新能源風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)火災(zāi)隱患排查與消防方案設(shè)計(jì)研究

摘要：

隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣鲩L(zhǎng)，新能源風(fēng)力發(fā)電作為一種可持續(xù)發(fā)展的能源形式得到了廣泛應(yīng)用。然而，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生，給風(fēng)電場(chǎng)的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)了嚴(yán)重威脅。本文通過(guò)對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)火災(zāi)隱患進(jìn)行深入分析，提出了一套全面的火災(zāi)隱患排查方法和有效的消防方案設(shè)計(jì)，旨在提高風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的火災(zāi)防控能力，確保風(fēng)電場(chǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：新能源；風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)；隱患；排查；方案設(shè)計(jì)

引言

面對(duì)全球日益嚴(yán)峻的能源短缺和環(huán)境挑戰(zhàn)，探索和發(fā)展新型能源技術(shù)已成為國(guó)際社會(huì)的重要議題。風(fēng)能作為一種綠色且可再生的資源，在未來(lái)能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)著重要位置。我國(guó)近年來(lái)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)步，不但項(xiàng)目數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，而且單個(gè)項(xiàng)目的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。然而，伴隨而來(lái)的一個(gè)不容忽視的問(wèn)題是風(fēng)電設(shè)施內(nèi)偶爾發(fā)生的火災(zāi)事故對(duì)電站的安全運(yùn)營(yíng)及經(jīng)濟(jì)收益構(gòu)成了重大威脅。因此，增強(qiáng)對(duì)潛在火源的識(shí)別能力以及制定有效的防火策略，對(duì)于提升整個(gè)行業(yè)的災(zāi)害預(yù)防水平至關(guān)重要。

一、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)火災(zāi)隱患分析

（一）電氣系統(tǒng)隱患

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的電氣組件，如發(fā)電機(jī)、變壓器以及控制箱等，在實(shí)際運(yùn)作期間可能遇到多種故障情況，如短路、超負(fù)荷運(yùn)行及接地問(wèn)題，這些問(wèn)題均有可能導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。此外，隨著使用時(shí)間的增加，風(fēng)機(jī)內(nèi)部的電纜可能會(huì)經(jīng)歷老化與損傷的過(guò)程，進(jìn)而削弱其絕緣效果，增加了發(fā)生短路乃至引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。值得注意的是，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常被安置在較高位置，因此它們也面臨著較高的雷擊風(fēng)險(xiǎn)。這不僅能夠損害設(shè)備內(nèi)的電子元件，還具有引發(fā)火災(zāi)的可能性[1]。

（二）機(jī)械系統(tǒng)隱患

作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵組件，齒輪箱在長(zhǎng)期運(yùn)行中易遇到多種故障的影響，包括但不限于齒輪磨損與潤(rùn)滑不足等問(wèn)題。這些問(wèn)題的存在不僅會(huì)加劇設(shè)備內(nèi)部的熱量積聚，還可能導(dǎo)致嚴(yán)重的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。上述問(wèn)題一旦發(fā)生，將極大削弱制動(dòng)系統(tǒng)的效能，進(jìn)一步增加了引發(fā)火災(zāi)的可能性。此外，葉輪作為捕捉風(fēng)能的核心部件，其狀態(tài)對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。然而，在實(shí)際操作過(guò)程中，葉片斷裂或葉輪失衡等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這不僅會(huì)引起異常振動(dòng)，還會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備造成額外損害，從而埋下潛在的火災(zāi)隱患。

（三）人為隱患

在執(zhí)行風(fēng)機(jī)維護(hù)與檢修作業(yè)過(guò)程中，不當(dāng)?shù)牟僮骺赡軐?duì)設(shè)備造成損害，引發(fā)火災(zāi)。例如，在處理電氣系統(tǒng)時(shí)，如果不遵循既定的安全步驟，如斷電、檢測(cè)無(wú)電狀態(tài)及接地保護(hù)，可能引起觸電或火情。對(duì)于負(fù)責(zé)操作風(fēng)力發(fā)電機(jī)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，不遵守正確的操作流程，可能導(dǎo)致火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)增加。在啟動(dòng)或停止風(fēng)電機(jī)組過(guò)程中，未能按照規(guī)定程序行事，可能導(dǎo)致電氣故障，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。此外，在風(fēng)力發(fā)電站區(qū)域，必須嚴(yán)格禁止任何形式的吸煙行為。

