一、鋰電池儲(chǔ)能集裝箱滅火系統(tǒng)前景:
為滿(mǎn)足發(fā)電廠設(shè)備、用戶(hù)設(shè)備和電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要,電力系統(tǒng)設(shè)置了頻率的控制要求,應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的儲(chǔ)能系統(tǒng)需要兼具功率密度和能量密度兩大特點(diǎn)。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的調(diào)頻由火電、水電等常規(guī)發(fā)電機(jī)組提供,隨著儲(chǔ)能技術(shù)的出現(xiàn),近年來(lái)越來(lái)越多的電化學(xué)儲(chǔ)能電池(主要為鋰電池)系統(tǒng)開(kāi)始為電力系統(tǒng)提供服務(wù)。鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng),能很好的避免傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)延遲、調(diào)節(jié)反向、調(diào)節(jié)偏差大等缺點(diǎn),能快速精確的響應(yīng)電網(wǎng)的調(diào)頻指令,因此鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在市場(chǎng)上應(yīng)用廣泛。
鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)主要應(yīng)用在電信、通訊、太陽(yáng)能儲(chǔ)能電池、UPS不間斷電源、核電站、水電站、風(fēng)力發(fā)電儲(chǔ)能、移動(dòng)通訊基站等儲(chǔ)能電源電站需要持續(xù)供電并滿(mǎn)足特殊需求的領(lǐng)域上。鋰電池儲(chǔ)能集裝箱主要是是一種可移動(dòng)式儲(chǔ)能集裝箱電站,目前主要采用戶(hù)外安裝方式,作為電廠或變電站輔助生產(chǎn)設(shè)備可滿(mǎn)足快速布置需求。
二、鋰電池儲(chǔ)能集裝箱火災(zāi)特性:
鋰電池儲(chǔ)能集裝箱的危險(xiǎn)性主要包括鋰電池的火災(zāi)危險(xiǎn)性和電氣設(shè)備的火災(zāi)危險(xiǎn)性等方面。
1.鋰電池的火災(zāi)危險(xiǎn)性:
鋰電池火災(zāi)主要是電解液分解、燃燒的結(jié)果,是一種碳?xì)浠衔餁怏w燃燒火災(zāi)。在電池過(guò)熱、過(guò)度充放電、電池設(shè)計(jì)缺陷及原材料瑕疵造成的短路等濫用情況下,鋰電池內(nèi)部的電池材料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),電解液分解產(chǎn)生大量的熱和氣體,導(dǎo)致電池的熱失控。而快速釋放能量的熱失控是電解液燃燒的主要原因,一旦發(fā)生熱失控,電池溫度迅速升高,直接導(dǎo)致電池材料燃燒。當(dāng)鋰電池電解液分解和燃燒產(chǎn)生的可燃性氣體濃度達(dá)到一定程度時(shí),遇明火會(huì)發(fā)生爆炸。在大型鋰電池儲(chǔ)能集裝箱中,電池組具有高密度、集中式分布的特點(diǎn),鋰電池模塊以串聯(lián)方式形成單個(gè)電池組,多個(gè)電池組通過(guò)并聯(lián)形成一個(gè)大容量?jī)?chǔ)能單元。這樣不僅增加了鋰電池出現(xiàn)故障的概率,而且一旦發(fā)生火災(zāi),也會(huì)因?yàn)殡姵刂g無(wú)法切斷電路,而增加火災(zāi)蔓延渠道。
2.電氣設(shè)備的火災(zāi)危險(xiǎn)性:
鋰電池儲(chǔ)能集裝箱內(nèi)存在大量的附屬電氣設(shè)備,這些設(shè)備的不安全使用也增加了儲(chǔ)能集裝箱整體的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),如意外的高電壓、大電流(雷電、浪涌)侵入。高電壓、大電流入侵鋰電池儲(chǔ)能集裝箱,一方面是鋰電池儲(chǔ)能集裝箱中的電子設(shè)備高度集成化,從而降低了其對(duì)高電壓、大電流的抵御能力;另一方面,系統(tǒng)中使用了大量的通信線(xiàn)路,增加了高電壓、大電流侵入的渠道。同時(shí),保護(hù)元件的失效也是引發(fā)火災(zāi)的重要原因之一。長(zhǎng)期發(fā)熱超溫造成柜體內(nèi)部分電氣元件氧化腐蝕、部分絕緣材料老化,電池內(nèi)過(guò)流保護(hù)、直流熔斷器與電池內(nèi)過(guò)流熔斷器未能有效隔離短路故障,不能滿(mǎn)足其原設(shè)計(jì)的電阻、絕緣要求,致使鋰電池儲(chǔ)能集裝箱系統(tǒng)整體在電氣安全方面存在較大隱患,同時(shí)會(huì)造成火災(zāi)蔓延擴(kuò)大。
