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，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	國產常規(guī)	1
3	防雨棚	N/A	1
4	軟管	國產常規(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，防爆型	1

本技術設計解決方案是依據“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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