CN215231740U - 一种适用于储能电站火灾防控的消防系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于储能电站火灾防控的消防系统，在储能集装箱体的立面壳体上以嵌入式安装排烟机，排烟机经排烟管以螺栓型式与止逆阀连接，在储能集装箱体分别吸顶安装感烟探测器和感温探测器，感烟探测器和感温探测器通过信号二总线与气体灭火控制盘连接，预制式全氟己酮灭火装置经控制线和压力讯号线分别与气体灭火控制盘连接，气体浓度探测器通过自攻丝安装在储能集装箱体内立面上，经信号线与气体报警控制器连接，在储能集装箱体内部安装专用喷头，专用喷头采用下喷型式并经灭火剂传输管道以螺纹方式与灭火剂主止回阀连接。本实用新型的有益效果是：第一时间将积聚的有毒有害危险性气体排出箱外；实现了自动探测报警与主动灭火功能。

Description

一种适用于储能电站火灾防控的消防系统

技术领域

本实用新型涉及新能源储能电站消防安全技术领域，特别涉及一种适用于储能电站火灾防控的消防系统。

背景技术

据统计，在过去的一年中全世界储能电站发生火灾事故超过30起。2017年8月～2019年6月，韩国发生了23起锂电池储能项目的火灾事故，2021年4月6日下午，韩国一光伏电站的储能系统起火，共造成约4.4亿韩元损失。2021年4月16日下午，北京市丰台区南四环一储能电站起火爆炸，事故导致2名消防员牺牲和1名员工失联，另有1名消防员受伤。47辆消防车235名指战员耗费12个小时才扑灭明火。

在建设储能电站时的每个储能箱体位置相对较近，由于储能系统是高压带电体，水喷淋可能引起带电体及其线路短路诱发火灾或扩大电气事故。因此，在储能系统火灾前期，有大量储能电池还未受到影响的情况下，采用水作为消防灭火介质，还是需要慎重考虑的。目前，在储能站的实际应用时，生产厂家一般仅在单个储能箱体内配置手提式灭火器，未设置自动式灭火系统，无法实现电池簇火灾的自动探测与灭火；还有一些厂家设置了气体灭火系统如七氟丙烷灭火系统，因电池簇在发生异常时会伴随着持续发热、释放气体的过程，而气体灭火系统设计工作时间≤10s，虽然达到灭火的作用，但无法起到一定的抑制功能；在不清楚了解储能集装箱内电池簇具体情况时不可直接开门施救，这也直接造成了无法第一时间将灭火介质输送到储能集装箱内部。

发明内容

本实用新型为了弥补现有技术中的不足，提供了一种适用于储能电站火灾防控的消防系统。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种适用于储能电站火灾防控的消防系统，包括用于安装储能电池单元的储能集装箱体，储能集装箱体应具有一定的耐火、隔爆性能，在储能集装箱体的立面壳体上以嵌入式安装排烟机，排烟机经排烟管以螺栓型式与止逆阀连接，在储能集装箱体分别吸顶安装感烟探测器和感温探测器，感烟探测器和感温探测器通过信号二总线与气体灭火控制盘连接，预制式全氟己酮灭火装置独立固定在储能集装箱体内合适位置，并经控制线和压力讯号线分别与气体灭火控制盘连接，气体浓度探测器通过自攻丝安装在储能集装箱体内立面上，经信号线与气体报警控制器连接，在储能集装箱体内部安装专用喷头，专用喷头采用下喷型式并经灭火剂传输管道以螺纹方式与灭火剂主止回阀连接。

所述气体灭火控制盘和气体报警控制器分别经控制线与排烟机连接，灭火剂主止回阀经灭火剂传输管道以螺纹方式与管网式全氟己酮灭火装置连接，管网式全氟己酮灭火装置经控制线和压力讯号线分别与气体灭火控制盘连接，在储能集装箱体的疏散出口处分别安装机械启停按钮、声光报警器和系统运行指示灯，机械启停按钮、声光报警器和系统运行指示灯分别通过信号二总线与气体灭火控制盘连接。

所述的气体灭火控制盘通过信号二总线与气体报警控制器连接，在储能集装箱体的外部设置灭火剂输送快速接口，灭火剂输送快速接口包括墙壁式和地上式，通过单向阀以螺纹方式经灭火剂传输管道与三通连接，三通设置在灭火剂主止回阀的灭火剂输出端即灭火剂输出方向的一端。

作为优选方案，所述气体浓度探测器可以根据现场情况选择一氧化碳气体探测器、氧浓度探测器或其它类型气体浓度探测器。

作为优选方案，所述管网式全氟己酮灭火装置通过设置在储能集装箱体现场的机械启停按钮实现控制。

作为优选方案，所述管网式全氟己酮灭火装置具有重复启停动作性能，能够实现全氟己酮灭火剂的间歇式喷放。

作为优选方案，所述灭火剂输送快速接口在待工作状态时应保持密封。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型采用气体浓度探测系统，确保在第一时间监视储能集装箱内电池簇工况，在发生异常情况初期联动启动具有防外界空气倒流作用的排烟机将储能集装箱内积聚的有毒有害等危险性气体排出箱外；