通常情況下,鋰電池燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量氣體,主要由氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、苯和甲苯等有機(jī)氣體以及氯化氫、氟化氫等有毒氣體。一旦發(fā)生火災(zāi),鋰電池儲(chǔ)能集裝箱內(nèi)部的鋰電池在高溫情況下釋放的氫氣、一氧化碳等可燃?xì)怏w,得不到有效控制極易造成火勢(shì)迅速蔓延甚至發(fā)生爆炸,危及主電設(shè)備,進(jìn)而造成巨大財(cái)產(chǎn)損失。
三、鋰電池儲(chǔ)能集裝箱滅火系統(tǒng)設(shè)置
由上述可見(jiàn),安全性是鋰電池儲(chǔ)能集裝箱廠商重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。智淼消防的鋰電池儲(chǔ)能集裝箱滅火系統(tǒng)解決方案主要從氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)及消防安全管理等方面探討鋰電池儲(chǔ)能集裝箱的火災(zāi)方法措施。
1.鋰電池儲(chǔ)能集裝箱氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)的配置:
根據(jù)《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50370-2005),鋰電池儲(chǔ)能集裝箱滅火系統(tǒng)采用無(wú)導(dǎo)電性的手提式、柜式或管網(wǎng)式七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng),并同時(shí)布置一套氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)。鋰電池儲(chǔ)能集裝箱滅火系統(tǒng)由七氟丙烷滅火裝置、泄壓裝置、氣體滅火控制器、火災(zāi)探測(cè)器和控制器、緊急啟動(dòng)停止按鈕和隔離模塊、感煙探測(cè)器、聲光報(bào)警器、放氣指示燈等組成,實(shí)現(xiàn)對(duì)防護(hù)區(qū)自動(dòng)探測(cè)、報(bào)警、滅火保護(hù)功能。
集裝箱式鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中每個(gè)集裝箱為一個(gè)報(bào)警區(qū)域,增加點(diǎn)型感煙探測(cè)器,當(dāng)感測(cè)到煙霧、溫度的變化時(shí),聲光報(bào)警器會(huì)立馬響應(yīng),將火災(zāi)撲滅在火災(zāi)前期,保證儲(chǔ)能集裝箱的安全性。同時(shí)考慮到采集信號(hào)的處理方式,增加聲光報(bào)警器的數(shù)量,并將其布置在經(jīng)常有人員巡邏、值守的場(chǎng)所。當(dāng)感測(cè)到煙霧、溫度的變化時(shí),聲光報(bào)警器會(huì)立馬響應(yīng),將火災(zāi)撲滅在火災(zāi)前期,保證儲(chǔ)能集裝箱的安全性。
同時(shí)考慮到鋰電池儲(chǔ)能集裝箱易發(fā)生爆炸情況,根據(jù)不同鋰電池的特性,有針對(duì)性的配置相配套的防爆系統(tǒng),通過(guò)氣體滅火控制器,聯(lián)動(dòng)了風(fēng)機(jī),電源等,并將現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)的信號(hào)傳輸至消防控制中心。
2.鋰電池儲(chǔ)能集裝箱滅火系統(tǒng)的特點(diǎn):
鋰電池儲(chǔ)能集裝箱滅火系統(tǒng)具備自動(dòng)預(yù)先、自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)滅火功能,系統(tǒng)集成化程度高,效果好,并將可能出現(xiàn)的進(jìn)行了系統(tǒng)性分析,滿(mǎn)足不同客戶(hù)的需求。七氟丙烷滅火系統(tǒng)噴灑持續(xù)時(shí)間為10s,噴灑完畢后使鋰電池儲(chǔ)能集裝箱保持10min密封狀態(tài),使滅火劑充分?jǐn)U散和滅火。
四、加強(qiáng)消防安全管理
1.智淼消防制定了專(zhuān)用的鋰電池儲(chǔ)能集裝箱滅火系統(tǒng)培訓(xùn)方案和使用手冊(cè),并對(duì)使用人員進(jìn)行了多次的培訓(xùn)和現(xiàn)場(chǎng)模擬操作,及時(shí)解決用戶(hù)在使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。
2.使用方應(yīng)依法建立消防安全責(zé)任制,通過(guò)建立防火檢查巡查制度、應(yīng)急處置制度,明確各級(jí)、各崗位的消防安全職責(zé),負(fù)責(zé)組織實(shí)施日常消防安全管理工作。
3.加強(qiáng)對(duì)移動(dòng)鋰電池儲(chǔ)能集裝箱電站內(nèi)用火、用電和易燃可燃物的管理,采取防火措施,有效控制火災(zāi)危險(xiǎn)源。
4. 移動(dòng)鋰電池儲(chǔ)能集裝箱電站設(shè)備安裝區(qū)域出入口應(yīng)在2個(gè)以上,其周?chē)鷳?yīng)設(shè)置消防車(chē)道,消防車(chē)道可利用交通道路實(shí)現(xiàn)。
5.要定期開(kāi)展消防實(shí)戰(zhàn)演練,不斷增強(qiáng)員工消防安全素質(zhì)。