[发明专利]一种采用海水冷却的多循环冷却系统

说明书

本发明涉及一种采用海水冷却的多循环冷却系统，本发明充分利用成熟的去离子水技术作为冷却媒介的优点及海水资源的便利性，同时克服海水腐蚀性强、海洋生物污染、取水困难等问题，提高海上平台系统可靠性、稳定性，针对海上平台核心设备的冷却如换流阀、变压器、暖通等，考虑工作时间长的换热器的老化问题，对其性能做出评估，对整个循环系统的控制参量进行调整，在保证节能的基础上确保冷却效果，提高了整个循环系统的稳定性，尤其，在冷源海水与去离子水循环、油路循环、冷媒循环回路之间增加中间隔离回路，并采用回路冷却介质压力差的压力递增设计方法，避免低压侧的冷却介质因换热器泄漏污染高压侧冷却介质，提高产品可靠性。

技术领域

本发明涉及冷却系统领域，具体为一种采用海水冷却的多循环冷却系统。

背景技术

高压/特高压直流输电换流站、柔性直流换流站、大功率风力发电机组、海上平台等大功率电力电子设备由于电功率密度和热功率密度高、散热量大、绝缘要求高，一般采用去离子水进行冷却换热。通过去离子水将大功率电力电子器件的热损耗带到室外与空气或水进行热交换，使器件在最佳温度范围内工作。

传统陆上大功率电力电子设备水冷却系统，外部散热主要采用空气冷却器、闭式冷却塔、空气冷却器串闭式冷却塔等几种方式，设备占地面积大、耗水量大，主要被冷却对象为大功率电力电子设备；在海上使用时，被冷却对象除换流阀等大功率电力电子设备外，还包括有变压器、暖通空调等其它设备，冷却介质也采用淡水、海水、去离子水等多种形式，现有技术中，海水冷却系统还存在以下问题：

1、海上平台应用的冷却系统，存在安装场地小、淡水资源缺乏、腐蚀性高等诸多问题。现有大功率电力电子设备换热采用的去离子水冷却系统，当外部换热采用空气冷却器换热时，空气的热容密度低、设备占地面积大、换热效率低；当外部换热采用闭式冷却塔换热时，占地面积小，通过喷淋水的蒸发潜热实现换热，淡水损耗量大，需要不断的补充淡水；为节约水资源，在西北地区有采用空气冷却器串闭式冷却塔的方案，可以节约淡水资源，但设备占地大、噪声大；

2、海上平台冷却容量更大、冷却对象更广、冷却系统复杂程度高，现场有成熟的冷却技术无法满足应用需求，为克服传统冷却系统存在的不足，节约资源、降低能耗、提高冷却系统可靠性，海上平台冷却系统需充分利用丰富而稳定的海水资源作为冷却系统的外部冷源，采用海水作用外部冷源时，海上平台的核心设备如大功率换流阀、断路器、变流器等对冷却水的绝缘性、耐腐蚀性要求极高，需充分利用已成熟的去离子水冷却技术，并克服海水腐蚀性强、海洋生物污染、取水困难等一系列问题。

3、随着冷却系统的使用，换热器会出现不同程度的老化，其换热性能有所衰减，现有技术中未考虑上述因素，根据换热器性能变化对冷却系统的控制参数做出调整。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，为此本发明提供一种采用海水冷却的多循环冷却系统，其包括：

第一冷却回路、第二冷却回路、第三冷却回路以及中控处理器，所述第一冷却回路内部设置有海水泵以及过滤器，其通过第一换热器、第二换热器、第三换热器以及第四换热器与第二冷却回路连接，所述第一冷却回路用以将海水输送至所述第一换热器、第二换热器、第三换热器以及第四换热器处完成热交换；第二冷却回路采用淡水作为冷却介质，其通过若干换热器与第三冷却回路连接；所述第三冷却回路包括采用去离子水冷却的换流阀冷却回路、采用油冷的变压器回路和采用冷媒介质的暖通回路，所述流阀冷却回路负责为换流阀及其组件提供冷却；所述变压器回路负责为变压器提供冷却；所述暖通回路，负责为海上平台提供室内环境温度调节，被冷却设备的热量通过所述第三冷却回路传递至第五换热器、第六换热器、第七换热器以及第八换热器，再经过所述第二冷却回路通过所述第一换热器、第二换热器、第三换热器以及第四换热器将热量传递回第一冷却回路中通过海水冷却；

所述中控处理器用以控制所述第一冷却回路中的海水泵的运行功率以及进水口的阀门的开度调节海水的流量，当系统开始运行后，中控处理器开始对系统进行控制，其过程包括：