区域两侧的防火隔离卷帘门向下关闭，将C区域与其他区域隔离；溶液雾化系统的消防总阀开启，并开启C区域的溶液管支路的调节阀，水经过雾化喷嘴后成水雾状喷射到C区域进行降温；随后开启对应的排风扇。当C区域的温度达到安全范围时，关闭调节阀，收起防火卷帘门，关闭排风扇，必要时开启溶液疏排口，进行恢复工作。

若C区域不仅温度异常并有烟雾冒出时，温度和烟感报警信号同时出现，首先按上述步骤进行灭火降温，灭火过程中应最大限度开启调节阀，迅速控制火情。当火情得到控制后，应继续关注C区域的温度情况，若温度仍较高，应继续进行较小流量的喷雾降温，防止电池组二次复燃。当温度报警信号消失后，方可关闭调节阀，收起防火卷帘门，关闭排风扇，必要时开启溶液疏排口，最后进行相关恢复工作。

而雾化水的喷射强度应根据该区域的温度和烟雾报警等级来决定，可通过溶液管支路的调节阀调节。

实施例2

本实施例提供一种实施例1所述消防系统中溶液雾化系统的优化结构。

雾化溶液系统中水通过雾化喷嘴形成水雾喷射到事故区域进行灭火降温。本实施例在溶液雾化系统基础上增加压缩空气系统，如图3示例。压缩空气管路和溶液管路为独立管路，压缩空气系统由储气罐31、气泵32、总调阀33、多路压缩空气支管34及各支路开关阀35组成。每个卷帘门分隔形成的区域都设有一路压缩空气支管，压缩空气支管有开关阀控制，压缩空气经开关阀后分成六路，分别通入六个雾化喷嘴前与水汇合，经雾化喷嘴后形成干雾喷射到事故区域进行灭火降温。

干雾是雾化颗粒更小的水雾，相比雾化水，干雾具有接触面积更大，汽化吸热更快的特点，灭火降温效果更佳。在险情可控范围内，可优先选择喷射干雾的方式进行降温，以最大限度保护电池组。

Claims (6)

1.储能集装箱消防系统，包括防火卷帘门(1)，其特征在于，还包括溶液雾化系统(2)、多区域温度烟感监测系统及事故排风装置；所述的多区域温度烟感监测系统用于准确定位热失控电池组所在区域，防火卷帘门用于将定位的区域进行物理隔离，溶液雾化系统用于对隔离区域喷射雾状溶液进行灭火降温，事故排风装置用于将隔离区域内生成的事故气体和吸热气化的气体排出储能集装箱；

所述的防火卷帘门(1)安装在储能集装箱内顶部，当防火卷帘门向下关闭后将储能集装箱分隔成多个区域；

所述的溶液雾化系统(2)包括溶液箱(21)、溶液泵(22)、消防总阀(23)、溶液输送总管(24)和连接在溶液输送总管上的多个溶液管支路(25)，由防火卷帘门分隔形成的多个区域均设有溶液管支路(25)，溶液管支路(25)布置在区域中心位置，并沿不同高度左右两个方向设置多个雾化喷嘴(27)，每一溶液管支路(25)用一个调节阀(26)独立控制，溶液输送总管(24)采用消防总阀(23)控制；

所述的多区域温度烟感监测系统包括多个温度探头(7)和多个烟感探头(8)；温度探头(7)布置在溶液管支路(25)上，沿不同高度方向布置多个；烟感探头(8)布置在电池组上方，每个区域左右两侧顶部各布置一个；

所述的事故排风装置包括储能集装箱原有的事故排风机(4)和在由防火卷帘门分隔形成的每个区域顶部增设的排风扇(5)，每个排风扇独立控制；

所述的防火卷帘门、溶液雾化系统、多区域温度烟感监测系统及事故排风装置与一控制柜(6)相连；所述的控制柜，用于接收并显示各个温度、烟感探头的信号，还能根据信号判断消防报警的等级，并控制防火卷帘门、溶液雾化系统和事故排风装置对相应的热失控电池组区域进行隔离灭火降温。

2.根据权利要求1所述的储能集装箱消防系统，其特征在于，所述消防系统的电源由应急电源(9)提供，并配有UPS作为备用。

3.根据权利要求1所述的储能集装箱消防系统，其特征在于，所述的溶液箱设有补给接口(28)，用于外接补给溶液管路，补充溶液箱溶液量。

4.根据权利要求1所述的储能集装箱消防系统，其特征在于，所述的储能集装箱底部区域增设溶液疏排口(29)。

5.根据权利要求1所述的储能集装箱消防系统，其特征在于，所述的防火卷帘门由电机驱动，防火卷帘门和电机罩壳的材料均为耐高温防火材料；每个卷帘门独立控制。

6.根据权利要求1所述的储能集装箱消防系统，其特征在于，还包括压缩空气系统，该压缩空气系统包括储气罐、气泵、总调阀和多路压缩空气支管，每个防火卷帘门分隔形成的区域都设有一路压缩空气支管，压缩空气支管采用开关阀控制，压缩空气经开关阀后分成多路，分别通入溶液管支路上的多个雾化喷嘴，与溶液汇合后经雾化喷嘴后形成干雾喷射到事故区域进行灭火降温。