一種換流閥均壓電極再生裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型一種換流閥均壓電極再生裝置，包括與換流閥內(nèi)冷水循環(huán)水路并聯(lián)的離子交換旁路；離子交換旁路包括離子交換器、計量泵和電解質溶液槽；離子交換器串聯(lián)在離子交換旁路的入口和出口之間的管路上；計量泵的入口連接電解質溶液槽，出口連通離子交換旁路出口管路。本實用新型通過設置與換流閥內(nèi)冷水循環(huán)水路并聯(lián)的離子交換旁路，方便向內(nèi)冷水添加電解質，控制內(nèi)冷水電導率及電極析氣反應，使正、負電極表面發(fā)生氣體的析出反應，剝離電極表面吸附的沉積物，沉積物通過離子交換樹脂過濾去除，從而實現(xiàn)電極的再生。同時，本實用新型中離子交換器中各部件通過環(huán)形橡膠圈實現(xiàn)快速連接并密封，拆卸方便，能夠實現(xiàn)快速更換。
【專利說明】一種換流閥均壓電極再生裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及換流閥【技術領域】，特別涉及一種換流閥均壓電極再生裝置。

【背景技術】
[0002]高壓直流輸電換流閥運行I?3年后，換流閥內(nèi)冷水管路上安裝的均壓電極表面普遍被沉積物覆蓋，沉積物降低電極的工作面積，從而導致與內(nèi)冷水接觸的金屬電氣設備發(fā)生嚴重電解腐蝕及電氣閃絡，且沉積物在閥塔振動及內(nèi)冷水擾動下容易脫落堵塞水路，導致電氣設備過熱損壞。
[0003]電極表面沉積物，目前處理方法為:每年換流閥停運I次，人工抽取電極，通過擦拭、敲碎等方法去除電極表面沉積物，不僅耗費人力物力，且人工清除電極表面沉積物過程中容易導致?lián)Q流閥其他設備受損，最關鍵的是換流閥停運，損失負荷輸送，經(jīng)濟損失巨大。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種換流閥均壓電極再生裝置，在換流閥不停運的情況下有效的去除均壓電極表面的沉積物，保障換流閥的正常運行。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]一種換流閥均壓電極再生裝置，包括與換流閥內(nèi)冷水循環(huán)水路并聯(lián)的離子交換旁路；離子交換旁路包括離子交換器、計量泵和電解質溶液槽；離子交換器串聯(lián)在離子交換旁路的入口和出口之間的管路上；計量泵的入口連接電解質溶液槽，出口連通離子交換旁路出口管路。
[0007]本實用新型進一步的改進在于:離子交換器的入口處安裝有電導率表。
[0008]本實用新型進一步的改進在于:離子交換器的出口處安裝有兩塊電導率表；計量泵的出口連通兩塊電導率表之間的管路。
[0009]本實用新型進一步的改進在于:離子交換器包括進水蓋部、凈化筒體和出水底部，進水蓋部、凈化筒體和出水底部依次活動連接構成封閉容器；所述的凈化筒體內(nèi)安裝有濾元;
[0010]所述的進水蓋部包括封蓋、布水板和第一水帽，封蓋和布水板形成內(nèi)空腔，第一水帽設在布水板上，封蓋上設有與進水蓋部連通的進水口 ；
[0011]所述的出水底部包括封底、集水板和第二水帽,封底和集水板形成內(nèi)空腔,第二水帽設在集水板上，集水板中央設有出樹脂口，封底上設有與出水底部連通的出水口 ；
[0012]所述的凈化筒體內(nèi)壁設有隔環(huán)，隔環(huán)上安裝有隔板，隔板將凈化筒體分為位于上部的第一凈化腔和位于下部的第二凈化腔。
[0013]本實用新型進一步的改進在于:所述的濾元包括濾元封蓋、濾元外圍、精密濾網(wǎng)和纏繞濾芯；所述的濾元外圍為底部開有圓孔的筒狀結構，精密濾網(wǎng)焊接在濾元外圍的外壁上，濾元外圍被精密濾網(wǎng)包裹的外壁上設有進水孔；所述的纏繞濾芯為頂部設有螺栓、側壁纏繞線狀材料的空心柱型結構，其側壁和底部設有進出水孔，其側壁靠近底部處設有擋板；纏繞濾芯頂部穿過濾元外圍底部圓孔，通過螺栓連接固定在濾元封蓋上；在濾元外圍與纏繞濾芯之間的形成環(huán)形空腔。
[0014]本實用新型進一步的改進在于:所述的布水板為穹形狀或水平狀，第一水帽均勻布置在布水板上，第一水帽的數(shù)量至少為4個，第一水帽之間間隙為3-300 μ m ;所述的集水板為倒穹形狀或水平狀，第二水帽均勻布置在集水板上，第二水帽的數(shù)量至少為4個，第二水帽之間間隙為3-300 μ m。