2.本实用新型采用全氟己酮灭火剂，该灭火剂绿色环保、安全高效，在110kv电压下泄漏电流为3.8mA，绝缘强度高，常温常压下呈液态，喷放后吸热降温迅速气化，灭火后无残留，无需进行现场设备、环境的卫生清理，对人、对设备、对大气环境均无伤害；

3.本实用新型采用感烟和感温两种类型的火灾探测器，设计预制式全氟己酮灭火装置，实现了储能集装箱内的火灾自动探测报警与主动灭火功能；

4.本实用新型设计管网式全氟己酮灭火装置，当现场储能集装箱内的电池簇发生复燃时可通过机械启停按钮控制管网式全氟己酮灭火装置间歇性喷放全氟己酮灭火剂，达到储能集装箱内全氟己酮灭火剂的持续抑制作用；

5.本实用新型设计提出了一种灭火剂输送快速接口作为最后一道防线，用于消防应急救援队伍进行储能集装箱内部的火灾扑救，解决了储能集装箱内部发生火灾后无法直接开门扑救火灾或者无法将灭火介质第一时间输送到储能集装箱内部的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理示意图。

图中，

1、储能集装箱；2、排烟机；3、排烟管；4、止逆阀；5、感烟探测器；6、感温探测器；7、信号二总线；8、气体灭火控制盘；9、预制式全氟己酮灭火装置；10、控制线；11、压力讯号线；12、气体浓度探测器；13、信号线；14、气体报警控制器；15、专用喷头；16、灭火剂传输管道；17、灭火剂主止回阀；18、管网式全氟己酮灭火装置；19、机械启停按钮；20、声光报警器；21、系统运行指示灯；22、灭火剂输送快速接口；23、单向阀；24、三通。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本实施例具体为一种适用于储能电站火灾防控的消防系统，包括用于安装储能电池单元的储能集装箱体1，储能集装箱体1应具有一定的耐火、隔爆性能，在储能集装箱体1的立面壳体上以嵌入式安装排烟机2，排烟机2经排烟管3以螺栓型式与止逆阀4连接，在储能集装箱体1分别吸顶安装感烟探测器5和感温探测器6，感烟探测器5和感温探测器6通过信号二总线7与气体灭火控制盘8连接，预制式全氟己酮灭火装置9独立固定在储能集装箱体1内合适位置，并经控制线10和压力讯号线11分别与气体灭火控制盘8连接，气体浓度探测器12通过自攻丝安装在储能集装箱体1内立面上，经信号线13与气体报警控制器14连接，在储能集装箱体1内部安装专用喷头15，专用喷头15采用下喷型式并经灭火剂传输管道16以螺纹方式与灭火剂主止回阀17连接；气体灭火控制盘8和气体报警控制器14分别经控制线10与排烟机2连接，灭火剂主止回阀17经灭火剂传输管道16以螺纹方式与管网式全氟己酮灭火装置18连接，管网式全氟己酮灭火装置18经控制线10和压力讯号线11分别与气体灭火控制盘8连接，在储能集装箱体1的疏散出口处分别安装机械启停按钮19、声光报警器20和系统运行指示灯21，机械启停按钮19、声光报警器20和系统运行指示灯21分别通过信号二总线7与气体灭火控制盘8连接；气体灭火控制盘8通过信号二总线7与气体报警控制器14连接，在储能集装箱体1的外部设置灭火剂输送快速接口22，灭火剂输送快速接口22包括墙壁式和地上式，通过单向阀23以螺纹方式经灭火剂传输管道16与三通24连接，三通24设置在灭火剂主止回阀17的灭火剂输出端即灭火剂输出方向的一端。

工作过程一：当储能集装箱体1内部的电池簇发生异常情况后会释放可燃、有毒气体，内部设计的气体浓度探测器12检测到这些气体后将相关数据通过信号线13传输至气体报警控制器14，气体报警控制器14将采集到的气体浓度数据处理后经内部逻辑关系联动启动排烟机2，排烟机2经排烟管3以螺栓型式与止逆阀4连接，止逆阀4达到了禁止储能集装箱体1外围空气倒流进入箱内的作用。此工作过程经相关人员及时进行处理并解除现场异常风险时，不再发生下面工作过程二、工作过程三和工作过程四。

工作过程二：当储能集装箱体1内部的电池簇异常情况继续恶化产生大量的烟雾并发生明火燃烧时，这时吸顶安装于储能集装箱体1内部的感烟探测器5和感温探测器6探测到火情信号，同时将该信号通过信号二总线7传输至气体灭火控制盘8，气体灭火控制盘8将采集到的信号分析处理后发出联动启动信号经控制线10开启设计在储能集装箱体1内部的预制式全氟己酮灭火装置9，预制式全氟己酮灭火装置9将相关动作信号经压力讯号线11反馈至气体灭火控制盘8，气体灭火控制盘8实时显示预制式全氟己酮灭火装置9的工作状态，同时气体灭火控制盘8经信号二总线7联动开启声光报警器20和系统运行指示灯21，进而达到储能集装箱体1内部的电池簇火灾扑救。此工作过程实施结束后完成电池簇的火灾扑救，经相关人员及时进行处理并解除现场异常风险时，不再发生下面工作过程三和工作过程四。

