一种电化学储能电站消防排水的水质检测方法技术

本发明专利技术公开了一种电化学储能电站消防排水的水质检测方法，属于消防环保技术领域，方法包括：通过实验模拟电池在各种工况下的燃烧及灭火；收集灭火后的消防排水的水样并对其进行检测，获取电池在各种工况下的消防排水的水质资料；将所述水质资料与工程设计参数进行对比，获取电化学储能电站消防排水的水质检测结果

【技术实现步骤摘要】
一种电化学储能电站消防排水的水质检测方法


[0001]本专利技术涉及一种电化学储能电站消防排水的水质检测方法，属于消防环保

。

技术介绍

[0002]锂电池储能电站一般由一定数量的储能电池舱组成，储能电池舱一般利用标准集装箱建造，箱内设置数百块磷酸铁锂电池模组，每块电池模组由几十只单体电池组成，1座储能电池舱最多可放置约1万只单体电池
。
锂电池在过充
、
过载等条件下，电池内部会发生化学反应而不断产热导致热失控，进而发生火灾
。
[0003]目前研究表明较为有效的灭火剂为水基灭火剂，在采用消防水扑救锂电池储能电站火灾时，会有大量的消防废水排出
。
锂电池由电解质锂盐
、
电解液等组成，成分复杂，目前缺乏其消防排水水质的相关研究
。
在实际工程中对消防排水的出路存在争议，一方面，消防排水属于应急状态的排水，其排水只要不造成消防设备正常运行即可，因此储能电站的消防排水可以散排或通过站区排水系统排放；另一方面，储能电站能量密度较大，仅1座储能电池舱就布置了最多约1万只单体电池，一旦火灾失控，单体电池发生连锁热失控反应并着火，将产生大量消防排水
。
有文献表明：锂电池的电解液含有毒有害物质，且在自然环境中极易发生副反应，造成二次污染；电解质锂盐进入环境可发生水解
、
分解和燃烧化学反应产物，产生含氟
、
含砷和含磷化合物
。
如果这类有害物质随意进入环境，可能对水源
、
土壤造成不能或难以降解的污染，引起更大的生态环境危害
。
有观点认为锂电池通过电化学等作用实现充放电功能，从设备组成和特点上偏向化工类项目，受污染的消防水应有效收集和排放，设置应急事故水池存储包括消防废水在内的含污染物废水
。
[0004]解决工程建设中对消防排水出路争议的最好方法是采集火灾现场消防排水水样并检测其成分，根据结果综合判断消防排水去向
。
但该方法存在以下问题：
(1)
火灾现场采样较困难
。
一方面火灾发生为偶发，检测单位无法及时赶到；另外一方面火灾现场为应急管理状态，不适合非救援人员靠近火场
。(2)
由于电池使用程度不同
、
电池带电容量不同
、
火灾发展
(
火灾延续
)
的时间不同，其排水水质也不同，故单次的水样检测不能反映其全貌，即水样不一定典型
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种电化学储能电站消防排水的水质检测方法，能够克服锂电池类电化学储能电站火灾现场消防排水采样困难及采集样本的不典型问题，通过水质参数，基于不同的站址条件确定消防排水去向，进而促进锂电池储能电站的大规模应用
。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种电化学储能电站消防排水的水质检测方法，包括：
[0008]通过实验模拟电池在各种工况下的燃烧及灭火；
[0009]收集灭火后的消防排水的水样并对其进行检测，获取电池在各种工况下的消防排
水的水质资料；
[0010]将所述水质资料与工程设计参数进行对比，获取电化学储能电站消防排水的水质检测结果
。
[0011]进一步的，所述工况包括：不同使用程度的电池火灾
、
不同
SOC
状态的电池火灾
、
不同燃烧时间的电池火灾以及该三种电池火灾的任意组合
。
[0012]进一步的，通过实验模拟电池在各种工况下的燃烧及灭火包括：
[0013]采用单体电池为实验对象，将未使用电池标记为
A
组电池，将已使用电池标记为
B
组电池；
[0014]利用充放电测试仪，以同一预设电流，分别将
A
组电池和
B
