一种储能集装箱的水消防系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术提供了一种储能集装箱的水消防系统，在储能集装箱下方独立配备设置蓄水式基础，所述水消防系统包括火灾报警控制系统、以及给水消防控制系统；所述储能集装箱内分舱布置辅助设备柜舱和储能电池簇舱；所述火灾报警控制系统包括设置在所述储能集装箱舱内的火灾报警控制分机和火灾探测器，且所述储能集装箱内设置排风部件。本发明专利技术解决了目前气体消防不能彻底灭火的隐患，通过布置在储能分舱的火灾报警探测器，对起火的储能分舱进行探测和定位。蓄水式基础可进行循环用水，并且对每座集装箱均配置有一个蓄水式基础，保证储能电站内单个集装箱或多个集装箱着火都有充足的水源对火情进行扑灭和控制。对火情进行扑灭和控制。对火情进行扑灭和控制。

【技术实现步骤摘要】
一种储能集装箱的水消防系统及其使用方法


[0001]本专利技术涉及电化学储能集装箱的消防和火灾报警
，具体涉及一种储能集装箱的水消防系统及其使用方法。

技术介绍

[0002]随着国内各地新能源电站的并网条件，对储能电站的配置比例的不断提高。共享储能等储能电站的商业运行模式越来越成熟，储能电站的装机容量有了爆发式增长。其中集装箱式电化学储能，因其储能单位能量价格低，单位能量密度高，应用最为广泛。但是锂电芯的运行过程中的电化学反应不稳定，抗撞击、抗刺穿和抗高温能力弱，极易发生电芯热失控的现象，因此产生的储能安全问题也日益突出。其主要原因在于电化学储能电芯的热失控特征特殊，存在二次复燃，产生大量有毒有害、易燃易爆气体的特点，传统的灭火方法不彻底。
[0003]目前广泛应用于电化学储能集装箱的消防方案，以气体消防和水消防为主，气体消防多为七氟丙烷或全氟己酮气体，且都只能喷灭集装箱内第一次明火火灾，但不能阻断电池内部的化学反应，热失控继续，并会导致集装箱复燃。复燃又会与电芯热失控过程中释放的易燃易爆气体混合反应，造成更严重的爆炸事故和人员伤亡。
[0004]虽然水消防灭火具有持续性高，效果好的特点，但是存在水源不稳定，不可持续的特点。根据计算，一个20尺储能集装箱从发生热失控起火开始水喷淋灭火，到扑灭明火，并对电池簇进行水喷淋冷却需要经历持续3小时的喷水，约86立方米的储水。而一座升压站布置有大量的储能集装箱，所需消防储水量不可计量。往往没有充足的水源对储能集装箱进行持续的灭火和降温作业，导致电池热失控和集装箱复燃，火灾进一步扩大。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一目的在于，提供一种利用充足水量的水消防对储能集装箱彻底性灭火、并相应报警控制的水消防系统。为此，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种储能集装箱的水消防系统，在储能集装箱下方独立配备设置蓄水式基础，所述水消防系统包括火灾报警控制系统、以及给水消防控制系统；所述储能集装箱内分舱布置辅助设备柜舱和储能电池簇舱；所述火灾报警控制系统包括设置在所述储能集装箱舱内的火灾报警控制分机和火灾探测器，且所述储能集装箱内设置排风部件，并在消控室内设置与所述火灾报警控制分机光纤互联的火灾报警控制主机；所述给水消防控制系统包括水喷淋喷头和消防给水管道，所述水喷淋喷头设置于所述储能电池簇舱的舱顶部分，所述消防给水管道将所述蓄水式基础内蓄水池与所述水喷淋喷头连通设置，并在所述消防给水管道上设置消防水泵，同时在所述储能电池簇舱底部设置与所述蓄水池连通的余水回流管，以形成可持续性的给水消防状态；所述储能集装箱舱内设置对所述消防水泵启闭控制的控制装置，同时所述火灾报警控制分机与所述消防水泵之间电信号连接。
[0007]进一步地：所述储能集装箱内设置将所述辅助设备柜舱、所述储能电池簇舱分隔
的分隔板，所述分隔板顶部与所述储能集装箱舱顶之间具有间隔，从而以此在所述储能集装箱舱顶形成气体流动通道。
[0008]进一步地：所述储能电池簇舱顶部设置所述火灾探测器，所述火灾探测器与所述火灾报警控制分机电信号连接，形成对所述储能电池簇舱的火灾定位和火警状态提示。
[0009]进一步地：所述储能集装箱的外部设置声光报警器。
[0010]进一步地：每个所述储能电池簇舱内部配备若干个所述水喷淋喷头，所述消防给水管道在所述储能集装箱内设置分流管，所述分流管与每个所述储能电池簇舱内的单个所述水喷淋喷头连接并连通。
[0011]进一步地：所述分流管与所述水喷淋喷头之间设置对接管道，所述对接管道的管径沿所述分流管所布置的水流流向逐渐减小，以满足水消防的水压条件。
[0012]进一步地：所述蓄水式基础的所述蓄水池内设置液位指示传感器，所述液位指示传感器与所述火灾报警控制分机之间通过控制电缆连接。
[0013]进一步地：所述蓄水式基础侧面设置补水阀门，并配备可直观了解液位情况的连通观察孔。
[0014]本专利技术的第二目的在于，提供一种可有效针对电芯热失控的特点进行针对性灭火的使用方法。为此，本专利技术采用以下技术方案：
[0015]一种储能集装箱的水消防系统的使用方法，在发生火灾状况时进行相应的消防灭火处理，具体方法如下：
[0016]所述火灾报警控制系统通过所述火灾报警控制分机接收布置在所述储能集装箱内的所述火灾探测器发出的报警信号，判断火情的情况和所述火灾探测器误报的可能性；
