一种储能站消防系统及其灭火降温方法与流程

1.本发明涉及消防设备安全技术领域，尤其涉及一种储能站消防系统及其灭火降温方法。


背景技术：

2.蓄能电池作为一种能源载体具有很多优点,但是其仍存在一些危险性,尤其是在短时间进行充放电的情况下,产生大量的热，易发生热失控、引发火灾。现代化的储能站一般多采用将大量的蓄能电池组合在一起，电池紧密排列,若其中一节电池发生热失控,没有很好的降温措施,即使将明火熄灭,电池残余的温度仍很高,易发生复燃,同时高温可能引起相邻电池发生热失控,进而导致预制舱内电池热失控传播,引发大规模的火灾或爆炸事故,造成经济损失和人员伤亡。
3.同时在现代化武器装备的快速发展下，适用于高压电能的装备技术也日益成熟，该种设备多采用电能作为动力源，且现代化作战方式多为机动方式，有利于区域打击，再此场景下便于移动高压储能站能够有效的解决机动作战能源需求问题。目前,现存的储能站（舱）内的降温灭火系统仅搭载气体灭火系统,存在着严重的不足和缺陷。气体灭火系统虽能有效熄灭电池火灾,但是降温效果差, 蓄能电池灭火后的温度仍很高,且电池内部的放热反应由于未及时散去的高温仍在继续进行,热量通过热传导等方式传给相邻的电池,这将可能诱发相邻电池发生热失控,进而发生热失控传播,造成大规模的火灾,且由于电池热失控时和后续内部反应的进行,电池产生的大量高温可燃气体未能得到有效的处理,增加了电池复燃的危险。
4.然而,适用于箱体式储能电站灭火降温系统还很少见,无法满足预制舱式储能站的安全需求。


