一种海水直冷的柔性直流输电换流站冷却系统技术方案

本发明专利技术涉及柔性直流输电技术领域，具体涉及一种海水直冷的柔性直流输电换流站冷却系统。本发明专利技术冷却系统采用海水单向流系统与换流站纯水循环系统组成的双循环系统，通过海水单向流系统对换流站纯水循环系统直接换热，并通过纯水流通管道上的电导率传感器对经过板式换热器的纯水进行监测，当出现串水时，能够直接切换到另外一台板式换热器，保证了系统运行的稳定性，同时对经过换流阀的纯水水温进行监测，并通过温度反馈，能够对经过换流阀的水温进行调节，保证了对换流阀的冷却效果。本发明专利技术过海水单向流系统对换流站纯水循环系统直接换热，避免了传统的三循环导致的建设以及运营成本高的问题，并能够有效的保证系统高效稳定的运行。的运行。的运行。

【技术实现步骤摘要】
一种海水直冷的柔性直流输电换流站冷却系统


[0001]本专利技术涉及柔性直流输电
，具体涉及一种海水直冷的柔性直流输电换流站冷却系统。

技术介绍

[0002]近年来，全球能源转型及国内“双碳”目标推动下，海上风电已成为我国构建新型能源体系、筑牢能源安全屏障、建设海洋强国的重要抓手和支撑产业。截至2022年底，国内海上风电累计装机30.51GW，快速增长的市场催生出海上风电诸多领域的技术创新突破。
[0003]我国拥有发展海上风电的天然优势，海岸线长达1.8万公里，可利用海域面积300多万平方公里，海上风能资源丰富，海上风电是我国发电行业的未来发展方向之一，三峡集团于东海上柔性直流输电工程首批海上风电机组成功并网发电，标志着我国已掌握海上风电柔性直流输电工程领域核心关键技术，对未来我国远海大容量海上风电开发建设具有重要意义。
[0004]面对海洋严酷的自然腐蚀环境，国内海上柔直换流站换流阀、联结变压器甚至暖通空调系统所释放出来的热量并没有采用海水直接冷却，而是在中间增加了中间淡水循环系统，国内目前已建或在建的海上平台柔性直流输电换流站冷却系统均采用开式海水单向流循环+闭式中间淡水循环+闭式换流阀纯水循环(三循环)技术路线，中间淡水循环系统仅起到间接隔离海水、换流阀纯水以及联结变压器绝缘油循环系统的作用，以降低串水风险，但增加的淡水循环设备使得设备占地增加、系统故障风险升高，这无疑会造成海上柔直换流站建设成本、运营成本的增加，对风力发电降低成本十分不利。
[0005]海上柔直换流站地处远海(距离海岸50公里以上)，海上平台空间有限，无人值守，因此对系统的运行稳定性、可靠性、易维护性提出较高的要求。因此，为降低建设、运营成本，提高系统安全可靠性，本专利技术提出一种海水直冷的柔性直流输电换流站冷却系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种海水直冷的柔性直流输电换流站冷却系统，以解决现有的换流站冷却系统采用三循环导致的建设、运营成本高的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种海水直冷的柔性直流输电换流站冷却系统，包括海水单向流系统与换流站纯水循环系统，海水单向流系统中设有海水流通管道，换流站纯水循环系统中设置有纯水流通管道，海水流通管道通过板式换热器对纯水流通管道直接换热，板式换热器有两个并相互并联，两个板式换热器可自动切换，同一时间有且仅有一个板式换热器正在运行，纯水流通管道在每个板式换热器的出口处安装有电导率传感器。
[0008]进一步地，所述的海水流通管道中设置有海水提升泵，海水提升泵与过滤器A相连接，海水经过滤器A后引入至板式换热器中。
[0009]进一步地，所述的过滤器A与板式换热器之间的海水流通管道上设置有消杀管道，
消杀管道与防海洋生物装置相连接，防海洋生物装置的出水引至海水提升泵的入水口海域处。
[0010]进一步地，所述的过滤器A与板式换热器之间的海水流通管道上设置有淡水制水管道与消防管道。
[0011]进一步地，所述的纯水流通管道经板式换热器后与过滤器B相连接，纯水经过过滤器B后对换流阀进行冷却，对换流阀进行冷却后的纯水经脱气罐回到板式换热器中形成循环。
[0012]进一步地，所述的纯水流通管道与补水管道相连通，补水管道的入口位于换流阀后方以及脱气罐前方的纯水流通管道上，在补水管道中设置有补水罐，补水罐与离子交换器相连接，离子交换器与稳压水箱相连接，稳压水箱与纯水流通管道相连接，并设置有稳压水箱与氮气瓶相连接。
[0013]进一步地，所述的纯水流通管道与离子交换器之间设置有连通管，连通管的入口位于过滤器B前方的纯水流通管道上。
[0014]进一步地，所述的纯水流通管道在换流阀的前方安装有温度传感器，在连通管上安装有电动阀，在板式换热器前方的海水流通管道上安装有流量计。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]1、与同类技术相比，省去中间淡水循环回路，降低海上平台建设占地、设备投资以及后期的运维投资，从而降低风力发电的成本，实现资源的节约；
