整流裝置冷卻系統(tǒng)問題與對(duì)策

時(shí)間:2022-02-18 03:16:02

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整流裝置冷卻系統(tǒng)問題與對(duì)策

摘要:介紹了整流裝置冷卻系統(tǒng)的常見問題,并提出了解決對(duì)策

關(guān)鍵詞:整流變壓器;整流柜;晶閘管;整流臂;純水冷卻系統(tǒng);強(qiáng)油冷卻風(fēng)機(jī)

1純水冷卻裝置

純水冷卻裝置由板式換熱器、純水泵組、氣水分離器、樹脂塔、高位水箱及電氣控制箱組成。其工作原理是從整流柜內(nèi)輸出載熱純水,經(jīng)過氣水分離器分離至板換1#和板換2#內(nèi)部,冷卻后返回整流柜純水進(jìn)口管道再次使用。目前循環(huán)純水冷卻裝置在二次電流小于15kA時(shí)可以滿足整流柜內(nèi)各部件冷卻條件。如二次電流大于15kA,冷卻效果明顯不足。夏天整流柜內(nèi)各別部件溫度能達(dá)到60℃以上。

2整流變強(qiáng)油風(fēng)冷機(jī)組

整流變強(qiáng)油風(fēng)冷機(jī)組由油泵、軸流風(fēng)機(jī)、散熱片、油管、電路控制箱組成。其工作原理是利用油泵將變壓器油經(jīng)過油管進(jìn)入散熱片,由散熱片和風(fēng)機(jī)組合向外傳遞熱量,使高溫的變壓器油快速得到冷卻,經(jīng)過冷卻后的變壓器油重新返回變壓器底部再次使用。

3整流裝置冷卻系統(tǒng)常見問題

3.1運(yùn)行方式。目前陜西北元化工集團(tuán)有限公司化工分公司整流柜運(yùn)行方式問題存在如下。(1)302變電站一二期整流柜目前運(yùn)行電流。該公司規(guī)定最大負(fù)荷16kA,整流柜額定電流17kA。2018年夏天電解槽產(chǎn)能測(cè)試單臺(tái)電解槽運(yùn)行電流16.3kA運(yùn)行一個(gè)月,產(chǎn)能測(cè)試期間整流變壓器室溫度普遍在17:00時(shí)最高(47℃),整流柜內(nèi)各元器件溫度最高:快熔56.7℃(工藝規(guī)定)、整流臂溫度39℃(工藝規(guī)定)、整流柜出口水溫39℃(工藝規(guī)定水溫控制在5~42℃)。綜上所述,當(dāng)整流柜運(yùn)行電流在小于15kA運(yùn)行時(shí),循環(huán)純水冷卻裝置可以滿足整流柜內(nèi)各部件冷卻要求。如果整流柜運(yùn)行電流在15.0~16.0kA運(yùn)行時(shí),循環(huán)純水冷卻裝置冷卻整流柜內(nèi)部件效果明顯不足,整流柜各元器件溫度均已達(dá)到臨界點(diǎn),而目前三期建設(shè)完成,為滿足公司產(chǎn)能要求,電解槽負(fù)荷電流后期仍然可能繼續(xù)上升,因此,目前整流柜冷卻裝置夏天時(shí)已不能滿足工藝要求。(2)該公司所使用的整流變壓器,1302變電站容量29350kVA和2302變電站容量29280kVA各6臺(tái),其整流系統(tǒng)由一臺(tái)整流變壓器和兩臺(tái)整流主柜組成,俗稱“一拖二”整流系統(tǒng)。通過強(qiáng)油風(fēng)冷機(jī)組降溫。1臺(tái)油泵對(duì)應(yīng)1組散熱片及3臺(tái)軸流風(fēng)機(jī),共計(jì)3臺(tái)油泵、3組散熱片及9臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)。夏天當(dāng)兩臺(tái)整流柜運(yùn)行電流均在14kA左右,時(shí)整流變溫度基本控制在50~60℃,當(dāng)兩臺(tái)整流柜運(yùn)行電流在16kA時(shí),整流變溫度上升至78℃且仍有上升趨勢(shì),所以對(duì)整流變散熱系統(tǒng)(強(qiáng)油風(fēng)冷機(jī)組)進(jìn)行技改,在每組強(qiáng)油風(fēng)冷機(jī)組增加6個(gè)純水噴淋裝置,當(dāng)整流變溫度上升至75℃以上時(shí),手動(dòng)開啟噴淋裝置進(jìn)行降溫,溫度下降至55℃以下時(shí)關(guān)閉噴淋裝置。3.2存在問題。(1)純水噴淋裝置純水溫度在24℃左右,而整流變油溫75℃以上,變壓器油換熱后進(jìn)入變壓器,由于溫差較大對(duì)變壓器內(nèi)部鐵芯、繞組等損害較大,影響變壓器使用壽命。(2)純水噴淋裝置使用過程中,散熱片表面附著許多雜物,對(duì)散熱片腐蝕較為嚴(yán)重,影響散熱片使用壽命。(3)純水生產(chǎn)費(fèi)用較高,噴淋裝置使用后無法回收造成浪費(fèi)。