技术实现要素：

5.为了克服以上现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种储能站消防系统及其灭火降温方法，本液氮灭火系统适用于各类型的储能电站内如风能发电场景、瞬间充放高压电场景内，对储能站具有很好的灭火降温保护作用。
6.为实现上述目的, 本发明一种储能站消防系统，包括储能站、设置在储能站上的液氮灭火系统和连接液氮灭火系统的喷淋装置，所述液氮灭火系统包括框架、安装在框架上的控制器组件、液氮罐、安装在液氮罐上的制冷机、换向阀和为液氮罐增压的驱动气瓶；所述储能站内设有与液氮灭火系统连接的烟雾温度探测器；所述驱动气瓶通过集流管与换向阀连接，所述驱动气瓶上还设有电磁控制阀；所述液氮罐、喷淋装置通过真空管连接，所述真空管与液氮罐连接处设有电磁阀；所述喷淋装置包括布置在储能站顶部且覆盖整个储能站空间的喷放管网，所述喷放管网上设有多个喷头，喷放管网与真空管相连接。
7.进一步的，为保护储能站内电池在灭火过程中避免内部压力太大损害电池安全，所述储能站上设有泄压口。
8.进一步的，所述储能站外部设有空调。
9.进一步的，为了保证液氮罐内的液氮灭火剂不流失，利用制冷机对汽化的氮气进行增压，所述制冷机连接有制冷机控制器，所述制冷机还连接有一个蓄电池组。
10.进一步的，为了能够对整个液氮灭火系统的有效控制，所述蓄电池组与控制器组件电性连接，所述控制器组件与所述制冷机控制器、电磁阀、电磁控制阀、烟雾温度探测器电性连接。
11.进一步的，为了保证液氮罐的安全，所述换向阀上设有安全阀。
12.进一步的，为了能够持续性的对液氮罐进行增压，所述驱动气瓶不少于两组。
13.进一步的，为了确保液氮罐的稳定性，所述框架内设有卡扣，所述储液瓶安装在卡扣上。
14.进一步的，为了保证具有更好的灭火降温的效果，所述喷淋装置包括布置在储能站顶部且覆盖整个储能站空间的喷放管网，所述喷放管网上设有多个喷头，喷放管网与真空管相连接。
15.一种储能站消防系统灭火降温方法，包括：储能站内安放有大量的蓄电池，工作时，大功率的蓄电与放电过程中会产生过高的温度，具有危险性，采用一套储能站专用液氮灭火系统可以大大降低火灾的发生，保护储能站的安全，所述液氮灭火系统包括了不少于两组的驱动气瓶、与驱动气瓶连接的液氮罐、安装在液氮罐上的制冷机、以及安装在液氮罐上换向阀，换向阀为驱动气瓶对液氮罐增压提供支持；第一阶段：液氮灭火系统安装在储能站内，在储能站内的顶部均匀安装有烟雾温度探测器和喷放管网，烟雾温度探测器实时监测储能站内电池温度变化以及是否有烟雾出现，当检测到电池温度升高到设定的第一温度阀值且没有检测到烟雾出现，将温度信号传输至控制器组件，控制器组件打开其中一个驱动气瓶的电磁控制阀，被打开的驱动气瓶对液氮罐进行增压，同时安装在液氮罐与真空管之间的电磁阀打开，在驱动气瓶的增压下液氮罐内的液氮灭火剂通过真空管进入喷放管网，再由设置在喷放管网上的喷头释放对出现温度异常区域进行降温；第二阶段：当烟雾温度探测器检测到温度持续上升达到第二温度阀值且检测到烟雾出现，控制器组件接收到温度与烟雾信号后打开另外一组驱动气瓶，利用两个驱动气瓶对液氮罐进行持续增压，液氮罐内的液氮灭火剂持续对储能站进行灭火降温，利用液氮汽化后的特性减弱了蓄电池复燃的危险性，有效防止火灾进一步的蔓延，保护储能站。
16.本发明的有益效果是：一种储能站消防系统及其灭火降温方法，采用液氮作为灭火剂能够有效对储能站内放置的蓄电池进行降温，减少发生火灾的可能，液氮灭火系统在遇到储能站出现温度变化异常或出现明火的情况下，可以持续的释放液氮进行降温灭火；释放液氮灭火过程中多余的压力通过泄压口排放，防止损伤储能站内的电池；采用驱动气瓶对液氮罐进行增压，无需另外安装设备且更换方便；液氮罐上安装有制冷机、安全阀，安全阀可以及时排放罐内过高的压力，保护液氮罐的安全；制冷机可以随时液化由于长时间久放等原因而气化的氮气，减少液氮灭火剂的损失，延长灭火系统对储能站的保护时间；本液氮灭火系统适用于各类型的储能电站内如风能发电场景、太阳能发电场景、瞬间充放高压电场景（例如现代化电能武器）内，对储能站具有很好的降温保护作用。
附图说明
17.为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
18.图1 是本发明一种储能站消防系统内部结构示意图；图2是本发明一种储能站消防系统整体结构图；图3是本发明一种储能站消防系统中液氮灭火系统示意图；图4是本发明一种储能站消防系统中液氮灭火系统结构图；图5是本发明一种储能站消防系统灭火降温方法一种实施例的流程图。
