[发明专利]密闭式循环水冷却装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷却装置，尤其涉及通过板式换热器将经过空气冷却器的冷却水再次冷却的密闭式循环水冷却装置及其方法。

背景技术

目前国内有众多的发电、输电站如换流站均建设在干旱缺水的北方地区，这些地区往往具有在夏季温度较高，水份蒸发量大等特点，因此水资源比较珍贵。而如果采用普通的水冷却方式对发电、输电站如换流站等的设备进行冷却，则有可能消耗掉当地的稀有的水资源，所以这些电站常用的冷却设备均采用空气冷却器。由于换流站所在地环境温度均相对较低，使用空气冷却器即可满足电站工艺设备——换流阀的冷却需要，并且冷却效果较好。

但部分地区的高温温度较高，空冷器无法将流体冷却到环境温度，则会限制空冷器在干旱地区中的应用。例如在国内西北某地极端环境最高温度高达44℃，而直流输电工程中的核心设备换流阀所允许的最大进阀温度只有40℃，在此情况下，空冷器不仅无法将换流阀所用的纯水冷却，而且相反地，是在将冷却水加热。因此此时仅适用空气冷却器是不合适的。

同时由于发电设备和电力输送设备往往在最炎热的夏季进行最大规格的运行，而此时正是环境温度最高、最极端的时候，在此情况下空冷器往往不具有足够的冷却能力，使得换流站不得不采取降负荷、降功率的形式，带来极大的经济损失的同时也不利于国民经济的健康发展。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种冷却装置，提高冷却装置的冷却能力。

一种密闭式循环水冷却装置，包括：内冷却装置、板式换热器6和辅助冷却装置；其中所述内冷却装置包括内冷循环泵2和空冷器3；所述辅助冷却装置包括外冷循环泵7和地埋水管8；流经所述板式换热器6的所述内冷却装置中的内冷却水与流经所述板式换热器6的所述辅助冷却装置中的外冷却水交换热量。

根据本发明装置的一个实施例，所述内冷却装置进一步包括第一回路阀门4和第二回路阀门5；在第一回路阀门4开启，并且第二回路阀门5关闭的状态下，空冷器3和被冷却器件1形成第一回路，内冷却水在所述第一回路中循环；在第一回路阀门4关闭，并且第二回路阀门5开启的状态下，被冷却器件1、空冷器3和板式换热器6形成第二回路，内冷却水在所述第二回路中循环；所述板式换热器6和所述地埋水管8形成外冷却水的循环回路。

根据本发明装置的一个实施例，当环境温度超过17℃时，关闭所述第一回路阀门4并且开启所述第二回路阀门5，所述内冷却水经过空冷器3被冷却，再进入板式换热器7被继续冷却后，冷却被冷却器件1；当所述内冷却装置中的内冷却水的水温低于冷却水温的阈值时，关闭所述第一回路阀门4并且开启所述第二回路阀门5，所述内冷却水经过板式换热器7被所述外冷却水加热后，再冷却被冷却器件1。

根据本发明装置的一个实施例，所述内冷却装置还包括水温传感器和/或环境温度传感器，以及根据所述水温传感器测量的内冷却水的水温和/或所述环境温度传感器测量的环境温度，控制所述第一回路阀门4、第二回路阀门5开闭的控制单元。

根据本发明装置的一个实施例，所述地埋水管8的埋深为30-50米。

根据本发明装置的一个实施例，所述内冷循环泵2和外冷循环泵6采用主-备冗余方式配置。

根据本发明装置的一个实施例，所述被冷却器件1为直流输电设备中的换流阀。

本发明的冷却装置利用板式换热器结合地埋水管，对经过空气冷却器的内冷却水进行再次冷却，提高了冷却装置的冷却能力，解决了空气冷却器无法将流体冷却到环境温度及环境温度以下的问题，并且，设备运行过程中无任何水的损耗，达到了节水的目的，而且，在冬季环境温度较低时，利用地埋水管中水温相对较高的特点对内冷却水加热，有效节约了能耗。

本发明要解决的一个技术问题是提供一种冷却方法，提高冷却装置的冷却能力。

一种密闭式循环水冷却方法，包括：内冷却装置中的内冷却水冷却被冷却器件1；所述内冷却水流经板式换热器6，与流经板式换热器6的辅助冷却装置中的外冷却水交换热量；其中所述内冷却装置包括内冷循环泵2和空冷器3；所述辅助冷却装置包括外冷循环泵7和地埋水管8。

根据本发明方法的一个实施例，将第一回路阀门4开启，并将第二回路阀门5关闭，空冷器3和被冷却器件1形成第一回路，所述内冷却水在所述第一回路中循环；将第一回路阀门4关闭，并将第二回路阀门5开启，被冷却器件1、空冷器3和板式换热器6形成第二回路，所述内冷却水在所述第二回路中循环；所述板式换热器6和所述地埋水管8形成外冷循环水的循环回路，所述外冷循环水在所述外冷循环水的循环回路中循环。