换流阀预热装置及换流平台制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种换流阀预热装置及换流平台，其中，换流阀预热装置包括热能产生装置，用于产生热能；热交换器，用于吸收所述热能产生装置产生的热能，以对所述热交换器内的流体进行加热；储热装置，用于存储所述热交换器传导的热能，并在换流阀需要预热时向所述换流阀传导热能。通过热交换器将热能产生装置所产生的热能间接存储在储热装置中，利用储热装置在换流阀需要预热时向换流阀传导热能，能够保证换流阀的正常运行。

【技术实现步骤摘要】
换流阀预热装置及换流平台
本专利技术涉及换流阀
，具体涉及一种换流阀预热装置及换流平台。
技术介绍
预热装置一般分为电预热以及蒸汽预热两种类型，具有较为广泛的应用，例如可以用于海上换流平台上。由于海上风电对环境的负面影响较少，风速较为稳定，发电量大，空间广阔，允许风机机组更加大型化，因此，海上风电场成为风电发电的主要应用之一。海上风电场通常需要通过海底电缆将电力输送到陆地上，交流电缆容易受到充电电流的影响，当海上风电场离岸距离较远时，直流输电就成了唯一可供选择的输电方式。目前各海上风机组所发出的电力通过中压交流的方式汇集于集中的海上换流站平台，经变压器升压后通过换流阀将交流转为直流，再通过海底电缆输送到岸上换流站。对于高压直流输电而言，换流阀为换流平台的关键设备。由于环境温度较低，换流阀从停机到运行，一般需要经历一个预热过程。因此，换流平台需要向换流阀提供额外的热能，以保证换流阀的正常启动。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种换流阀预热装置及换流平台。本专利技术提供了一种换流阀预热装置，包括：热能产生装置，用于产生热能；热交换器，用于吸收所述热能产生装置产生的热能，以对所述热交换器内的流体进行预热；储热装置，用于存储所述热交换器传导的热能，并在换流阀需要预热时向所述换流阀传导热能。可选地，所述储热装置是分层储热罐，所述分层储热罐包括：第一入口，位于所述分层储热罐的顶部，与所述热交换器的热流体出口连通；第一出口，位于所述分层储热罐的底部，与所述热交换器的冷流体入口连通；第二入口，位于所述分层储热罐的底部，与所述换流阀的流体循环系统冷流体出口连通；第二出口，位于所述分层储热罐的顶部，与所述换流阀的流体循环系统热流体入口连通。可选地，所述热能产生装置包括：燃料电池，所述燃料电池发生电化学反应后产生热蒸汽，所述热蒸汽从所述燃料电池的第二电极的出口传导至所述热交换器中；储氢罐，与所述燃料电池的第一电极的入口连通，用于向所述燃料电池的第一电极提供氢气；空气压缩机，与所述燃料电池的第二电极的入口连通，用于向所述燃料电池的第二电极提供空气。可选地，还包括：氢气循环管路，与所述第一电极的出口和所述第一电极的入口连通，用于将剩余的氢气提供给所述燃料电池的第一电极。可选地，所述氢气循环管路包括：第一管路、第一液压泵以及三通阀；所述第一液压泵用于将从所述第一电极的出口流出的氢气抽取至所述第一管路中；所述三通阀分别连接所述第一管路、所述第一电极的入口以及所述储氢罐。可选地，所述第二电极的出口与所述热交换器之间还连接有第二液压泵以及第二管路；所述第二液压泵用于将从所述第二电极的出口流出的热蒸汽抽取至所述第二管路中，经过所述第二管路传导至所述储热装置中。本专利技术还提供了一种换流平台，包括：换流阀；上述任一项所述的换流阀预热装置，用于在所述换流阀需要预热时对所述换流阀进行预热。可选地，所述热能产生装置包括燃料电池，所述燃料电池的第一电极以及第二电极接入换流平台的电网，用于将所述燃料电池产生的电能提供给所述电网。可选地，所述燃料电池的第一电极以及第二电极之间还连接有至少一个能源发电设备的电能输出端，所述能源发电设备用于向所述燃料电池提供电能。可选地，所述能源发电设备为风能发电设备，或太阳能发电设备。本专利技术提供技术方案，具有如下有益效果：1.本专利技术提供的换流阀预热装置，通过热交换器将热能产生装置所产生的热能间接存储在储热装置中，利用储热装置在换流阀需要预热时向换流阀传导热能，能够保证换流阀的正常运行。2.本专利技术提供的换流阀预热装置，其中，储热装置为分层储热罐，该分层储热装置利用开设在底部的第一出口与热交换器的冷流体入口连接，且开设在顶部的第一入口与热交换器的热流体出口连接，从而实现了分层储热罐内温度由顶至底依次降低，即分层储热罐的顶部温度高于底部温度；分层储热罐与换流阀的流体循环系统连接时，该流体循环系统内流体在经过分层储热罐时，流体温度逐渐升高，进而能够利用升温后的流体对换流阀进行预热。3.本专利技术提供的换流阀预热装置，其中，热能产生装置为燃料电池，由于燃料电池的产物为水，对环境无污染且燃料电池在产生电化学反应的过程中产生足够大的热量，该热量用于后续对换流阀进行预热；即本专利技术提供的换流阀预热装置能够在不污染环境的情况下产生热量。