工作过程三：由于储能集装箱体1内部的电池簇发生故障后会有一个持续放热、放气的过程，当这个异常过程持续时间比较久，超过预制式全氟己酮灭火装置9的保护时间后可能会发生复燃，进而引发其它电池簇发生异常情况，在保持储能集装箱体1继续保持封闭的状态下，通过手动按下机械启停按钮19，经信号二总线7将控制信号传输至气体灭火控制盘8，气体灭火控制盘8发出控制命令经控制线10控制管网式全氟己酮灭火装置18的启停，管网式全氟己酮灭火装置18的动作信号经压力讯号线11反馈至气体灭火控制盘8，实现储能集装箱体1内部的再次灭火及持续抑制功能。此工作过程实施结束后完成电池簇的火灾扑救及持续抑制，经相关人员及时进行处理并解除现场异常风险时，不再发生下面工作过程四。

工作过程四：由于管网式全氟己酮灭火装置18所设计的全氟己酮灭火剂用量有限，当无法满足储能集装箱体1内部的电池簇火灾扑救时，相关专业人员或专业救援队伍可通过灭火剂输送快速接口22向储能集装箱体1内部持续性注入灭火介质，设计的灭火剂主止回阀17起到了灭火介质二次倒灌流入管网式全氟己酮灭火装置18的作用，灭火剂输送快速接口22实现了专业应急救援队伍在不开启储能集装箱体1门体的情况下，可直接将灭火介质释放到储能集装箱体1内部的功能。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种适用于储能电站火灾防控的消防系统，包括用于安装储能电池单元的储能集装箱体（1），其特征在于：

所述储能集装箱体（1）为具有耐火、隔爆性能的箱体，在储能集装箱体（1）的立面壳体上以嵌入式安装排烟机（2），排烟机（2）经排烟管（3）以螺栓型式与止逆阀（4）连接，在在储能集装箱体（1）上分别吸顶安装感烟探测器（5）和感温探测器（6），感烟探测器（5）和感温探测器（6）通过信号二总线（7）与气体灭火控制盘（8）连接，预制式全氟己酮灭火装置（9）独立固定在储能集装箱体（1）内任意位置，并经控制线（10）和压力讯号线（11）分别与气体灭火控制盘（8）连接，气体浓度探测器（12）通过自攻丝安装在储能集装箱体（1）内立面上，经信号线（13）与气体报警控制器（14）连接，在储能集装箱体（1）内部安装专用喷头（15），专用喷头（15）采用下喷型式并经灭火剂传输管道（16）以螺纹方式与灭火剂主止回阀（17）连接。

2.根据权利要求1所述的适用于储能电站火灾防控的消防系统，其特征在于：

所述气体灭火控制盘（8）和气体报警控制器（14）分别经控制线（10）与排烟机（2）连接，灭火剂主止回阀（17）经灭火剂传输管道（16）以螺纹方式与管网式全氟己酮灭火装置（18）连接，管网式全氟己酮灭火装置（18）经控制线（10）和压力讯号线（11）分别与气体灭火控制盘（8）连接，在储能集装箱体（1）的疏散出口处分别安装机械启停按钮（19）、声光报警器（20）和系统运行指示灯（21），机械启停按钮（19）、声光报警器（20）和系统运行指示灯（21）分别通过信号二总线（7）与气体灭火控制盘（8）连接。

3.根据权利要求1所述的适用于储能电站火灾防控的消防系统，其特征在于：

所述气体灭火控制盘（8）通过信号二总线（7）与气体报警控制器（14）连接，在储能集装箱体（1）的外部设置灭火剂输送快速接口（22），灭火剂输送快速接口（22）包括墙壁式和地上式，通过单向阀（23）以螺纹方式经灭火剂传输管道（16）与三通（24）连

接，三通（24）设置在灭火剂主止回阀（17）的灭火剂输出端即灭火剂输出方向的一端。

4.根据权利要求1所述的适用于储能电站火灾防控的消防系统，其特征在于：

所述气体浓度探测器（12）为一氧化碳气体探测器或氧浓度探测器。

5.根据权利要求2所述的适用于储能电站火灾防控的消防系统，其特征在于：

所述管网式全氟己酮灭火装置（18）通过设置在储能集装箱体（1）现场的机械启停按钮（19）实现控制；所述管网式全氟己酮灭火装置（18）具有重复启停动作性能，可实现全氟己酮灭火剂的间歇式喷放。

6.根据权利要求3所述的适用于储能电站火灾防控的消防系统，其特征在于：

所述灭火剂输送快速接口（22）在待工作状态时保持密封。

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