[0017]当只接受到一个所述火灾探测器的报警信号时，所述火灾报警控制系统自动开启所述储能集装箱内的所述排风部件和外部的所述声光报警器，并对电池簇发出充放电停机命令，待停机信号反馈给所述火灾报警控制分机则完成闭环控制；
[0018]同时，运维人员需前往事故现场检查，针对有声光报警的所述储能集装箱以及停机状态下的所述电池簇进行状态检查，若所述电池簇确认热失控，舱内温度持续升高，需通知消控室，通过所述火灾报警主机发送启动所述消防水泵命令给所述火灾报警控制分机，先切断所述排风部件和其他辅助设备的电源，然后发启泵指令至所述控制装置，由所述控制装置启动所述消防水泵抽取所述蓄水池内储水，对热失控所述电池簇实施水喷淋降温，防止热失控加剧而爆炸起火；
[0019]若停机状态下的所述电池簇状态正常，可解除报警，并开展开舱检查和消防设施检查，探明误报原因；
[0020]若报警的所述火灾探测器数量进一步增多，达到两个及以上时，说明误报可能性低，火情严重，所述火灾报警控制分机接收到多个报警信号后，将自动切断所述储能集装箱内所述排风部件和所述辅助设备的电源，然后同上通过消控室内所述火灾报警主机(6)发启泵指令来启动所述消防水泵，对热失控所述电池簇实施水喷淋灭火，并持续喷淋防止热失控复燃，扼制火灾事故的扩大。
[0021]进一步地：在单个所述火灾探测器报警时，运维人员针对有声光报警的所述储能集装箱进行红外热成像扫描，如果发现所述储能集装箱内所述电池簇在停机状态下热量持续升高，则确认所述电池簇热失控。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术解决了目前气体消防不能彻底灭火的隐患，通过布置在储能分舱的火灾报警探测器，对起火的储能分舱进行探测和定位。蓄水式基础可进行循环用水，并且对每座集装箱均配置有一个蓄水式基础，保证储能电站内单个集装箱或多个集装箱着火都有充足的水源对火情进行扑灭和控制。利用水循环系统设计，针对电化学储能电池热失控灭火的特征，满足其灭火过程对水喷淋需求时间长，需求水量大的特点。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的水消防系统联动控制结构示意图；
[0025]图2为本专利技术的俯视结构示意图；
[0026]图3为本专利技术的消防给水管道的分布结构示意图；
[0027]图4为本专利技术的控制流程图。
[0028]附图中的标记为：储能集装箱1、蓄水式基础2、火灾探测器3、控制装置4、火灾报警控制分机5、火灾报警控制主机6、水喷淋喷头7、消防给水管道8、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能集装箱的水消防系统，其特征在于：在储能集装箱(1)下方独立配备设置蓄水式基础(2)，所述水消防系统包括火灾报警控制系统、以及给水消防控制系统；所述储能集装箱(1)内分舱布置辅助设备柜舱和储能电池簇舱；所述火灾报警控制系统包括设置在所述储能集装箱(1)舱内的火灾报警控制分机(5)和火灾探测器(3)，且所述储能集装箱(1)内设置排风部件，并在消控室内设置与所述火灾报警控制分机(5)光纤互联的火灾报警控制主机(6)；所述给水消防控制系统包括水喷淋喷头(7)和消防给水管道(8)，所述水喷淋喷头(7)设置于所述储能电池簇舱的舱顶部分，所述消防给水管道(8)将所述蓄水式基础(2)内蓄水池与所述水喷淋喷头(7)连通设置，并在所述消防给水管道(8)上设置消防水泵(9)，同时在所述储能电池簇舱底部设置与所述蓄水池连通的余水回流管(12)，以形成可持续性的给水消防状态；所述储能集装箱(1)舱内设置对所述消防水泵(9)启闭控制的控制装置(4)，同时所述火灾报警控制分机(5)与所述消防水泵(9)之间电信号连接。2.根据权利要求1所述的一种储能集装箱的水消防系统，其特征在于：所述储能集装箱(1)内设置将所述辅助设备柜舱、所述储能电池簇舱分隔的分隔板，所述分隔板顶部与所述储能集装箱(1)舱顶之间具有间隔，从而以此在所述储能集装箱(1)舱顶形成气体流动通道。3.根据权利要求1所述的一种储能集装箱的水消防系统，其特征在于：所述储能电池簇舱顶部设置所述火灾探测器(3)，所述火灾探测器(3)与所述火灾报警控制分机(5)电信号连接，形成对所述储能电池簇舱的火灾定位和火警状态提示。4.根据权利要求1所述的一种储能集装箱的水消防系统，其特征在于：所述储能集装箱(1)的外部设置声光报警器(15)。5.根据权利要求1所述的一种储能集装箱的水消防系统，其特征在于：每个所述储能电池集装箱(1)簇舱内部配备若干个所述水喷淋喷头(7)，所述消防给水管道(8)在所述储能集装箱(1)内设置分流管(17)，所述分流管(17)与每个所述储能电池簇舱内的单个所述水喷淋喷头(7)连接并连通。6.根据权利要求5所述的一种储能集装箱的水消防系统，其特征在于：所述分流管(17)与所述水喷淋喷头(7)之间设置对接管道，所述对接管道的管径沿所述分流管(17)所布置的水流流向逐渐减小，以满足水消防的水压条件。7.根据权利要求1所述的一种储能集装箱的水消防系统，其特征在于：所述蓄水式基础(2)的所述蓄水池内设置液位指示传感器(13)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈侃恺，姚彦茹，张慧娟，邓卫卫，沈侃敏，孙长江，张耀中，李华，张文龙，杨宏毅，杨鑫，杨翔宇，张奡，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：