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声学低压细水雾灭火系统

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1.  引言

电化学储能系统(简称:储能电站), 其保护对象是电池箱(或电池簇), 电池舱,电 气舱和控制舱。电池舱为独立防护区,电池舱内每个电池箱(当采用风冷时为电池簇)为 独立的防护单元;电气舱、控制舱分别为独立的防护区。

电池舱,电气舱和控制舱可采用柜式七氟丙烷气体灭火装置或细水雾灭火装置来保护。 电池箱(或电池簇)可采用细水雾灭火装置或预制式全氟己酮灭火装置来保护。

 

2. 灭火及抑制原理

2.1 低压细水雾

采用声学低压细水雾喷头组成的灭火系统,可以在较低的气体压力作用下,在喷头内 部产生超声波,把水流体粉碎成细小雾滴(粒径范围: 5μm-150μm), 百万倍的提高了水 雾的比表面积,遇到火焰时瞬间汽化,这些蒸汽可以迅速降温,同时形成一个高效缺氧环 境,快速抑制和扑灭火灾。

灭火 电池箱火灾的扑灭受氮气和细水雾的双重作用。氮气充当抑制剂,可稀释氧  气浓度;细水雾快速蔓延至整个保护区空间,保护区内温度迅速降低,从而迅速扑灭火灾。 抑制 当电池箱(或电池簇) 内温度达到临界点时,系统开启喷雾,喷雾时间不小 于灭火时间,细水雾迅速弥散至整个电池箱(或电池簇)空间,使保护区内温度迅速降低。 间隔一定的时间后,开始第二次喷雾。可进行三到四次的间隙喷雾, 从而实现对电化学电  池早期热失控行为的有效抑制。

 

2.1.1 系统特点

灭火效率高:可以用较少的水和氮气在短时间内迅速扑灭火灾。

灭火和抑制:设置一套系统既能快速有效的扑灭火灾,又能对电化学电池早期热失控 行为进行有效抑制,起到了的双重作用。

 

间隙性喷放:系统在保证一次喷放灭火的前提下,能间歇性的进行二次、三次喷放, 使电池模块不会出现复燃和爆炸的可能,起到了积极有效的保护作用。

安全可靠: 系统不会对被保护对象锂电池造成二次损害。

环保节能: 系统采用的水和氮气对人身及环境均无危害,且用量极少。

使用维护成本低:系统结构简单,压力低,输送管道压力小于 1.0MPa

 

 

2.2 基于声学低压装置的微囊泡低温火灾抑制剂

该药剂具有良好的灭火效果,其灭火机理是通过物理和化学两个方面来实现火灾防控。

2.2.1 降温灭火:经过声学低压装置喷出后迅速蔓延至整个电池包,迅速吸热,使保护区内 温度降低,有效阻止火灾蔓延;

2.2.2 窒息灭火:采用独有两亲性聚合物分子设计,能在燃烧物表面形成纳米胶束,从而有 效隔绝火焰周围空气中的氧气;

2.2.3 化学抑制灭火:可以捕捉燃烧链式反应的自由基,终止火焰传播的链式反应。

 

 

3. 电池箱(或电池簇)灭火装置

3.1 电池箱采用液冷降温时,每个电池箱为独立的保护区,其灭火装置设置的原理图如3.1 当某一个电池箱内发生热失控或火灾时,被箱内复合探测器捕捉到,信号传递到联动控制 器,联动控制器打开该电池箱的分区控制阀并打开瓶组主控阀,通过低压细水雾装置的喷 头向箱体内喷放火灾抑制剂实施灭火。

 

5. 储能电站电池舱,电气舱,控制舱火灾防控装置

电池舱,电气舱,控制舱可采用柜式七氟丙烷气体灭火装置或细水雾灭火装置来保护。

5.1 采用柜式七氟丙烷气体灭火装置如图 5.1

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5.1 电池舱,电气舱,控制舱柜式七氟丙烷的气体灭火装置

5.2 采用细水雾灭火装置如图 5.2

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