[发明专利]清除阀冷系统树脂粉末的装置及方法

说明书

本发明公开了一种清除阀冷系统树脂粉末的装置及方法。目前缺少阀冷系统泄漏的树脂粉末的回收清除装置及方法。本发明清除阀冷系统树脂粉末的装置包括电吸附装置、电源电气控制系统、管阀旁路系统及仪表检测系统；所述的电吸附装置包括隔框、安装在隔框上的进水口、排污出口、出水口、正电极和负电极；所述的管阀旁路系统包括补给水旁路、排污管路及阀门控制系统，所述的补给水旁路包括补水箱及补给水泵；所述的进水口通过管路与补水箱连接，所述的补给水泵设在进水口与补水箱之间的管路上。相较于传统的树脂捕捉器，本发明具有树脂粉末去除率高、能耗低、核心元件使用寿命长，维护保养简单等优点。

技术领域

本发明属于直流输电技术领域，具体涉及一种清除阀冷系统树脂粉末的方法与装置。

背景技术

直流输电系统中，换流阀是换流站的核心组成部分。换流阀在正常换相过程中会产生大量的热量，如果这些热量得不到及时有效的冷却，就会直接影响到直流输电系统的安全性和可靠性，甚至造成直流输电系统停运，因此需要对换流阀进行冷却来确保其正常工作。阀冷系统包括内冷却水系统和外冷却水系统，冷却的效果和质量好坏直接影响换流阀安全运行。离子交换树脂是内冷却水系统离子交换器的除盐功能物质，其虽然是一种不溶于水的高分子聚合物，但随着时间的推移，长期浸泡在水中的树脂会不断老化，并且在水流的冲击作用下会不断碎成小颗粒，从而使得来自于树脂合成过程中残留在树脂骨架间隙中的原料或自身的降解产物及一些树脂活性官能基团脱落的无机离子溶出，从而进入到阀冷水系统。其杂质的长期累积会造成换流阀冷却回路主过滤器堵塞，且有实验结论证明离子树脂粉末能形成局部的碱性环境，导致铝散热器表面的金属铝发生的一系列腐蚀化学反应，最终形成带电离子在换流阀特定的电场环境中向均压电极迁移，在均压电极表面形成垢层，会影响直流输电系统的安全运行。

阀冷系统中泄漏树脂粉末的危害不容小觑，目前工业上为防止树脂粉末泄漏，而根据具体的工艺流程采取了一些诸如换用强度适宜的不锈钢槽钢和中排不锈钢绕焊过滤筛管、增设不锈钢滤网及制定工艺设备检巡管理制度。对于泄漏后的处理措施主要是增添各种功能类型的树脂捕捉器或者精密过滤器，只能捕捉一定尺寸以上的小颗粒树脂，对于破碎溶出的小径的树脂粉末或者离子则无法捕捉。

电吸附技术是一项新兴的基于电化学中双电层理论，利用带电电极表面的电化学特性来实现水中带电粒子的去除、有机物的分解等目的的水处理技术，主要用于各类工业废水和市政废水的深度处理。目前国内缺少相关阀冷系统泄漏的树脂粉末的回收清除研究的装置及方法，针对离子树脂粉末带电的特性，结合电吸附技术开发出一种清除阀冷系统中树脂粉末的装置及方法，对于直流输电技术领域换流阀的安全运行具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种清除阀冷系统树脂粉末的装置，其能有效吸附破碎树脂所泄漏的杂质离子及树脂粉末，以避免其流入阀冷系统回路而引起相关部件的腐蚀、结垢。

为此，本发明采用如下的技术方案：清除阀冷系统树脂粉末的装置，其包括电吸附装置、电源电气控制系统、管阀旁路系统及仪表检测系统；

所述的电吸附装置包括隔框、安装在隔框上的进水口、排污出口、出水口、正电极和负电极；所述的电源电气控制系统包括电源；

所述的管阀旁路系统包括补给水旁路、排污管路及阀门控制系统，所述的补给水旁路包括补水箱及补给水泵；所述的进水口通过管路与补水箱连接，所述的补给水泵设在进水口与补水箱之间的管路上；所述的电源提供电吸附装置中电极板间的电压及补给水泵的动力。

作为上述技术方案的补充，所述电吸附装置中电极的极板材料采用改性的石墨烯/碳纳米纤维，即以氧化石墨和聚丙烯腈为原料采用静电纺丝方法制成。本发明采用上述材料的电极，具有更强导电性能、热稳定性和电吸附性能，强化了对破碎的树脂粉末的吸附，并同时吸附泄漏的杂质离子。