直流输电换流阀外冷系统结垢机理及除垢方法研究

发布时间：2021-02-16 04:58

　　为保障高压直流输电工程中换流站的正常高效运行,通常采用去离子冷却水带走换流站的核心设备即换流阀阀组运行时产生的热量,而去离子水的再冷却主要在外冷系统中进行,其效果直接影响换热过程。本文分析了换流阀外冷系统喷淋管路结垢对换流阀水冷系统的影响,发现结垢会显著降低换热性能,产生大量资源浪费,还会引起换流阀阀组电子器件性能降低、寿命缩短等难以估量的损失。本文对从喷淋水管路中搜集的污垢的成分进行EDS能谱分析,发现污垢由Ca、O、C等3种主要元素,Fe、Mg、Al、Si、S等5种次要元素组成,其来源均为喷淋水。本文还模拟了换流阀外冷系统运行时的结垢情况,通过试验分析了浓缩倍率、排水量、温度、流速等因素对结垢的影响,试验结果表明增大排污量可以显著控制结垢,温度下降和浓缩倍数下降时结垢速率也会下降,而喷淋水流速下降时,结垢速率不会一直下降,存在控制结垢的最佳流速。对于运行中的换流阀外冷系统,可以通过持续检测水的硬度和水管的壁厚估算结垢速率。为了解决喷淋水的结垢问题,本文对比分析了几种常规预处理技术和离子交换、加药、膜处理、电磁阻垢等几种核心阻垢技术,并通过试验测得多种阻垢工艺出水的电导率和硬度进行分... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 换流阀冷却系统研究意义
    1.2 水处理研究背景
    1.3 换流阀冷却系统的组成
    1.4 闭式冷却塔在换流阀外冷系统中的应用
第二章 污垢对换热系统的影响
    2.1 概述
    2.2 传热系数减小
    2.3 喷淋水流量减小
    2.4 腐蚀盘管外壁
    2.5 污垢导致经济损失
        2.5.1 增加换热容量
        2.5.2 增加除垢清洗费用
        2.5.3 换流阀性能下降
    2.6 本章小结
第三章 外冷系统结垢机理研究
    3.0 结垢机理分析
    3.1 水垢成分分析
    3.2 水质分析及结垢预测理论
        3.2.1 离子浓缩倍率
        3.2.2 过饱和度
        3.2.3 水质指数
    3.3 结垢的影响因素分析
    3.4 现场试验
        3.4.1 概述
        3.4.2 浓缩倍数影响试验
        3.4.3 排污量影响试验
        3.4.4 冷却水出水温度影响试验
        3.4.5 喷淋水流量影响试验
    3.5 结垢速率分析
        3.5.1 数据选择
        3.5.2 分析计算
        3.5.3 初步结论
    3.6 本章小结
第四章 阻垢工艺及其效果验证
    4.1 概述
    4.2 常规预处理
        4.2.1 机械滤网过滤
        4.2.2 石英砂过滤
        4.2.3 活性碳过滤
        4.2.4 保安过滤器
    4.3 核心阻垢技术
        4.3.1 离子交换除垢技术
        4.3.2 加药阻垢技术
        4.3.3 膜法除垢技术
        4.3.4 电磁阻垢技术
        4.3.5 电化学阻垢技术
        4.3.6 核心阻垢技术对比
    4.4 核心工艺出水比较
    4.5 复合水处理工艺研究成果
    4.6 初次投资及运行费用
    4.7 现场对比试验
        4.7.1 试验条件
        4.7.2 试验数据
        4.7.3 数据处理
        4.7.4 结果分析
    4.8 极限蒸发试验
        4.8.1 试验条件
        4.8.2 试验数据
        4.8.3 数据处理
        4.8.4 结果分析
    4.9 本章小结
总结
参考文献
致谢
附表


【参考文献】：
期刊论文
[1]对超高压直流输电换流站的阀冷却系统故障的研究[J]. 潘业源.  通讯世界. 2016(24)
[2]闭式冷却塔的清洗[J]. 李小红,秦廷华,魏明祥,余国利.  清洗世界. 2016(01)
[3]工业锅炉水垢的形成、危害及处理方法[J]. 林宇铃.  装备制造技术. 2014(08)
[4]高压直流输电换流阀冷却系统可靠性评估[J]. 姜海波,翟宾,贺新征,罗朝华.  电力安全技术. 2014(05)
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[6]简析电站锅炉补给水一级除盐方法[J]. 汤舟虹.  化工装备技术. 2012(06)
[7]浅谈工业锅炉水垢的危害及预防措施[J]. 李安华,亓海峰.  科技信息. 2012(19)
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[9]天生桥换流站阀冷系统喷淋塔结垢差异分析[J]. 郝江涛.  南方电网技术. 2010(03)
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硕士论文
[1]蒸发式空冷器传热传质实验及仿真分析[D]. 阮伟程.华东理工大学 2018
[2]高压直流输电工程换流阀冷却系统仿真试验平台研制[D]. 崔凤庆.郑州大学 2017
[3]闭式冷却塔冬季及过渡季运行性能的研究[D]. 白羽丰.东华大学 2017
[4]闭式冷却塔中水平椭圆管传热传质性能研究[D]. 朱珣.东华大学 2016



本文编号：3036201