随着全球对能源需求的增加,以及人们对我们对环境影响的担忧,对可再生能源的需求也在增长。风力发电对环境的影响很小,与传统能源相比,它可以减少碳排放,节约数十亿加仑的水,减少污染。在过去五年中,风力涡轮机的产量增长了近一倍,可以满足全球6%以上的电力需求。随着越来越多的风电机组上线,以及当前风电机组的老化,包括风电机组火灾在内的风电机组事故可能会增加。

由于许多风电场的偏远地点,没有目前的涡轮机火灾所需的报告,大量的风力涡轮机火灾未知。然而,在这一天和年龄,通过快速访问手机上的相机,并且从几乎任何地方发布到社交媒体的能力,更多的风力涡轮机火灾正在暴露。与每年有数千场火灾事故的石油和天然气等其他能源行业相比,风力涡轮机的火灾事件保持相对较低。尽管如此,影响力从更换成本,收入损失和环境影响中都是显着的。

关于风力涡轮机火灾数量的见解

2019年,根据世界风能协会(WWEA),风险市场的增长率为10.1%,在市场规模方面的第二个最低年份。截至2019年底,风力涡轮机的全球能力为650.8千兆瓦。风力涡轮机的火灾风险方面是什么意思?随着风力涡轮机的容量增加,火灾风险也增加了。风力涡轮机的火灾是叶片失效后发生的第二种主要原因,并且在结构失败之前。

风力涡轮机也在容量方面变得更大。虽然从能量生产的角度越来越高,但这意味着火灾越来越大。风力涡轮机火灾可能已经耗费100万美元,但今天他们可以平均7-800万美元,以获得总损失。

研究进行了凯斯风电场信息论坛(CWIF)研究发现,在过去五年中,风力涡轮机火灾的平均数量为25.4起。其他研究人员认为,由于没有必要报告涡轮机火灾,涡轮机火灾案例的数量被严重低估。此外,就官方报告而言,报告可能不完整、有偏见或包含非公开数据。在之前的一份报告中,《电讯报》和英国可再生能源公司都估计91%的风力涡轮机火灾未报告. 风力涡轮机火灾的平均成本为450万美元,每年的财务影响可能在11430万美元到135亿美元之间。

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为什么风力涡轮机着火

风力涡轮机火灾最有可能发生在风舱内。风舱内的部件易燃,容易着火。液压油、变压器油和塑料等高度易燃材料位于电线和设备附近。如果引入点火源,火势会迅速蔓延。涡轮机中另一个值得关注的区域是塔的底部。该区域包含电气监控设备,在适当的情况下,故障后可能起火。

要让火开始,你需要一个点火源。风力涡轮机火灾的首要原因是雷击。其他原因是电气或机械故障和人为错误。这些措施包括:

  • 松动、断裂或有缺陷的电气部件
  • 短路
  • 变压器中的电弧
  • 电气设备超载或过热
  • SCADA系统的失败
  • 轴承表面之间的润滑不足,引起过热和火花
  • 发电机故障
  • 机械制动系统故障
  • 维护工作,如焊接或切割
  • 森林或灌木丛火灾产生的火灾碎片
  • 制造或施工缺陷
  • 操作或维护不当
  • 不适合当地条件的涡轮机

在处理火灾危险因素时,涡轮机和地理位置的年龄都可以发挥作用。随着风力涡轮机的舰队越来越接近他们的寿命结束,它们由于老化部件,布线等而造成较高的风险。地理位置也可能产生冲击。在温暖和干燥的气候,电缆,变压器,机舱部件和控制柜的区域内更容易受到温度劣化。所有风力涡轮机应在严格的日常维护计划上,以确保所有组件都处于良好的工作状态。

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探索风力涡轮机火灾

根据CWIF进行的研究,自2000年以来,已记录了385起风力涡轮机火灾。许多这样的火灾不仅造成涡轮机的完全损失,而且毁灭性后果. 2012年6月,加州河滨县367英亩的景观大火是由风力涡轮机火灾引起的。附近的居民被疏散,100多名消防队员与野火搏斗以控制火势。一年多后,一场风电行业尚未经历的悲剧发生了。2013年10月,两名年轻的机械师被困在燃烧的风力涡轮机顶部,并因此在Piet de Wit风电场死亡。由于涡轮机的高度,一支专门的消防队被召集起来与大火搏斗并救起受害者。