[0015]本實用新型進一步的改進在于:所述進水蓋部、凈化筒體和出水底部的連接處設有凹槽，凹槽內(nèi)有環(huán)形橡膠圈；
[0016]所述隔板與凈化筒體內(nèi)壁的連接處設有凹槽，凹槽內(nèi)有環(huán)形橡膠圈，隔板通過環(huán)形橡膠圈與凈化筒體內(nèi)壁接觸；
[0017]所述纏繞濾芯與濾元外圍的連接處設有凹槽，凹槽內(nèi)有環(huán)形橡膠圈，纏繞濾芯通過環(huán)形橡膠圈與濾元外圍接觸；
[0018]所述濾元封蓋與濾元外圍的連接處設有凹槽，凹槽內(nèi)有環(huán)形橡膠圈，濾元封蓋通過環(huán)形橡膠圈與濾元外圍接觸。
[0019]相對于現(xiàn)有技術，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0020]本實用新型通過設置與換流閥內(nèi)冷水循環(huán)水路并聯(lián)的離子交換旁路，方便向內(nèi)冷水添加電解質，控制內(nèi)冷水電導率及電極析氣反應,使正、負電極表面發(fā)生氣體的析出反應，剝離電極表面吸附的沉積物，沉積物通過離子交換樹脂過濾去除，從而實現(xiàn)電極的再生，免除人工清除電極表面沉積物，使換流閥能長期穩(wěn)定運行，安全效益及經(jīng)濟效益顯著。同時，本實用新型中離子交換器中各部件通過環(huán)形橡膠圈實現(xiàn)快速連接并密封，拆卸方便，能夠實現(xiàn)快速更換，不影響整個系統(tǒng)的工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型一種換流閥均壓電極再生裝置的示意圖；
[0022]圖2是換流閥組件示意圖；
[0023]圖3是離子交換器的結構示意圖；
[0024]圖4是隔板的示意圖；
[0025]圖5是濾元的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0026]請參閱圖1和圖2所示，本實用新型一種換流閥均壓電極再生裝置，包括與換流閥內(nèi)冷水循環(huán)水路并聯(lián)的離子交換旁路4。
[0027]換流閥內(nèi)冷水循環(huán)水路包括依次串聯(lián)的循環(huán)泵1、風冷換熱器2和換流閥塔3 ;循環(huán)泵I的出口通過管路連接風冷換熱器2的入口，風冷換熱器2的出口連接換流閥塔3的冷卻水入口，換流閥塔3的冷卻水出口連接循環(huán)泵I的入口。
[0028]離子交換旁路4包括離子交換器41、計量泵51和電解質溶液槽52 ;離子交換旁路4的入口連接循環(huán)泵I的出口，離子交換旁路4的出口連接循環(huán)泵I的入口。離子交換器41的入口處安裝有第一電導率表81流量表、第一流量表61和第一調(diào)節(jié)閥71，離子交換器41的出口處安裝有第二調(diào)節(jié)閥72和第二電導率表82。計量泵51的入口連接電解質溶液槽52，出口連通第二電導率表82與離子交換旁路4出口之間的管路；計量泵51的出口處安裝有逆止閥和第三電導率表83。
[0029]請參閱圖2所示，換流閥組件30是換流閥塔3的構成組件，3個換流閥組件30構成一個換流閥，4個換流閥構成一個換流閥塔3。換流閥組件30由2個閥段串聯(lián)組成，I個閥段由13片晶閘管302及14片水冷板301疊加組成。換流閥組件30的進水管303及出水管304共安裝有10支均壓電極305。均壓電極電線連接于電纜306或水冷板301，因此換流閥工作時，均壓電極間存在電壓差。
[0030]本實用新型一種換流閥均壓電極再生裝置，工作過程如下:循環(huán)泵I將內(nèi)冷水加壓輸送至風冷散熱器2散熱后，進入換流閥塔3，吸收晶閘管302產(chǎn)生的熱量，然后再進入循環(huán)泵I的入口，如此重復循環(huán)，部分內(nèi)冷水通過離子交換旁路4進行電導率調(diào)整處理，使整個系統(tǒng)中的電導率小于0.5 μ S/cm，以控制均壓電極的析氣反應，釋放電解電流，電極析出的氣體將電極表面生成的沉積物去除，沉積物最終被離子交換器中離子交換樹脂吸附去除，從而實現(xiàn)電極的再生。電極的析氣反應，可以是正極電極表面的氧氣、二氧化碳析出生成氣泡，負極電極表面的氫氣、氨氣析出生成氣泡。析出的氣體將電極表面生成的沉積物去除，可以是正、負電極表面析出的氣泡剝離、粉碎電極表面沉積物。