二、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)火災(zāi)隱患排查方法

（一）日常檢查

應(yīng)定期檢查風(fēng)機(jī)內(nèi)部電氣組件，如發(fā)電機(jī)、變壓器及控制柜等，以確保這些裝置運(yùn)行狀況良好，其溫度、電壓和電流等參數(shù)均處于正常范圍。此外，還需確認(rèn)設(shè)備連接是否穩(wěn)固，無(wú)松動(dòng)或過(guò)熱等異常情況。同時(shí)，對(duì)于機(jī)械部分，如齒輪箱、制動(dòng)系統(tǒng)以及葉輪等，應(yīng)進(jìn)行細(xì)致檢查，保證其工作狀態(tài)穩(wěn)定、溫度與振動(dòng)水平符合標(biāo)準(zhǔn)，潤(rùn)滑效果良好，沒(méi)有出現(xiàn)磨損或裂紋等問(wèn)題。另外，必須定期檢驗(yàn)機(jī)艙內(nèi)電纜的狀態(tài)，確保它們外觀完好，未發(fā)生損壞或老化；檢查電纜接頭的緊固程度，排除任何可能存在的發(fā)熱隱患。不可忽視對(duì)風(fēng)機(jī)內(nèi)置消防設(shè)備的維護(hù)，包括但不限于滅火器、消防栓以及火災(zāi)報(bào)警器等，務(wù)必保證這些安全設(shè)施功能完備，隨時(shí)可以投入使用[2]。

（二）定期檢測(cè)

應(yīng)定期檢查風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)部的電氣組件，如發(fā)電機(jī)、變壓器及控制柜等，確保其絕緣性能與接地電阻等相關(guān)指標(biāo)達(dá)標(biāo)，并排查是否存在漏電或短路等問(wèn)題。同時(shí)，對(duì)于機(jī)械部分，包括齒輪箱、制動(dòng)系統(tǒng)和葉輪等，需要進(jìn)行檢測(cè)，以確認(rèn)這些部件的磨損程度、強(qiáng)度等參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)，并識(shí)別任何可能存在的裂紋或變形情況。此外，還需對(duì)風(fēng)機(jī)內(nèi)的電纜進(jìn)行全面檢驗(yàn)，保證其絕緣性和耐壓性滿(mǎn)足要求，并檢查是否有短路或接地故障發(fā)生。應(yīng)對(duì)防雷設(shè)施進(jìn)行周期性的維護(hù)檢查，保障整個(gè)防雷系統(tǒng)正常運(yùn)作。

（三）專(zhuān)項(xiàng)檢查

定期實(shí)施針對(duì)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的專(zhuān)項(xiàng)檢查，涵蓋風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)機(jī)、電氣設(shè)備、電纜以及消防設(shè)施等關(guān)鍵部分，旨在全面識(shí)別潛在的安全隱患，并據(jù)此制定有效的整改措施，以迅速消除發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。依據(jù)不同季節(jié)特有的環(huán)境條件，安排專(zhuān)門(mén)的季節(jié)性安全評(píng)估活動(dòng)，如春季時(shí)重點(diǎn)進(jìn)行防火措施審查，夏季側(cè)重于對(duì)防雷設(shè)施的檢驗(yàn)，秋季加強(qiáng)對(duì)抵御強(qiáng)風(fēng)的能力檢查，冬季關(guān)注低溫防護(hù)措施的有效性。通過(guò)這些具體行動(dòng)，防范可能由季節(jié)變化引發(fā)的火災(zāi)危險(xiǎn)，并采取相應(yīng)的預(yù)防策略。在重要的節(jié)假日或特殊活動(dòng)前夕，進(jìn)一步加大對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的安全監(jiān)管力度，細(xì)致排查各種可能存在的火災(zāi)隱患，確保整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能夠在任何時(shí)候都保持穩(wěn)定、安全的運(yùn)行狀態(tài)。

