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3種被動安全防護(hù)法,應(yīng)對儲能電站熱失控!

時間:2023-06-14 15:20:55來源:OFweek儲能網(wǎng)

導(dǎo)語:?根據(jù)已發(fā)生的儲能電站火災(zāi)事故報告,參與撲滅火災(zāi)的消防大隊一般采用大量水進(jìn)行滅火。水基滅火劑的優(yōu)點(diǎn)是成本低、滅火降溫效果更明顯;缺點(diǎn)是有造成電站電路短路或電氣設(shè)備故障,無法維持后續(xù)儲能電站正常運(yùn)行的風(fēng)險。

       鋰電儲能電站被動安全,指儲能電站發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故后,盡早啟動消防系統(tǒng)以減少電站經(jīng)濟(jì)損失、保障運(yùn)營人員人身安全的手段,是儲能電站最后的安全防線。

  儲能鋰離子電池?zé)崾Э匾l(fā)的火災(zāi)屬于電氣火災(zāi),具有火災(zāi)蔓延速度快、撲滅難度大、危險性高等特點(diǎn)。

  根據(jù)鋰電池?zé)崾Э仄鸹鹑剂系牟煌?,儲能鋰電池火?zāi)主要分為以下五類:其一是,以鋰電池負(fù)極材料為燃料的固體火災(zāi);其二是,以鋰電池電解液為燃料的液體火災(zāi);其三是,以鋰電池?zé)崾Э仉娀瘜W(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的大量可燃性氣體為燃料的氣體火災(zāi);其四是,以電池內(nèi)部嵌鋰與其他金屬材料為燃料的金屬火災(zāi);其五是,以整個鋰電儲能電站整體系統(tǒng)(含各種設(shè)備、電池模組簇等)為燃料的電氣火災(zāi)。

  目前,鋰離子電池火災(zāi)撲滅方式,主要依靠水基滅火劑,氣體滅火劑、固體滅火劑限制較多、作用較小。

  水基滅火劑常見種類有水、AF-31、AF-32、A-B-D滅火劑,滅火原理是水蒸發(fā)帶走大量熱量,形成水膜隔絕氧氣,降溫并抑制燃燒。

  根據(jù)已發(fā)生的儲能電站火災(zāi)事故報告,參與撲滅火災(zāi)的消防大隊一般采用大量水進(jìn)行滅火。水基滅火劑的優(yōu)點(diǎn)是成本低、滅火降溫效果更明顯;缺點(diǎn)是有造成電站電路短路或電氣設(shè)備故障,無法維持后續(xù)儲能電站正常運(yùn)行的風(fēng)險?;谒鶞缁饎┑膬δ茈娬鞠老到y(tǒng)需進(jìn)一步確定其適用范圍與邊界條件。

  有研究人員發(fā)現(xiàn),細(xì)水霧能有效撲滅集裝箱式磷酸鐵鋰電池火災(zāi),在撲滅明火和快速降低電池模組溫度方面有較大優(yōu)勢。其中,最關(guān)鍵的影響因素是細(xì)水霧的壓強(qiáng),壓強(qiáng)增大,滅火效率、降溫效率均顯著提高,不過成本也會快速提升。

  常見氣體滅火劑依據(jù)滅火原理有三種:其一是鹵代烷1301、哈龍1211,滅火原理是分解火災(zāi)燃燒時產(chǎn)生的游離基,并作用合成低活性游離基,不過降溫效果不明顯,無法有效撲滅電氣火災(zāi),,且破壞臭氧層,已在我國全面禁用;其二是CO2、 IG-541、IG-100,滅火原理是稀釋空氣含氧量,抑制燃燒,從而撲滅明火,不過滅火效能差,且要求環(huán)境密閉,易破壞電氣設(shè)備;其三是七氟丙烷、六氟丙烷等潔凈氣體,滅火原理是通過分子汽化快速降溫,并稀釋空氣抑制燃燒,不過此法撲滅火災(zāi)初期會產(chǎn)生大量氟化氫等毒性氣體。

  目前,儲能電站中儲能艙內(nèi)消防滅火措施大多依據(jù)日本電池儲能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)措施,采用以七氟丙烷為主的氣體滅火劑。優(yōu)點(diǎn)是無氣體殘留、環(huán)境友好和不影響設(shè)備后續(xù)運(yùn)行;缺點(diǎn)是降溫效果有限、電池模組冷卻時間長,難以及時撲滅火災(zāi)。

  傳統(tǒng)固體滅火劑,如干粉滅火劑基本無法達(dá)到撲滅儲能電站火災(zāi)的效果,因為電氣火災(zāi)燃燒速度快、溫度高,而干粉滅火劑不具備降溫效果。

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