最近,在美国,风力涡轮机火灾引发了两起野火。2019年7月,涡轮机火灾中融化的碎片击中周围的草地和灌木丛,导致Juniper fire野火,39座建筑物处于危险之中。近200名消防队员花了三天时间才控制住这场250英亩的大火。2019年8月26日,一场涡轮机火灾被认为是德克萨斯州阿比林郊外罗德牧场3号火灾的罪魁祸首。创纪录的温度和崎岖的地形增加了消防员的挑战。地面上的消防人员监视着安全壳管线,同时机组人员在热点区域喷洒阻燃剂和水。幸运的是,在这两个案例中,都没有受伤或结构损坏的报告。

风力涡轮机火灾不是您希望在业务中面对的问题,因为它会损害您的资产、员工和周围环境。

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风力涡轮机防火选项

当涉及到扑灭风力涡轮机火灾时,使用传统的消防技术几乎不可能做到这一点。风电场的位置、单个涡轮机的可及性以及水的可用性可能是一个挑战。更不用说涡轮机的高度和着火时仍然旋转的叶片的潜力了。风力涡轮机火灾的可能后果是让涡轮机燃烧直至自身熄灭。

正如没有官方所需的风力涡轮机火灾所需的报告一样,没有国际或国家任务的消防要求。最公认的指南,但不是要求,是NFPA 850,为电力发电厂和高压直流转换器站推荐消防。此外,在美国,职业安全和健康管理局(OSHA)强烈建议安装防火设备。有严格的安全标准和方案的风电场运营商遵守这些指导方针,并实施防火措施.

风力涡轮机常用的消防设备包括烟雾、热量和火焰探测器以及灭火系统。当发现火灾时,探测系统可向中央报警系统发送信息,启动汽轮机部件停机。它还可以启动灭火系统。

风力涡轮机灭火系统

加入自动灭火系统在风力涡轮机内,您可以保护容易发生火灾的部件和区域。这一额外的安全层降低了发生灾难性事件的风险。一旦检测到火灾,灭火系统将启动以在火灾无法控制地蔓延之前进行灭火。

有几种类型的防火系统,其中一些更适合保护风力涡轮机。任何类型的水基系统,包括喷水剂,水雾和泡沫水都不适用于保护风力涡轮机,由于空间有限,可通过水可达,以及对关键部件造成的损害。对于陆上涡轮机,二氧化碳(CO2)系统需要一个气密环境来成功抑制火灾。二氧化碳的好处是,当放电时,仍然没有残留物,它不会损害电气部件。缺点是,如果在放电期间存在,CO2对人类具有显着的风险。

基于气溶胶的灭火系统可提供全淹没能力、气体物质和超细固体颗粒。这些系统需要最少的维护,并且被认为是环境友好的。缺点是,该系统对于占用空间也不安全,可能会留下残留物,导致关键部件损坏。

风力涡轮机防火系统的最后一个选择是清洁剂系统。这些系统使用抑制剂,如Chemours FM-200和3M Novec 1230,它们对环境安全,不留残留物,不损坏设备,对占用空间内的人员安全。该系统要求清洁剂瓶的空间最小,并且不太可能出现错误排放。系统如18新利体育官网app,不需要电力,并使用布置在风力涡轮机内火灾易发区域周围的火灾探测管。一旦检测到火灾,管道将爆裂,激活系统释放清洁剂以抑制火灾。

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总之

没有法规或任务,风电场所有者自行决定保护风力涡轮机免受火灾风险和损害。随着更换成本升级,损失停机收入,以及声誉损坏,保护风力涡轮机免受火灾的关键至关重要。灭火系统提供保护风电场所有者。如上所述,有多种不同类型的防火系统。选择与您正在保护的设备和区域最兼容的系统是关键。

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