风电塔筒有害气体监测控制系统

风电塔筒有害气体监测控制系统主要是用来海上风电塔筒项目的塔底中的有害气体的监测报警和自动控制排空，主要由风电塔筒有毒气体监测仪器和风电塔杆有害气体排泄装置两部分组成，前者用于实时在线监测风电塔筒塔底中的有害气体的浓度值并超标报警，后者则是根据前者报警时反馈的控制信号来自动将有害气体从风电塔筒中排出。

通过安装使用风电塔筒有害气体监测控制系统，可以对风电塔筒中沉积的有害气体的浓度含量有效监测和控制，避免有害气体在风电塔筒塔底局部区域内积聚过多从而发生安全事故的风险，同时也间接的保护了在风电塔筒中进行作业和维护人员的安全。另外，通过有害气体排气装置在风电塔筒的塔底排气口安装的止回阀，避免了具有高盐度腐蚀性的海风回流倒灌，在排出有害气体的同时不会对风电塔筒的防护性能造成影响。

1、装置构成及工作原理
塔底有害气体导流系统主要由检测单元、高压气泵、柴油发电机、软管、发电机防护箱及防雨棚组成，相应设备防盐雾等级均按海上环境设计。柴油机柜放置于塔筒外平台处固定，控制箱置于柴油机柜内，柴油机柜与鼓风机及检测器连接电缆采通过海缆穿线孔穿出。三个吸气口分别位于底层、高压柜平台、单桩基础气孔，吸气管口均贴至地面安装，具体示意如下图所示： 气体检测传感器置于风机最底部，主要是对机组塔底有害气体进行检测，当检测到塔底有害气体超过规定浓度时，传感器通过触点信号传输至导流控制盒内，导流控制系统控制高压气泵进行排气，正常情况下使用塔筒内的备用电源进行供电。在备用电源出现故障时，通过控制盒切换至柴油机供电回路，开启塔筒外的柴油机给该系统供电，当 SF6 传感器检测到泄漏，导流控制系统启动高压气泵进行排气。

2、主要功能：

• 塔底有害气体达到报警阈值浓度，该系统气体检测器将输出报警信号。
• 当系统检测到有害气体超过规定浓度，该系统自动启动高压真空泵，管内气压急剧下降与管外气压形成压差，在大气的强大压力下。塔筒内含有有害气体的空气将迅速排出。
• 系统进气软管端口处安装有过滤网，排气口具有止回阀放置外部气体回路， 减少外界海洋空气的进入产生盐雾腐蚀。
• 安装于塔筒外壁排气端口处设置防风倒灌的止回阀，防止长时间海风随排气管道进入气泵内部造成气泵轴承腐蚀。
• 塔底有害气体导流装置安装于机组内部，在检测到塔底有害气体超过规定浓度时具备导流功能的系统。系统除满足风力发电机组的特殊使用需求外，还能保证在机组上正常运行。

序号	名称	规格/型号	数量
1	高压气泵	西门子2BH1100-7AH06，防爆型	1
2	止进阀及固定支架	国产常规	1
3	防雨棚	N/A	1
4	软管	国产常规	若干
5	固定式气体检测报警仪	ERUN-PG51S4，无线传输式，检测六氟化硫、硫化氢、甲烷、二硫化碳	1
6	柴油发电机及防护箱	国产，防爆型	1

本技术设计解决方案是依据“中国电力建设集团山东渤海某海上风电塔筒项目防有害气体装置”的技术要求而编制的。

风电塔筒的塔底部位经常会积聚有毒有害气体六氟化硫SF6、二硫化碳CS2和硫化氢H2S，以及可燃易爆气体甲烷CH4，不仅对维护和检修人员的身体健康和生命安全造成威胁，同时这些有害气体逸散至设备中，还会对风电塔筒中的仪器设备造成损坏，影响风电塔筒的正常运转，长期积聚甚至会发生爆炸事故。

风电塔筒安装在海平面之上，不仅空气中的水汽含量相对湿度较高，而且海风中通常会含有较高浓度的腐蚀性含盐物质。风电塔筒内部基本上是长期处于封闭式状态，同时其结构也属于受限空间，通风状况本身就不好，因此，GIS内的六氟化硫的泄漏、挥发的油漆二硫化碳、硫化氢等物质以及地面逸散的瓦斯（甲烷）气体极易在风电塔筒内部聚集。

上一篇：六氟化硫SF6气体泄漏在线监测报警系统设计方案 下一篇：电解水制氢在线分析系统设计方案