三、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)消防方案設(shè)計(jì)

（一）消防設(shè)施配置的詳細(xì)要求

為保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)安全運(yùn)作，需在其內(nèi)外部配置適當(dāng)?shù)南涝O(shè)施。滅火設(shè)備的選擇與數(shù)量應(yīng)基于風(fēng)機(jī)的規(guī)模及潛在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行合理規(guī)劃。例如，對(duì)于大型風(fēng)機(jī)或火災(zāi)隱患較多的區(qū)域，需要增加滅火器的數(shù)量或選擇更高性能的產(chǎn)品。同時(shí)，這些滅火裝置還需定期接受檢查和保養(yǎng)，確保其在緊急情況下能夠正常運(yùn)作并發(fā)揮預(yù)期效能。在整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)范圍內(nèi)，應(yīng)依據(jù)場(chǎng)地的具體布局和大小來(lái)布置一定數(shù)量的消防栓，并保證一旦發(fā)生火情，可以迅速啟用。為了維持消防栓的良好狀態(tài)，需要對(duì)其進(jìn)行周期性的檢測(cè)與維護(hù)工作，以確保在必要時(shí)能提供充足的水源和水壓。此外，在風(fēng)機(jī)內(nèi)外還應(yīng)安裝火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，以盡早發(fā)現(xiàn)火情并及時(shí)發(fā)出警報(bào)。該系統(tǒng)的靈敏度和穩(wěn)定性極為重要，必須定期校驗(yàn)其功能，確保在關(guān)鍵時(shí)刻能準(zhǔn)確觸發(fā)警報(bào)。為進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)火災(zāi)的防控能力，建議在風(fēng)機(jī)內(nèi)部增設(shè)自動(dòng)滅火裝置，能夠在火勢(shì)初起階段自動(dòng)激活，快速控制住火源，從而最大限度地降低損失。此類(lèi)系統(tǒng)的選型及參數(shù)設(shè)定需結(jié)合風(fēng)機(jī)的實(shí)際容量以及火災(zāi)發(fā)生的可能性來(lái)進(jìn)行科學(xué)決策，旨在實(shí)現(xiàn)最佳的應(yīng)用效果。

（二）消防水源保障

為確保風(fēng)力發(fā)電站在遭遇火情時(shí)能夠及時(shí)有效地實(shí)施滅火措施，需對(duì)消防水源采取全面的安全保障措施。首要任務(wù)是在風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)合適位置建設(shè)儲(chǔ)水設(shè)施，其容量需依據(jù)電站規(guī)模及實(shí)際消防用水需求進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃。定期檢測(cè)與保養(yǎng)儲(chǔ)水池是必要的，以維持水質(zhì)清潔、無(wú)污染，符合消防用水標(biāo)準(zhǔn)。在風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)安裝一定數(shù)量的消防泵，其規(guī)格和數(shù)量應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地大小和所需消防水量合理配置。作為關(guān)鍵供水設(shè)備，消防泵必須保持良好狀態(tài)，因此需要定期進(jìn)行檢查維護(hù)，確保在緊急情況下能夠立即啟動(dòng)并提供充足的水源支持。在整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)鋪設(shè)合理的消防管道網(wǎng)絡(luò)，不僅要實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)覆蓋，還要優(yōu)化布局設(shè)計(jì)，以便高效供水。對(duì)于消防管網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，定期檢修也至關(guān)重要，確保沒(méi)有損壞情況發(fā)生，從而保證持續(xù)穩(wěn)定地供給消防用水。