[0017]2、通过在板式换热器出口处的纯水流通管道上设置电导率传感器，能够对纯水的水质进行实时监测，避免因设备故障导致的串水现象，保证系统的稳定运行；
[0018]3、对经过换流阀后的纯水水温进行监测，过程中实现对换流阀冷却水量的动态调节，以及对纯水温度的动态调节，从而保证冷却的效果，维持系统持续稳定的运行。
附图说明
[0019]图1是本专利技术冷却系统工艺流程示意图。
[0020]图中各标记对应的名称：
[0021]1、海水单向流系统；11、海水流通管道；111、消杀管道；112、淡水制水管道；113、消防管道；12、入水口海域；13、海水提升泵；14、过滤器A；15、防海洋生物装置；2、换流站纯水循环系统；21、纯水流通管道；211、补水管道；22、板式换热器；23、电导率传感器；24、过滤器B；25、换流阀；26、补水罐；27、离子交换器；28、稳压水箱；281、氮气瓶；29、脱气罐。
具体实施方式
[0022]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。
[0023]如图1所示，在本专利技术实施例中设置有海水单向流系统1与换流站纯水循环系统2，海水单向流系统1通过板式换热器22对换流站纯水循环系统2进行换热。
[0024]在海水单向流系统1中设置有海水流通管道11，在海水流通管道11中设置有海水提升泵13，海水提升泵13与过滤器A14相连接，过滤器A14与板式换热器22相连接，在过滤器A14与板式换热器22之间的海水流通管道11上设置有淡水制水管道112以及消防管道113，
同时还设置有消杀管道111，消杀管道111与防海洋生物装置15相连接，防海洋生物装置15的出水口延伸至海水提升泵13的入水口海域12处。
[0025]在换流站纯水循环系统2中设置有纯水流通管道21，海水流通管道11为板式换热器22的冷端，纯水流通管道21为板式换热器22的热端，在纯水流通管道21上设置有过滤器B24，纯水流通管道21中的纯水经过过滤器B24后对换流阀25进行降温，对换流阀25降温后的纯水与脱气罐29相连接，经过脱气罐29的纯水通过纯水流通管道21回到板式换热器22与海水换热，实现循环。
[0026]在纯水流通管道21上设置有补水管道211，补水管道211的出口位于换流阀25的后方并位于脱气罐29的前方，在补水管道211上设置有补水罐26，补水罐26与离子交换器27相连接，离子交换器27与稳压水箱28相连接，稳压水箱28与纯水流通管道21相连通，并设置有稳压水箱28与氮气瓶281相连接，此外在过滤器B24的前方，纯水流通管道21通过连通管与离子交换器27相连接。
[0027]板式换热器22设置有两个并相互并联，两个板式换热器22同时只有一台运行工作，纯水流通管道21在板式换热22的出口处设置有电导率传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海水直冷的柔性直流输电换流站冷却系统，其特征在于：包括海水单向流系统(1)与换流站纯水循环系统(2)，海水单向流系统(1)中设有海水流通管道(11)，换流站纯水循环系统(2)中设置有纯水流通管道(21)，海水流通管道(11)通过板式换热器(22)对纯水流通管道(21)直接换热，板式换热器(22)有两个并相互并联，两个板式换热器(22)可自动切换，同一时间有且仅有一个板式换热器(22)正在运行，纯水流通管道(21)在每个板式换热器(22)的出口处安装有电导率传感器(23)。2.根据权利要求1所述的一种海水直冷的柔性直流输电换流站冷却系统，其特征在于：所述的海水流通管道(11)中设置有海水提升泵(13)，海水提升泵(13)与过滤器A(14)相连接，海水经过滤器A(14)后引入至板式换热器(22)中。3.根据权利要求2所述的一种海水直冷的柔性直流输电换流站冷却系统，其特征在于：所述的过滤器A(14)与板式换热器(22)之间的海水流通管道(11)上设置有消杀管道(111)，消杀管道(111)与防海洋生物装置(15)相连接，防海洋生物装置(15)的出水引至海水提升泵(13)的入水口海域(12)处。4.根据权利要求2所述的一种海水直冷的柔性直流输电换流站冷却系统，其特征在于：所述的过滤器A(14)与板式换热器(22)之间的海水流通管道(11)上设置有淡水制水管道(112)与消防管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，武小芳，雷亚州，孟魁，刘甲森，马超洋，
申请(专利权)人：河南晶锐冷却技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：