一种特高压换流站阀冷却系统内冷水氮气除氧装置的制作方法

本实用新型涉及特高压换流站阀冷却系统内冷水除氧技术，具体涉及一种特高压换流站阀冷却系统内冷水氮气除氧装置。

背景技术：

特高压直流换流站每个阀组均配置一套独立的阀冷却系统，该系统由内水冷系统和外水冷系统组成，内水冷系统直接对换流阀进行冷却降温，避免换流阀设备过热，造成晶闸管等元器件过热损坏和加速老化。用于换流阀降温的阀塔内内水冷系统管道上安装有一定数量的用于钳制内冷水路电位、抑制电解电流的铂电极。经中国电力科学研究院研究表明，内冷水中的溶解氧含量越高，铂电极越容易结垢，严重影响其导电性能，严重威胁到换流阀的稳定运行。阀塔检修和内水冷系统检修补、排内冷水后，内冷水溶解氧含量一般在2000ppb左右，国网行业标准是不大于200ppb，含氧量严重超标。因此，在阀塔检修和内水冷系统检修补、排内冷水时，需对内水冷系统的溶解氧进行去除。

目前，换流站内氮气除氧设备及操作特点如下：（1）国内所有采用高澜和许继晶锐阀冷却系统的换流站，其阀冷却系统不具备真正快速、安全的氮气除氧功能；（2）采用目前设备进行氮气除氧需耗费大量高纯氮气和时间；（3）自然运行过程中氮气置换溶解氧一般需要40天以上，才能将内冷水中溶解氧降至200ppb以下，目前国内换流站基本均采用此方式；（4）在阀塔检修和内水冷系统检修补、排内冷水时，虽采用了密闭的容器，但是仍有大量氧气进入内冷水中，造成内冷水溶解氧含量严重超标。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种特高压换流站阀冷却系统内冷水氮气除氧装置，本实用新型能够实现对储水装置的上部空气通过注入氮气实现空气除氧，在内冷水注入储水装置后，对储水装置内的曝气装置注入氮气使得储水装置内氮气含量增加、氧气含量减少从而实现内冷水除氧，从而能够严格控制内冷水的溶解氧含量，确保内冷水除氧效果以及内冷水除氧效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种特高压换流站阀冷却系统内冷水氮气除氧装置，包括储水装置和氮气瓶，所述储水装置的上部设有手动排气阀和空气除氧氮气入口，所述储水装置的下部设有水中除氧氮气入口、内冷水入口以及除氧水出口，且所述储水装置内设有与水中除氧氮气入口连通的曝气装置，所述空气除氧氮气入口通过稳压阀和氮气瓶的输出端相连，所述水中除氧氮气入口通过除氧阀和氮气瓶的输出端相连。

可选地，所述储水装置上设有水中溶解氧检测仪和空气中氧含量检测仪，所述水中溶解氧检测仪的检测头插设在储水装置的底部或下部，所述空气中氧含量检测仪的检测头插设在储水装置的顶部或上部。

可选地，所述氮气瓶的输出端串接有减压阀。

可选地，所述氮气瓶的输出端串接有流量控制阀。

和现有技术相比，本实用新型具有下述优点：

本实用新型能够实现对储水装置的上部空气通过注入氮气实现空气除氧，结合换流站阀冷却系统内冷水除氧的特点及要求隔绝内冷水与空气的接触，在内冷水注入储水装置后，对储水装置内的曝气装置注入氮气使得储水装置内氮气含量增加、氧气含量减少从而实现内冷水除氧，从而能够严格控制内冷水的溶解氧含量，确保内冷水除氧效果以及内冷水除氧效率，能够解决换流站阀塔水溶解氧含量过高的问题，提高了换流站设备的稳定性。

2、本实用新型实现方式简单、操作方便、成本低廉，无需电气控制系统，结构非常简单。

附图说明

图1为本实用新型实施例方法的基本原理示意图。

图2为本实用新型实施例装置的结构原理示意图。

图3为本实用新型实施例装置的工作原理示意图。

图例说明：1、储水装置；10、手动排气阀；11、空气除氧氮气入口；111、稳压阀；12、水中除氧氮气入口；121、除氧阀；13、内冷水入口；14、除氧水出口；15、曝气装置；2、氮气瓶；21、减压阀；22、流量控制阀；3、水中溶解氧检测仪；4、空气中氧含量检测仪。

具体实施方式

如图1所示，本实施例特高压换流站阀冷却系统内冷水氮气除氧装置的特高压换流站阀冷却系统内冷水氮气除氧方法的实施步骤包括：

1）预先对储水装置的上部空气通过注入氮气实现空气除氧；

2）将特高压换流站阀冷却系统的内冷水注入储水装置，对储水装置内的曝气装置注入氮气使得储水装置内氮气含量增加、氧气含量减少从而实现内冷水除氧，其中曝气装置可实现单位量的氮气与水的最大接触面，提高氮气除氧效率。