[0031]實施例1:
[0032]電解質溶液槽52中裝有電解液(體積濃度為0.01%的碳酸溶液及體積濃度為0.5%雙氧水溶液)，通過計量泵51將電解液注入離子交換旁路，進而流入冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，控制冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中內(nèi)冷水的電導率不大于0.5μ S/cm ;將離子交換器41串聯(lián)于離子交換旁路4中，離子交換器41內(nèi)部裝填由50%體積的氫型樹脂和50%體積的氫氧型樹脂組成的混合樹脂，調(diào)整第一調(diào)節(jié)閥71和第二調(diào)節(jié)閥72，控制流過離子交換器41的流量，每小時過濾內(nèi)冷水循環(huán)水量的1%，離子交換器41投入運行，待離子交換器41出水電導率大于0.2 μ S/cm或離子交換器進、出口壓差大于0.1Mpa,離子交換器41退出運行，更換樹脂，重新投入運行。離子交換器41進出口均設有調(diào)節(jié)閥，可以在不停止運行的情況下進行樹脂更換。
[0033]實施例2:
[0034]電解質溶液槽52中裝有電解液(體積濃度為0.01%的碳酸銨溶液及1%雙氧水溶液)，通過計量泵51將電解液注入離子交換旁路4，進而流入冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，控制冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中內(nèi)冷水的電導率不大于0.5 μ S/cm ;將離子交換器41串聯(lián)于離子交換旁路4中，離子交換器41內(nèi)下部裝填60%體積的1:1的氫型樹脂和氫氧型樹脂組成的混合樹脂，中部裝填20%體積的氫氧型樹脂，頂部裝填20%體積的氫型樹脂，調(diào)整第一調(diào)節(jié)閥71和第二調(diào)節(jié)閥72，控制流過離子交換器41的流量，每小時過濾內(nèi)冷水循環(huán)水量的1%，離子交換器41投入運行，待離子交換器41出水電導率大于0.2 μ S/cm或離子交換器進、出口壓差大于0.1Mpa,離子交換器41退出運行，更換樹脂，重新投入運行。
[0035]請參閱圖3至圖5所示，離子交換器41包括進水蓋部411、凈化筒體412和出水底部413，進水蓋部411、凈化筒體412和出水底部413依次活動連接構成封閉容器；進水蓋部411包括封蓋4110、布水板4111和第一水帽4112,封蓋4110和布水板4111形成內(nèi)空腔，第一水帽4112設在布水板4111上，封蓋4110上設有與進水蓋部I連通的進水口 4113 ;出水底部413包括封底4130、集水板4131和第二水帽4132，封底4130和集水板4131形成內(nèi)空腔，第二水帽4112設在集水板4131上，集水板4131中央設有出樹脂口 4134，封底4130上設有與出水底部413連通的出水口 4133 ;凈化筒體412內(nèi)壁4120設有隔環(huán)4121，隔環(huán)4121上安裝有隔板4122，隔板4122將凈化筒體412分為位于上部的第一凈化腔4124和位于下部的第二凈化腔4125，第一凈化腔4124和第二凈化腔4125分別裝填離子交換樹脂I和離子交換樹脂II。凈化筒體412內(nèi)安裝有濾元4123 ;濾元4123包括濾元封蓋234、濾元外圍233、精密濾網(wǎng)230和纏繞濾芯231 ;濾元外圍233為底部開有圓孔的筒狀結構，精密濾網(wǎng)230焊接在濾元外圍233的外壁上，濾元外圍23被精密濾網(wǎng)230包裹的外壁上設有進水孔235 ;纏繞濾芯231為頂部設有螺栓、側壁纏繞線狀材料的空心柱型結構，其側壁和底部設有進出水孔，其側壁靠近底部處設有擋板236 ;纏繞濾芯231頂部穿過濾元外圍233底部圓孔，通過螺栓連接固定在濾元封蓋234上；在濾元外圍233與纏繞濾芯231之間的形成環(huán)形空腔232，環(huán)形空腔232裝填過濾介質。隔板4122上均勻的設有多個與濾元4123匹配的安裝孔220，濾元4123安裝在安裝孔220上。