4.本专利技术提供的换流阀预热装置，通过设置氢气循环管路对氢气进行回收再利用，提高了氢气的利用率，节约能源。5.本专利技术提供的换流平台，其中，燃料电池所产生的电能提供给供电平台的电网，且所产生的热能提供给换流阀进行预热，能够提高能源利用率。6.本专利技术提供的换流平台，其中，能源发电设备向燃料电池提供电能，利用燃料电池反向运行能过产生氢气的特性，实现氢气的收集，以用于后续燃料电池的正向运行。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1示出了本专利技术实施例中换流阀预热装置的结构示意图；图2示出了本专利技术实施例中换流阀预热装置的结构示意图；图3示出了本专利技术实施例中换流阀预热装置的结构示意图；图4示出了本专利技术实施例中换流阀预热装置的结构示意图；图5示出了本专利技术实施例中换流平台的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种换流阀预热装置，如图1所示，该换流阀预热装置包括：热能产生装置、热交换器以及储热装置。其中，热能产生装置用于产生热能，例如，该热能产生装置可以是燃料电池，也可以是电生热的装置，也可以是其他装置，只需保证其能够产生热量即可。热交换器，与热能产生装置连接，吸收热能产生装置所产生的热能，并利用吸收的热能对热交换器内的流体进行加热。储热装置，与热交换器连接，用于与热交换器进行热交换，并存储热交换器传导的热能，该热能在换流阀需要预热时向换流阀传导热能。其中，换流阀是否需要预热取决于换流阀是否启动，在换流阀需要启动时，对应地该换流阀就需要预热。本专利技术实施例提供的换流阀预热装置，通过热交换器将热能产生装置所产生的热能间接存储在储热装置中，利用储热装置在换流阀需要预热时向换流阀传导热能，能够保证换流阀的正常运行。在本实施例的一些可选实施方式中，该储热装置在换流阀需要预热时，向换流阀提供热能，对换流阀进行预热；在换流阀不需要预热时，存储的热量可以提供给其他装置，例如，可以利用储热装置中存储的热量对水进行加热，以能够向用户提供热水，等等。在本实施例的一些可选实施方式中，如图2所示，储热装置为分层储热罐，所述的分层储热罐即为该储热罐中的温度由上至下逐渐降低。具体地，在分层储热罐的底部开设有第一出口，顶部开设有第一入口，分层储热罐中流体经过第一出口与热交换器的冷流体入口连接，经过热交换器吸热后，从热交换器的热流体出口流出，经第一入口回流至分层储热罐中；不断循环，实现了分层储热罐中温度的分层。例如，分层储热罐中的流体为水，底部的水从第一出口流入热交换器，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换流阀预热装置，其特征在于，包括：热能产生装置，用于产生热能；热交换器，用于吸收所述热能产生装置产生的热能，以对所述热交换器内的流体进行预热；储热装置，用于存储所述热交换器传导的热能，并在换流阀需要预热时向所述换流阀传导热能。

【技术特征摘要】
1.一种换流阀预热装置，其特征在于，包括：热能产生装置，用于产生热能；热交换器，用于吸收所述热能产生装置产生的热能，以对所述热交换器内的流体进行预热；储热装置，用于存储所述热交换器传导的热能，并在换流阀需要预热时向所述换流阀传导热能。2.根据权利要求1所述的换流阀预热装置，其特征在于，所述储热装置是分层储热罐，所述分层储热罐包括：第一入口，位于所述分层储热罐的顶部，与所述热交换器的热流体出口连通；第一出口，位于所述分层储热罐的底部，与所述热交换器的冷流体入口连通；第二入口，位于所述分层储热罐的底部，与所述换流阀的流体循环系统冷流体出口连通；第二出口，位于所述分层储热罐的顶部，与所述换流阀的流体循环系统热流体入口连通。3.根据权利要求1或2所述的换流阀预热装置，其特征在于，所述热能产生装置包括：燃料电池，所述燃料电池发生电化学反应后产生热蒸汽，所述热蒸汽从所述燃料电池的第二电极的出口传导至所述热交换器中；储氢罐，与所述燃料电池的第一电极的入口连通，用于向所述燃料电池的第一电极提供氢气；空气压缩机，与所述燃料电池的第二电极的入口连通，用于向所述燃料电池的第二电极提供空气。4.根据权利要求3所述的换流阀预热装置，其特征在于，还包括：氢气循环管路，与所述第一电极的出口和所述第一电极的入口连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷宪章，兰天，蓝元良，王学军，吴祥，尹航，周育帧，
申请(专利权)人：全球能源互联网欧洲研究院，全球能源互联网研究院有限公司，国网山东省电力公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE