一种电化学储能站火灾防控系统的制作方法

本技术属于消防安全，特别是涉及一种电化学储能站火灾防控系统。

背景技术：

1、电化学储能电站是采用电化学电池作为储能元件，对电能进行存储、转换及释放的电站。其在发电侧电厂：风力电站、太阳能发电站；输电侧：电网电站；用户侧：家用储电站、汽车充电站、通信基站等发挥的价值和重要性迅速攀升。不仅减少了弃光弃风的能源浪费占比，同时稳定了电网供需的平衡，进一步的提升了“可再生资源”在电力能源的占比，为减少碳排放提供了可靠的解决方案。

2、随着电化学储能站建设数量的迅猛增长，其安全风险也在逐渐被大众认知。电化学储能站的火灾报道屡见报端。据相关单位的不完全统计，2017年到2022年这六年时间，全球就有37起火灾事故的发生，其中也有造成人员伤亡的重大火灾事故。现有的多数电站仅配备了传统的气体灭火系统，采用柜式气体灭火装置单放置在电站内。其探测部分也是在电站的顶部设计传统的感烟感温探测，不仅不能实现早期探测，而且灭火效果也很难得到保证。由于电化学储能站的火灾又电池火灾和电气火灾两种类型；对于电化学储能站的电气火灾，传统的气体灭火系统能起到灭火防护的作用。但对于电化学电池的火灾热失控，大部分由于电池热失控释放出来的可燃气体，同时由于电池热失控造成的短路电爆出现火星，极易闪燃和爆炸；传统灭火系统难以控制其火情。

技术实现思路

1、本实用新型实施例的目的在于提供一种电化学储能站火灾防控系统，以实现对电化学储能站的火灾的主动防护，及对已经出现的电气及电池火灾的早期探测、灭火和抑止复燃。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种电化学储能站火灾防控系统，包括：电气舱和多个电池簇；其中，电气舱内设置灭火剂贮存装置，包括容器和容器阀，与火灾报警控制装置信号连接；所述火灾报警控制装置还与分区阀、舱级电磁阀、簇级探测器、感温探测器、可燃气体探测器、感烟探测器、声光报警器、紧急启停按钮信号连接；所述灭火剂贮存装置还通过一级主管连接至电气舱顶部设置的二级支管一端；所述二级支管另一端向电池簇方向延伸并通过管道三通连接多个三级支管；所述三级支管垂直设置于各个电池簇顶部，每个电池簇对应一个三级支管；所述一级主管还通过与舱级管道连接；所述电池簇包括垂直设置的多个电池模块。

3、进一步的，所述三级支管自上而下设置分区阀、簇级探测器和多个四级支管；所述四级支管一端连接灭火剂喷嘴，每个电池模块对应设置一个四级支管，另一端通过管道三通连接至三级支管；所述簇级探测器通过探测器支管与三级支管连接。

4、进一步的，所述灭火剂贮存装置中的灭火剂包括二氧化碳，七氟丙烷，全氟己酮，水基灭火剂。

5、进一步的，所述电池模块中电池单体采用串联、并联或串并联连接方式，电池模块外设有外壳。

6、进一步的，所述簇级探测器竖向设置，包括：探测器壳，其内部中空并设有探测器主体，下壁中间开口并与排气封液阀的排气封液阀出口连接，所述排气封液阀的排气封液阀出口与探测器支管连接。

7、进一步的，所述排气封液阀中，自上而下依次为排气封液阀出口、排气封液阀体、排气封液阀进口；所述排气封液阀体为中空结构，排气封液阀出口对应位置设置排气封液阀挡板，所述排气封液阀挡板与排气封液阀体内部上壁连接，排气封液阀挡板内设置排气封液阀空心浮球，所述排气封液阀空心浮球下设有排气封液阀限位块。

8、进一步的，电气舱顶部水平设置舱级管道，一端向电池簇方向延伸，另一端向电气舱方向延伸，其中电器舱方向的舱级管道通过管道三通连接外部消防水支管；所述外部消防水支管垂直设置于电气舱内且自上而下依次设置单向阀过滤装置及外部消防水接口；所述舱级管道和一级主管之间设置有舱级电磁阀；所述舱级管道上通过管道三通或管道弯头设置多个水雾喷头。

9、进一步的，所述一级主管、二级支管、管道三通、外部消防水支管、三级支管（10）、舱级管道均采用金属管道并做相应防腐处理。

10、进一步的，所述探测器主体采用复合探测器。

11、本实用新型的有益效果是：

12、本实用新型在探测方面创新的采用新的探测方案，有效保证探测的精准性和成本可控。相较于现有技术中一个电池模块设置一个探测器大大降低了建设成本，市场更容易接受。同时满足了精准探测的需求。另一方面，由于储能电站的电化学储能站电池模块通常使用寿命为15年，而探测器的使用年限通常为5年左右，而且需要清洗维护等操作。探测器设置在电池模块外面，避免了设置在电池模块内部维护更换。此外，灭火剂和探测器使用同一条管路，在做到了减少材料和安装成本的同时，满足了灭火剂精准释放的需求。本实用新型增加了外部水源接口，有效的改善了整个集装箱储能站的防火安全性；相比现有技术增加了水源接入方案，有效的改善电池火灾的复燃情况和集装箱储能站内部着火消防员难以持续灭火的问题。

技术特征：

1.一种电化学储能站火灾防控系统，包括：电气舱和多个电池簇；其中，电气舱内设置灭火剂贮存装置（1），包括容器和容器阀，与火灾报警控制装置（2）信号连接；所述火灾报警控制装置（2）还与分区阀（8）、舱级电磁阀（21）、簇级探测器（9）、感温探测器（22）、可燃气体探测器（23）、感烟探测器（24）、声光报警器（19）、紧急启停按钮（18）信号连接；所述灭火剂贮存装置（1）还通过一级主管（3）连接至电气舱顶部设置的二级支管（6）一端；所述二级支管（6）另一端向电池簇方向延伸并通过管道三通（7）连接多个三级支管（10）；所述三级支管（10）垂直设置于各个电池簇顶部，每个电池簇对应一个三级支管（10）；所述一级主管（3）还通过与舱级管道（25）连接；所述电池簇包括垂直设置的多个电池模块（26）。

2.根据权利要求1所述的一种电化学储能站火灾防控系统，其特征在于，所述三级支管（10）自上而下设置分区阀（8）、簇级探测器（9）和多个四级支管（12）；所述四级支管（12）一端连接灭火剂喷嘴（11），每个电池模块对应设置一个四级支管（12），另一端通过管道三通连接至三级支管（10）；所述簇级探测器（9）通过探测器支管（13）与三级支管（10）连接。

3.根据权利要求1所述的一种电化学储能站火灾防控系统，其特征在于，所述电池模块（26）中电池单体采用串联、并联或串并联连接方式，电池模块（26）外设有外壳。

4.根据权利要求1所述的一种电化学储能站火灾防控系统，其特征在于，所述簇级探测器（9）竖向设置，包括：探测器壳（92），其内部中空并设有探测器主体（93），下壁中间开口并与排气封液阀（94）的排气封液阀出口（941）连接，所述排气封液阀（94）的排气封液阀出口（941）与探测器支管（13）连接。

5.根据权利要求4所述的一种电化学储能站火灾防控系统，其特征在于，所述排气封液阀（94）中，自上而下依次为排气封液阀出口（941）、排气封液阀体（942）、排气封液阀进口（946）；所述排气封液阀体（942）为中空结构，排气封液阀出口（941）对应位置设置排气封液阀挡板（943），所述排气封液阀挡板（943）与排气封液阀体（942）内部上壁连接，排气封液阀挡板（943）内设置排气封液阀空心浮球（944），所述排气封液阀空心浮球（944）下设有排气封液阀限位块（945）。

6.根据权利要求1所述的一种电化学储能站火灾防控系统，其特征在于，电气舱顶部水平设置舱级管道（25），一端向电池簇方向延伸，另一端向电气舱方向延伸，其中电器舱方向的舱级管道（25）通过管道三通（7）连接外部消防水支管（14）；所述外部消防水支管（14）垂直设置于电气舱内且自上而下依次设置单向阀（15）过滤装置（16）及外部消防水接口（17）；所述舱级管道（25）和一级主管（3）之间设置有舱级电磁阀（21）；所述舱级管道（25）上通过管道三通（7）或管道弯头（5）设置多个水雾喷嘴（4）。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种电化学储能站火灾防控系统，其特征在于，所述一级主管（3）、二级支管（6）、管道三通（7）、外部消防水支管（14）、三级支管（10）、舱级管道（25）均采用金属管道并做相应防腐处理。

8.根据权利要求4所述的一种电化学储能站火灾防控系统，其特征在于，所述探测器主体（93）采用复合探测器。

技术总结
本技术公开了一种电化学储能站火灾防控系统，包括灭火剂贮存装置、火灾报警控制装置、一级主管、水雾喷嘴、管道弯头、二级支管、管道三通、分区阀、簇级探测器、三级支管、灭火剂喷嘴、四级支管、探测器支管、外部消防水支管、单向阀、过滤装置、外部消防水接口、舱级管道、紧急启停按钮、声光报警器、舱级电磁阀、感温探测器、可燃气体探测器、感烟探测器；实现对电化学储能站的火灾的主动防护，以及对已经出现的电气及电池火灾的早期探测、灭火和抑止复燃。

技术研发人员：杜增虎,张小杰,刘超,杨宁宁,李健,王凯
受保护的技术使用者：陕西坚瑞消防安全设备有限公司
技术研发日：20230811
技术公布日：2024/4/29