[0036]本實用新型中進水蓋部411、凈化筒體412和出水底部413的連接處設有凹槽，凹槽內(nèi)有環(huán)形橡膠圈；隔板4122與凈化筒體內(nèi)壁4120的連接處設有凹槽，凹槽內(nèi)有環(huán)形橡膠圈，隔板4122通過環(huán)形橡膠圈與凈化筒體內(nèi)壁4120接觸；濾元4123與安裝孔220的連接處設有凹槽，凹槽內(nèi)有環(huán)形橡膠圈，濾元4123通過環(huán)形橡膠圈與安裝孔220接觸；纏繞濾芯231與濾元外圍233的連接處設有凹槽，凹槽內(nèi)有環(huán)形橡膠圈，纏繞濾芯231通過環(huán)形橡膠圈與濾元外圍233接觸；濾元封蓋234與濾元外圍233的連接處設有凹槽，凹槽內(nèi)有環(huán)形橡膠圈，濾元封蓋234通過環(huán)形橡膠圈與濾元外圍233接觸。
[0037]本實用新型中的精密濾網(wǎng)230，濾網(wǎng)之間間隙為3?50μπι。布水板4111為穹形狀或水平狀，第一水帽4112均勻布置在布水板4111上，第一水帽4112的數(shù)量至少為4個，第一水帽4112之間間隙為3-300 μ m。集水板4131為倒穹形狀或水平狀,第二水帽4132均勻布置在集水板4131上，第二水帽4132的數(shù)量至少為4個，第二水帽132之間間隙為3-300 μ mD
[0038]具體實施時，凈化筒體412下部依次裝入拋光樹脂和氫型樹脂，中部安裝隔板4122及濾元4123，上部空間裝填氫型樹脂，氫型樹脂的裝填量應該高于濾元23的高度，保證水能夠全部通過氫型樹脂和濾元，再依次安裝進水蓋部411、凈化筒體412和出水底部413，使其通過螺栓連接構成封閉容器。
[0039]方式一:
[0040]凈化筒體412下部依次裝入60%的拋光樹脂和40%的氫型樹脂，中部安裝隔板4122及濾元4123，濾元4123內(nèi)部裝填60%纖維粉及40%粉末樹脂組成的混合物，上部空間裝填50%氫型樹脂。
[0041]方式二:
[0042]凈化筒體412下部依次裝入80%的拋光樹脂和20%的氫型樹脂，中部安裝隔板4122及濾元4123，濾元4123內(nèi)部裝填50%纖維粉及50%粉末樹脂組成的混合物，上部空間裝填50%氫型樹脂。
[0043]按照方式一或二安裝的離子交換器41串聯(lián)于換流閥內(nèi)冷水旁路中，調(diào)整流量，流速為5米/小時，投入運行。使用時，pH值為7.0?8.8的冷水從進水口 4113進入進水蓋部411,通過第一水帽4112將水流均勻的分散,進入凈化筒體412內(nèi)。冷水先通過上部氫型樹脂被酸化，PH值低至5.2?6.8，水中鋁的氧化物由于冷水pH值降低，生成大顆粒膠體，被濾元4123濾過濾、吸附，部分透過濾元4123的小顆粒氫氧化鋁膠體再次進入凈化筒體412下部的氫型樹脂層，在該層，氫氧化鋁繼續(xù)酸化，生成鋁離子而被樹脂交換去除，底層拋光樹脂實現(xiàn)鹽分的深度去除，通過出水口 4133排出。待出水電導率大于0.2 μ S/cm或進、出口壓差大于0.12Mpa，離子交換器41退出運行并隔離，開啟進水蓋部411，掏出上部氫型樹脂，移出濾元4123及隔板4122，下部樹脂通過集水板4131中央設有出樹脂口 4134排放；重新依上述順序裝填下部拋光樹脂和氫型樹脂、安裝隔板及濾元，裝填上部氫型樹脂，沖洗合格，投入運行。
【權利要求】
1.一種換流閥均壓電極再生裝置，其特征在于，包括與換流閥內(nèi)冷水循環(huán)水路并聯(lián)的離子交換旁路(4);離子交換旁路(4)包括離子交換器(41)、計量泵(51)和電解質溶液槽(52);離子交換器(41)串聯(lián)在離子交換旁路(4)的入口和出口之間的管路上；計量泵(51)的入口連接電解質溶液槽(52)，出口連通離子交換旁路(4)出口管路。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種換流閥均壓電極再生裝置，其特征在于，離子交換器(41)的入口處安裝有電導率表。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種換流閥均壓電極再生裝置，其特征在于，離子交換器(41)的出口處安裝有兩塊電導率表；計量泵(51)的出口連通兩塊電導率表之間的管路。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種換流閥均壓電極再生裝置，其特征在于，離子交換器(41)包括進水蓋部(411)、 凈化筒體(412)和出水底部(413)，進水蓋部(411)、凈化筒體(412)和出水底部(413)依次活動連接構成封閉容器；所述的凈化筒體(412)內(nèi)安裝有濾元(4123)； 所述的進水蓋部(411)包括封蓋(4110)、布水板(4111)和第一水帽(4112)，封蓋(4110)和布水板(4111)形成內(nèi)空腔，第一水帽(4112)設在布水板(4111)上，封蓋(4110)上設有與進水蓋部(411)連通的進水口(4113)； 所述的出水底部(413)包括封底(4130)、集水板(4131)和第二水帽(4132)，封底(4130)和集水板(4131)形成內(nèi)空腔，第二水帽(4112)設在集水板(131)上，集水板(4131)中央設有出樹脂口(4134)，封底(4130)上設有與出水底部(413)連通的出水口(4133)； 所述的凈化筒體(412)內(nèi)壁(4120)設有隔環(huán)(4121)，隔環(huán)(4121)上安裝有隔板(4122)，隔板(4122)將凈化筒體(412)分為位于上部的第一凈化腔(4124)和位于下部的第二凈化腔(4125)。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種換流閥均壓電極再生裝置，其特征在于，所述的濾元(4123)包括濾元封蓋(234)、濾元外圍(233)、精密濾網(wǎng)(230)和纏繞濾芯(231);所述的濾元外圍(233)為底部開有圓孔的筒狀結構，精密濾網(wǎng)(230)焊接在濾元外圍(233)的外壁上，濾元外圍(233)被精密濾網(wǎng)(230)包裹的外壁上設有進水孔(235);所述的纏繞濾芯(231)為頂部設有螺栓、側壁纏繞線狀材料的空心柱型結構，其側壁和底部設有進出水孔，其側壁靠近底部處設有擋板(236);纏繞濾芯(231)頂部穿過濾元外圍(233)底部圓孔，通過螺栓連接固定在濾元封蓋(234)上；在濾元外圍(233)與纏繞濾芯(231)之間形成環(huán)形空腔(232)。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種換流閥均壓電極再生裝置，其特征在于，所述的布水板(4111)為穹形狀或水平狀，第一水帽(4112)均勻布置在布水板(4111)上，第一水帽(4112)的數(shù)量至少為4個，第一水帽(4112)之間間隙為3-300 μ m ;所述的集水板(4131)為倒穹形狀或水平狀，第二水帽(4132)均勻布置在集水板(4131)上，第二水帽(4132)的數(shù)量至少為4個，第二水帽(4132)之間間隙為3-300μπι。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種換流閥均壓電極再生裝置，其特征在于，所述進水蓋部(411)、凈化筒體(412)和出水底部(413)的連接處設有凹槽，凹槽內(nèi)有環(huán)形橡膠圈； 所述隔板(4122)與凈化筒體內(nèi)壁(4120)的連接處設有凹槽，凹槽內(nèi)有環(huán)形橡膠圈，隔板(4122)通過環(huán)形橡膠圈與凈化筒體內(nèi)壁(4120)接觸； 所述纏繞濾芯(231)與濾元外圍(233)的連接處設有凹槽，凹槽內(nèi)有環(huán)形橡膠圈，纏繞濾芯(231)通過環(huán)形橡膠圈與濾元外圍(233)接觸； 所述濾元封蓋(234)與濾元外圍(233)的連接處設有凹槽，凹槽內(nèi)有環(huán)形橡膠圈，濾元封蓋(234)通過環(huán) 形橡膠圈與濾元外圍(233)接觸。
【文檔編號】B08B7/00GK203853335SQ201420167889
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權日:2014年4月8日
【發(fā)明者】丁德, 谷永剛, 閆愛軍, 白曉春, 吳健, 孫少晗, 郭安祥, 王建平 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學研究院