風電塔筒有害氣體監(jiān)測控制系統(tǒng)

風電塔筒有害氣體監(jiān)測控制系統(tǒng)主要是用來海上風電塔筒項目的塔底中的有害氣體的監(jiān)測報警和自動控制排空，主要由風電塔筒有毒氣體監(jiān)測儀器和風電塔桿有害氣體排泄裝置兩部分組成，前者用于實時在線監(jiān)測風電塔筒塔底中的有害氣體的濃度值并超標報警，后者則是根據(jù)前者報警時反饋的控制信號來自動將有害氣體從風電塔筒中排出。

通過安裝使用風電塔筒有害氣體監(jiān)測控制系統(tǒng)，可以對風電塔筒中沉積的有害氣體的濃度含量有效監(jiān)測和控制，避免有害氣體在風電塔筒塔底局部區(qū)域內積聚過多從而發(fā)生安全事故的風險，同時也間接的保護了在風電塔筒中進行作業(yè)和維護人員的安全。另外，通過有害氣體排氣裝置在風電塔筒的塔底排氣口安裝的止回閥，避免了具有高鹽度腐蝕性的海風回流倒灌，在排出有害氣體的同時不會對風電塔筒的防護性能造成影響。

1、裝置構成及工作原理
塔底有害氣體導流系統(tǒng)主要由檢測單元、高壓氣泵、柴油發(fā)電機、軟管、發(fā)電機防護箱及防雨棚組成，相應設備防鹽霧等級均按海上環(huán)境設計。柴油機柜放置于塔筒外平臺處固定，控制箱置于柴油機柜內，柴油機柜與鼓風機及檢測器連接電纜采通過海纜穿線孔穿出。三個吸氣口分別位于底層、高壓柜平臺、單樁基礎氣孔，吸氣管口均貼至地面安裝，具體示意如下圖所示： 氣體檢測傳感器置于風機最底部，主要是對機組塔底有害氣體進行檢測，當檢測到塔底有害氣體超過規(guī)定濃度時，傳感器通過觸點信號傳輸至導流控制盒內，導流控制系統(tǒng)控制高壓氣泵進行排氣，正常情況下使用塔筒內的備用電源進行供電。在備用電源出現(xiàn)故障時，通過控制盒切換至柴油機供電回路，開啟塔筒外的柴油機給該系統(tǒng)供電，當 SF6 傳感器檢測到泄漏，導流控制系統(tǒng)啟動高壓氣泵進行排氣。

2、主要功能：

• 塔底有害氣體達到報警閾值濃度，該系統(tǒng)氣體檢測器將輸出報警信號。
• 當系統(tǒng)檢測到有害氣體超過規(guī)定濃度，該系統(tǒng)自動啟動高壓真空泵，管內氣壓急劇下降與管外氣壓形成壓差，在大氣的強大壓力下。塔筒內含有有害氣體的空氣將迅速排出。
• 系統(tǒng)進氣軟管端口處安裝有過濾網(wǎng)，排氣口具有止回閥放置外部氣體回路， 減少外界海洋空氣的進入產(chǎn)生鹽霧腐蝕。
• 安裝于塔筒外壁排氣端口處設置防風倒灌的止回閥，防止長時間海風隨排氣管道進入氣泵內部造成氣泵軸承腐蝕。
• 塔底有害氣體導流裝置安裝于機組內部，在檢測到塔底有害氣體超過規(guī)定濃度時具備導流功能的系統(tǒng)。系統(tǒng)除滿足風力發(fā)電機組的特殊使用需求外，還能保證在機組上正常運行。

序號	名稱	規(guī)格/型號	數(shù)量
1	高壓氣泵	西門子2BH1100-7AH06，防爆型	1
2	止進閥及固定支架	國產(chǎn)常規(guī)	1
3	防雨棚	N/A	1
4	軟管	國產(chǎn)常規(guī)	若干
5	固定式氣體檢測報警儀	ERUN-PG51S4，無線傳輸式，檢測六氟化硫、硫化氫、甲烷、二硫化碳	1
6	柴油發(fā)電機及防護箱	國產(chǎn)，防爆型	1

本技術設計解決方案是依據(jù)“中國電力建設集團山東渤海某海上風電塔筒項目防有害氣體裝置”的技術要求而編制的。

風電塔筒的塔底部位經(jīng)常會積聚有毒有害氣體六氟化硫SF6、二硫化碳CS2和硫化氫H2S，以及可燃易爆氣體甲烷CH4，不僅對維護和檢修人員的身體健康和生命安全造成威脅，同時這些有害氣體逸散至設備中，還會對風電塔筒中的儀器設備造成損壞，影響風電塔筒的正常運轉，長期積聚甚至會發(fā)生爆炸事故。

風電塔筒安裝在海平面之上，不僅空氣中的水汽含量相對濕度較高，而且海風中通常會含有較高濃度的腐蝕性含鹽物質。風電塔筒內部基本上是長期處于封閉式狀態(tài)，同時其結構也屬于受限空間，通風狀況本身就不好，因此，GIS內的六氟化硫的泄漏、揮發(fā)的油漆二硫化碳、硫化氫等物質以及地面逸散的瓦斯（甲烷）氣體極易在風電塔筒內部聚集。

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