组电池充电或放电至各
SOC
状态；
[0015]致各
SOC
状态的
A
组电池和
B
组电池热失控直至燃烧；
[0016]对燃烧的
A
组电池和
B
组电池进行灭火；
[0017]其中，所述
A
组电池和
B
组电池均包括原装电池和解剖电池；
[0018]致各
SOC
状态的
A
组电池和
B
组电池的原装电池热失控直至燃烧的方法包括过充和铁板测试设备加热；
[0019]致各
SOC
状态的
A
组电池和
B
组电池的解剖电池热失控直至燃烧的方法包括人工点燃
。
[0020]进一步的，对收集到的灭火后的消防排水的水样进行检测包括：
[0021]利用玻璃电极法，对收集到的灭火后的消防排水的水样进行
pH
值检测；
[0022]利用原子吸收分光光度法，对收集到的灭火后的消防排水的水样进行重金属含量检测；
[0023]利用重铬酸盐法，对收集到的灭火后的消防排水的水样进行化学需氧量检测；
[0024]利用重量法，对收集到的灭火后的消防排水的水样进行悬浮物含量检测；
[0025]利用钼酸铵分光光度法，对收集到的灭火后的消防排水的水样进行总磷检测；
[0026]利用气相分子吸收法，对收集到的灭火后的消防排水的水样进行氨氮和总氮检测
。
[0027]进一步的，将所述水质资料与工程设计参数进行对比，获取电化学储能电站消防排水的水质检测结果包括：
[0028]按照预设定量的消防用水量，对所述水质检测结果进行修正，获取修正后的水质检测结果；
[0029]根据修正后的水质检测结果，获取工程设计建议方案
。
[0030]进一步的，所述电池为锂电池
。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0032]本专利技术提供的电化学储能电站消防排水的水质检测方法，克服了电化学储能电站火灾现场采集消防排水样本困难及采集样本不典型的问题，通过该方法获得电化学储能电站消防排水的水质，能够帮助解决实际工程中存在的争议，进而促进电化学储能电站的大规模应用
。
附图说明
[0033]图1是本专利技术实施例提供的电化学储能电站消防排水的水质检测方法流程图；
[0034]图2是本专利技术实施例提供的储能预制舱示意图，其中，
(a)
为电池模组，
(b)
为预制舱；
[0035]图3是本专利技术实施例提供的燃烧时间与电池不同
SOC
状态和使用程度关系示意图；
[0036]图4是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电化学储能电站消防排水的水质检测方法，其特征在于，包括：通过实验模拟电池在各种工况下的燃烧及灭火；收集灭火后的消防排水的水样并对其进行检测，获取电池在各种工况下的消防排水的水质资料；将所述水质资料与工程设计参数进行对比，获取电化学储能电站消防排水的水质检测结果
。2.
根据权利要求1所述的电化学储能电站消防排水的水质检测方法，其特征在于，所述工况包括：不同使用程度的电池火灾
、
不同
SOC
状态的电池火灾
、
不同燃烧时间的电池火灾以及该三种电池火灾的任意组合
。3.
根据权利要求1所述的电化学储能电站消防排水的水质检测方法，其特征在于，通过实验模拟电池在各种工况下的燃烧及灭火包括：采用单体电池为实验对象，将未使用电池标记为
A
组电池，将已使用电池标记为
B
组电池；利用充放电测试仪，以同一预设电流，分别将
A
组电池和
B
组电池充电或放电至各
SOC
状态；致各
SOC
状态的
A
组电池和
B
组电池热失控直至燃烧；对燃烧的
A
组电池和
B
组电池进行灭火；其中，所述
A
组电池和
B
组电池均包括原装电池和解剖电池；致各

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡兴初，巩峰，梁涛，茅学玮，朱一鸣，陈彬，
申请(专利权)人：中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：