19.图中：储能站-1、液氮灭火系统-2、喷淋装置-3、框架-21、控制器组件-22、液氮罐-23、制冷机-231、换向阀-232、驱动气瓶-24、烟雾温度探测器-4、集流管-25、电磁控制阀-241、电磁阀-26、喷放管网-31、喷头-32、泄压口-11、空调-12、制冷机控制器-233、蓄电池组-27、卡扣-211、安全阀-234、真空管-5。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.如图1-4所示的一种储能站消防系统主要由储能站1、设置在储能站1上的液氮灭火系统2和连接液氮灭火系统2的喷淋装置3组成，所述液氮灭火系统2包括框架21、安装在框架21上的控制器组件22、液氮罐23、安装在液氮罐23上的制冷机231、换向阀232和为液氮罐23增压的驱动气瓶24，液氮罐23作为液氮灭火剂的容器，利用制冷机231可以液化已汽化的氮气有效的防止液氮的减少；所述储能站1内设有与液氮灭火系统2连接的烟雾温度探测器4，烟雾温度探测器4具有两种功能既可以探测烟雾，也可以对温度进行监测，探测精度高，烟雾温度探测器4与控制器组件22电连接，可以及时的将收集到的温度烟雾信号反馈给控制器组件22，再由控制器组件22控制液氮灭火系统2释放液氮灭火剂；在其中一个实施例中，驱动气瓶24通过集流管25与换向阀232连接，所述驱动气瓶24上还设有电磁控，制阀241，工作时驱动气瓶24为液氮罐23进行增压，电磁控制阀241由控制器组件22控制，需要时及时打开使驱动气瓶24内的驱动气体进入液氮罐23内，使液氮灭火剂顺利释放出去，换向阀232可以保证平时驱动气瓶24与液氮罐23之间有效的密封，只有在需要时换向阀232才会打开使得驱动气瓶24内的气体顺利进入液氮罐23内；所述液氮罐23、喷淋装置3通过真空管5连接，所述真空管5与液氮罐23连接处设有电磁阀26；所述喷淋装置3包括布置在储能站1顶部且覆盖整个储能站1空间的喷放管网31，所述喷放管网31上设有多个喷头32，喷放管网31与真空管5相连接；所述框架21内设有卡扣211，所述液氮罐23安装在卡扣211上。
22.在其中一个实施例中，为了保护在降温灭火过程中储能站1内因压力过高而损坏内部结构，所述储能站1上设有泄压口11。
23.在其中一个实施例中，所述储能站1外部设有空调12，在没有超温预警时空调12可以在平时为储能站1进行降温，减少液氮灭火剂不必要的释放。
24.在其中一个实施例中，所述制冷机231连接有制冷机控制器233，所述制冷机231还
连接有一个蓄电池组27，为了保证液氮罐23内的液氮灭火剂不流失，利用制冷机231对汽化的氮气进行增压，有效保证液氮灭火剂不会因为长时间的存放而流失。在其中一个实施例中，所述蓄电池组27与控制器组件22电性连接，所述控制器组件22与所述制冷机控制器233、电磁阀23、电磁控制阀241、烟雾温度探测器4电性连接。
25.在其中一个实施例中，所述换向阀232上设有安全阀234，安全阀234可以在液氮罐23内压力过大时进行释压，保证液氮罐23的安全。
26.在其中一个实施例中，所述驱动气瓶24不少于两组，驱动气瓶24设置为两组，根据情况的需求打开相应数量的驱动气瓶24，在只检测到储能站内部电池温度升高达到预设的第一温度阀值而无烟雾出现的情况下，只需要打开一组驱动气瓶24对液氮罐23增压，使液氮灭火剂对储能站1进行降温；当储能站内部电池温度升高至预设的第二温度阀值且检测到烟雾的出现后两组驱动气瓶24同时为液氮罐23进行增压，使液氮灭火剂持续的释放到储能站1内达到降温灭火的效果，驱动气瓶24内的气体可采用与液氮罐23内相同的气体，这样不仅可以对液氮罐23增压也可以为液氮罐23补充灭火剂。
27.如图5所示的其中一个是实施例灭火方法流程图，一种储能站消防系统灭火降温方法，包括以下内容：储能站1内安放有大量的蓄电池，工作时，大功率的蓄电与放电过程中会产生过高的温度，具有危险性，采用一套储能站1专用液氮灭火系统2可以大大降低火灾的发生，保护储能站1的安全，所述液氮灭火系统2包括了不少于两组的驱动气瓶24、与驱动气瓶24连接的液氮罐23、安装在液氮罐23上的制冷机231、以及安装在液氮罐23上换向阀232，换向阀232为驱动气瓶24对液氮罐23增压提供支持；第一阶段：液氮灭火系统2安装在储能站1内，在储能站1内的顶部均匀安装有烟雾温度探测器4和喷放管网31，烟雾温度探测器4实时监测储能站1内电池温度变化以及是否有烟雾出现，当检测到电池温度升高到设定的第一温度阀值且没有检测到烟雾出现，将温度信号传输至控制器组件22，控制器组件22打开其中一个驱动气瓶24的电磁控制阀241，被打开的驱动气瓶24对液氮罐23进行增压，同时安装在液氮罐23与真空管5之间的电磁阀26打开，在驱动气瓶24的增压下液氮罐23内的液氮灭火剂通过真空管5进入喷放管网31，再由设置在喷放管网31上的喷头32释放，对出现温度异常区域进行降温；第二阶段：当烟雾温度探测器4检测到温度持续上升达到第二温度阀值且检测到烟雾出现，控制器组件22接收到温度与烟雾信号后打开另外一组驱动气瓶24，利用两个驱动气瓶24对液氮罐23进行持续增压，液氮罐23内的液氮灭火剂持续对储能站1进行灭火降温，利用液氮汽化后的特性减弱了蓄电池复燃的危险性，有效防止火灾进一步的蔓延，保护储能站1。
28.上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明灭火降温技术方案不限于上述实施方式，同样不仅限定只在储能站之上使用，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明降温灭火方案下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。