（三）消防應(yīng)急預(yù)案制定

為確保風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)在火災(zāi)事故面前能夠迅速有效地響應(yīng)，需依據(jù)具體環(huán)境特點(diǎn)，制定一份詳盡的消防應(yīng)急計(jì)劃。該計(jì)劃應(yīng)包含緊急情況下的組織架構(gòu)設(shè)置、明確的應(yīng)急響應(yīng)流程、詳細(xì)的救援措施以及充足的物資保障等內(nèi)容。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)明確各級(jí)負(fù)責(zé)人的職責(zé)與分工。應(yīng)急響應(yīng)流程需涵蓋從報(bào)警到啟動(dòng)預(yù)案再到實(shí)施救援的全過(guò)程，救援措施包括滅火、疏散及救助等環(huán)節(jié)的操作指南。此外，對(duì)于應(yīng)急物資，應(yīng)列出其類(lèi)型、數(shù)量、存儲(chǔ)位置及管理責(zé)任人的詳細(xì)信息。為了保證計(jì)劃的實(shí)際效果，定期舉辦相關(guān)演練活動(dòng)是必要的。演練內(nèi)容須全面覆蓋火警報(bào)告、人員撤離、滅火行動(dòng)等關(guān)鍵步驟，以確保所有環(huán)節(jié)在實(shí)際操作中得到順暢執(zhí)行。通過(guò)這樣的實(shí)踐檢驗(yàn)，可以評(píng)估并及時(shí)調(diào)整計(jì)劃中的不足，進(jìn)而提升整體救援隊(duì)伍的能力。每次演練后，都應(yīng)對(duì)過(guò)程進(jìn)行仔細(xì)回顧，并根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)修訂和完善預(yù)案。在修訂過(guò)程中，尤其要注意預(yù)案的實(shí)用性和靈活性，使其能夠適應(yīng)不斷變化的需求和條件。持續(xù)不斷地優(yōu)化，可以使應(yīng)急預(yù)案始終保持高效且貼合實(shí)際的狀態(tài)，從而為風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的安全運(yùn)作提供有力支持。

四、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)火災(zāi)防控措施

（一）加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)和管理

為保證設(shè)備持續(xù)高效運(yùn)作，必須定期對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行全面維護(hù)與檢查。通過(guò)細(xì)致入微的檢測(cè)，可以及時(shí)識(shí)別出潛在的問(wèn)題并迅速采取糾正措施，從而確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時(shí)，電氣系統(tǒng)的管理也是關(guān)鍵。應(yīng)定期對(duì)電氣裝置進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試和保養(yǎng)，以確保其絕緣效果及接地電阻符合安全規(guī)范，預(yù)防由電氣故障導(dǎo)致的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而保障生產(chǎn)的安全性。此外，機(jī)械部件的狀態(tài)監(jiān)測(cè)同樣不可忽視。通過(guò)對(duì)這些組件進(jìn)行周期性的檢驗(yàn)和必要的維護(hù)工作，保證良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，防止因機(jī)械問(wèn)題引發(fā)的安全隱患，進(jìn)一步增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

（二）加強(qiáng)人員培訓(xùn)和管理

為保障風(fēng)電場(chǎng)安全運(yùn)行，有必要加強(qiáng)對(duì)維護(hù)與操作人員的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)。定期舉辦安全意識(shí)教育和技術(shù)訓(xùn)練，旨在提升相關(guān)人員對(duì)設(shè)備操作方法的掌握程度，從而有效防止因誤操作或疏忽導(dǎo)致的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。此外，應(yīng)強(qiáng)化對(duì)風(fēng)電場(chǎng)全體成員的行為規(guī)范管理，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)安全條例。需要注意的是，禁止在風(fēng)電場(chǎng)地內(nèi)吸煙。因?yàn)檫@些行為是引發(fā)火災(zāi)的主要隱患之一，可能對(duì)風(fēng)電設(shè)施構(gòu)成重大威脅。通過(guò)實(shí)施嚴(yán)格的監(jiān)管措施，確保每位員工都能?chē)?yán)格遵守安全守則，共同致力于維護(hù)風(fēng)電站的安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。

