特高压直流换流阀水冷系统真空脱气研究

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)中国矿业大学( 北京) 机电与信息工程学院 作者:周丹

  摘要:针对特高压直流换流阀水冷系统由于溶解性气体析出,产生大量气泡导致的系统水压失稳以及氧腐蚀问题,配备溶解气分离旁路系统,采用水泵抽水产生真空的方式进行脱气来解决。设备的试验测试结果,达到了脱气后水中容氧量低于200×10-9的目标。对真空脱气脱氧的原理和工作流程进行了详细介绍和数值计算,为提高和改善脱气效果提供理论基础。

  关键词:真空;脱气;水冷系统;换流阀

  特高压直流换流阀水冷系统作为特高压直流输电系统的辅助系统, 具有良好的冷却效果。然而水冷系统在运行过程中会产生大量气泡, 被带到下游高压部位后绝热压缩, 迅速崩溃, 局部可产生很高的温度和冲击力, 使设备产生振动、噪声和气蚀。气泡积聚气体会导致水冷系统水压失稳, 系统循环不畅,影响直流系统的安全运行, 甚至闭锁。同时气体中的氧会对设备产生腐蚀 。

  气体在水冷系统中以两种形式存在: 第一种游离性气体, 气体以游离气泡形式随系统中水循环运动或以气团的形式积聚在系统的局部高点( 如管路拐角处) ; 第二种溶解性气体,气体溶解在水中, 随水循环运动。水冷系统普遍采用脱气罐加自动排气阀的方式排气, 但该技术只能脱除系统中的游离性气体, 而对溶解性气体却束手无策。水冷系统由高压变为低压时, 水中的溶解性气体会析出, 产生大量的气泡。

  本文通过对真空脱气脱氧的研究, 给水冷系统配备溶解气分离旁路系统。在旁路系统中通过水泵抽水产生真空, 将水中的溶解性气体释放出来, 通过自动排气系统将气体排出, 脱气后的水再注入系统。如此循环往复, 将系统水中的气体排出。

1、真空脱气脱氧的原理及理论计算

  http://www.chvacuum.com/application/else/032834.html

2、溶解气分离旁路系统的工作流程

  http://www.chvacuum.com/application/else/032835.html

3 、真空脱气设备工作效率和工作能力分析

  http://www.chvacuum.com/application/else/032836.html

4、真空脱气设备试验测试

  http://www.chvacuum.com/application/else/032837.html

5 、结论

  本文对真空脱气的原理进行了分析, 并进行了数值计算。溶解气分离旁路系统用水泵抽水产生真空, 将释放出的气体通过自动排气系统排出, 有效解决了特高压直流换流阀水冷系统中溶解性气体析出产生气泡导致水压失稳的问题, 同时对系统的氧腐蚀问题也有所改善。对真空脱气技术进行了初步探讨, 为改进和提高脱气效果提供理论依据。

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