本实施例中，步骤1）的详细步骤包括：对储水装置通过注入氮气、使氧气通过储水装置上的手动排气阀排出，同时检测储水装置内的空气中的氧气含量，如果空气中的氧气含量小于第一设定值，则停止对储水装置的上部空气注入氮气、关闭储水装置上的手动排气阀，并跳转执行步骤2）；否则，继续跳转执行步骤1）。

本实施例中，步骤2）的详细步骤包括：将特高压换流站阀冷却系统的内冷水注入储水装置，对储水装置内的曝气装置注入氮气使得储水装置内氮气含量增加、氧气含量减少从而实现内冷水除氧，同时检测储水装置内的液体中的氧气含量，如果液体中的氧气含量小于第二设定值，则将除氧后的内冷水排出，结束并退出；否则，继续跳转执行步骤2）。

如图2所示，本实施例提供一种特高压换流站阀冷却系统内冷水氮气除氧装置，包括储水装置1和氮气瓶2，储水装置1的上部设有手动排气阀10和空气除氧氮气入口11，储水装置1的下部设有水中除氧氮气入口12、内冷水入口13以及除氧水出口14，且储水装置1内设有与水中除氧氮气入口12连通的曝气装置15，曝气装置15可实现单位量的氮气与水的最大接触面，提高氮气除氧效率，空气除氧氮气入口11通过稳压阀111和氮气瓶2的输出端相连，水中除氧氮气入口12通过除氧阀121和氮气瓶2的输出端相连。稳压阀111、除氧阀121的切换可实现储水装置1处于稳压状态或除氧状态，稳压状态防止空气中氧气进入储水装置1内，除氧状态实现去除水中溶解氧的功能。

储水装置1为密闭容器，用于对内冷水进行除氧，其中内冷水入口13以及除氧水出口14上均设有控制阀，用于控制内冷水的注入和排出。

氮气瓶2用于存储有高纯氮气。

如图2所示，储水装置1上设有水中溶解氧检测仪3和空气中氧含量检测仪4，水中溶解氧检测仪3的检测头插设在储水装置1的底部或下部，空气中氧含量检测仪4的检测头插设在储水装置1的顶部或上部。水中溶解氧检测仪3和空气中氧含量检测仪4用于实现水中溶解氧和空气中含氧量的检测功能。

如图2所示，氮气瓶2的输出端串接有减压阀21，可实现氮气压力的调节，使除氧过程达到最优效果。本实施例中氮气瓶2、减压阀21之间通过管道连接（也可以根据需要直连）。

如图2所示，氮气瓶2的输出端串接有流量控制阀22，可实现氮气流量的调节，使除氧过程达到最优效果，本实施例中减压阀21、流量控制阀22之间通过管道连接（也可以根据需要直连）。

此外，参见图1，本实施例提供一种前述特高压换流站阀冷却系统内冷水氮气除氧装置的应用方法，实施步骤包括：

s1）预先打开稳压阀111对储水装置1通过注入氮气实现空气除氧；

s2）将特高压换流站阀冷却系统的内冷水通过内冷水入口13注入储水装置，打开除氧阀121对储水装置1内的曝气装置15注入氮气使得储水装置1内氮气含量增加、氧气含量减少从而实现内冷水除氧。

参见图3，本实施例步骤s1）的详细步骤包括：打开稳压阀111对储水装置1通过注入氮气、使氧气通过储水装置1上的手动排气阀10排出，同时检测储水装置1内的空气中的氧气含量，如果空气中的氧气含量小于第一设定值，则关闭稳压阀111停止对储水装置的上部空气注入氮气、关闭储水装置上的手动排气阀10，并跳转执行步骤s2）；否则，继续跳转执行步骤s1）。

参见图3，本实施例步骤s2）的详细步骤包括：将特高压换流站阀冷却系统的内冷水通过内冷水入口13注入储水装置1，对储水装置1内的曝气装置15注入氮气使得储水装置1内氮气含量增加、氧气含量减少从而实现内冷水除氧，同时检测储水装置1内的液体中的氧气含量，如果液体中的氧气含量小于第二设定值，则通过除氧水出口14将除氧后的内冷水排出，结束并退出；否则，继续跳转执行步骤s2）。

综上所述，本实施例特高压换流站阀冷却系统内冷水氮气除氧装置及其应用方法具有结构简单、操作方便、成本低廉的优点，无需电气控制系统，结合换流站阀冷却系统内冷水除氧的特点及要求，隔绝内冷水与空气的接触，并能够提高氮气除氧效率，能够解决换流站阀塔水溶解氧含量过高的问题，提高了换流站设备的稳定性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。