（三）加強(qiáng)防雷和接地措施

為保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行，必須重視對(duì)其防雷措施的強(qiáng)化。這意味著需要定期對(duì)防雷系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查與維護(hù)，確保該系統(tǒng)始終處于最佳狀態(tài)，從而有效預(yù)防雷電造成的損害。雷擊不僅可能直接破壞設(shè)備，還存在引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。因此，增強(qiáng)防雷保護(hù)成為維持風(fēng)機(jī)安全的關(guān)鍵步驟之一。此外，需關(guān)注風(fēng)機(jī)的接地性能。良好的接地是保證電力設(shè)備安全運(yùn)行的基礎(chǔ)條件之一。應(yīng)定時(shí)測(cè)量并調(diào)整風(fēng)機(jī)的接地電阻值，使之滿(mǎn)足技術(shù)規(guī)范要求。若接地不良，可能因電阻過(guò)高而增加火災(zāi)隱患。通過(guò)持續(xù)監(jiān)控和優(yōu)化接地狀況，可以顯著減少由此導(dǎo)致的安全事故風(fēng)險(xiǎn)。

（四）加強(qiáng)火災(zāi)監(jiān)測(cè)和預(yù)警

為保障風(fēng)力發(fā)電站安全運(yùn)作，必須在風(fēng)電機(jī)組內(nèi)外部署火警探測(cè)裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)狀況的及時(shí)監(jiān)控。當(dāng)這些設(shè)備檢測(cè)到任何可能預(yù)示著火災(zāi)發(fā)生的跡象時(shí)，會(huì)即刻觸發(fā)警報(bào)，促使工作人員能夠及時(shí)響應(yīng)，從而有效遏制火勢(shì)擴(kuò)散。為進(jìn)一步增強(qiáng)火災(zāi)預(yù)防與控制能力，構(gòu)建一套全面的火災(zāi)監(jiān)測(cè)及預(yù)警體系顯得尤為重要。該體系將融合先進(jìn)的傳感技術(shù)和通信手段，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的潛在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行持續(xù)性監(jiān)控與早期警告。傳感器將持續(xù)采集環(huán)境參數(shù)，如發(fā)現(xiàn)溫度異常升高、煙霧存在或其他可能指示火災(zāi)發(fā)生的指標(biāo)，系統(tǒng)便會(huì)迅速處理相關(guān)信息，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向有關(guān)人員和指揮中心發(fā)送警報(bào)。除此之外，還需定期對(duì)該防火監(jiān)測(cè)與預(yù)警平臺(tái)進(jìn)行維護(hù)和檢查，確保其功能始終處于最佳狀態(tài)。通過(guò)上述措施，可以極大地減少因火災(zāi)造成的損失，進(jìn)而維持風(fēng)電設(shè)施的安全穩(wěn)定運(yùn)行[4]。

結(jié)語(yǔ)

風(fēng)力發(fā)電站中的風(fēng)機(jī)火災(zāi)事故給電站的安全運(yùn)作及經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。本文通過(guò)對(duì)風(fēng)力發(fā)電站內(nèi)潛在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行詳盡分析，提出了一整套全面的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別策略、高效的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案以及一系列實(shí)用的防火控制措施。通過(guò)上述措施，有望顯著提升風(fēng)力發(fā)電站應(yīng)對(duì)火災(zāi)的能力，保障其長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]張建，王玉龍，吳志宏，等.風(fēng)力發(fā)電機(jī)吊裝關(guān)鍵技術(shù)研究及其應(yīng)用[J].水電與新能源，2023，37（03）：60-63.

[2]陳俊.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全及功能試驗(yàn)的研究與應(yīng)用[J].電工電氣，2023（01）：73-76.

作者簡(jiǎn)介：

周明明（1995— ），男，漢族，江蘇南通人，本科，助理工程師，研究方向：風(fēng)力發(fā)電。