4整流系統(tǒng)現(xiàn)冷卻裝置運(yùn)行方式

(1)目前純水板換冷卻運(yùn)行方式(見圖1)圖1中循環(huán)水進(jìn)口水壓控制在0.15~0.20MPa。(2)強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)機(jī)冷卻組運(yùn)行方式。

5改造后冷卻裝置運(yùn)行方式

5.1改造后純水板式換熱器運(yùn)行方式。(1)春、冬兩季用循環(huán)水冷卻純水,將7℃冷凍水進(jìn)口閥門B1、出口閥門B2關(guān)閉,打開板式換熱器循環(huán)水出口閥A2,打開循環(huán)水進(jìn)口閥A1,循環(huán)水壓力控制在0.10~0.22MPa。(2)夏、秋兩季用冷凍水冷卻純水,將循環(huán)水進(jìn)口閥門A1、出口閥門A2關(guān)閉,打開7℃冷凍水出口閥B2,打開7℃冷凍水進(jìn)口閥B1,循環(huán)水壓力控制在0.10~0.22MPa,改造后的板式換熱器運(yùn)行方式見圖4。改造后優(yōu)點(diǎn):當(dāng)整流柜內(nèi)設(shè)備溫度不高時(shí),可以使用目前循環(huán)水降溫的方法使其降溫。當(dāng)夏天環(huán)境溫度高,循環(huán)水降溫不能滿足設(shè)備降溫需求時(shí),將循環(huán)水閥門關(guān)閉,切換至7℃冷凍水冷卻,保證整流柜設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。5.2改造后強(qiáng)油風(fēng)冷機(jī)組運(yùn)行方式。(見圖5和圖6)在原強(qiáng)油風(fēng)冷機(jī)組基礎(chǔ)上,給強(qiáng)油風(fēng)冷機(jī)組散熱片背面加三組(共計(jì)9臺(tái))與正面原軸流風(fēng)機(jī)相同型號(hào)的軸流風(fēng)機(jī),即改造后散熱片正反面共計(jì)18臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)。改造后,當(dāng)整流變環(huán)境溫度較高時(shí),開啟新加軸流風(fēng)機(jī),增加冷空氣循環(huán)速度,達(dá)到降低整流變溫度的目的,杜絕因水冷卻造成散熱片腐蝕,影響散熱片使用壽命。

5結(jié)語

冷卻系統(tǒng)關(guān)系到整流變運(yùn)行電流大小及電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。任何微小的隱患都可能導(dǎo)致設(shè)備、工藝、安全方面事故發(fā)生,在日常工作中發(fā)現(xiàn)隱患應(yīng)及時(shí)匯報(bào)治理。

作者:朱繼明 董高登 單位:陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司化工分公司