燃气轮机静态启动器冷却系统
技术领域
本实用新型属于燃气轮机技术领域，涉及一种燃气轮机静态启动器冷却系统。
背景技术
燃气轮机静态启动器（LCI）的冷却系统将整流和逆变的电桥产生的热量消散在闭环液体冷却系统内，该系统的冷却介质为去离子水，冷却介质的循环动力采用两套100%冗余冷却水泵（一用一备）。冷却介质通过电桥散热片带走热量，流到液体或液体热交换器散去热量，再通过冷却水泵实现循环。
该冷却系统采用前置压缩活性炭和离子交换器组成的结构，工作时能够保证冷却液有较高的电阻率，即具有足够的绝缘性能，从而有效防止静态启动器等设备发生短路，确保燃气轮机的启动能够正常进行。但是离子交换器采用逆流软化方式，即还原液自上向下流动，而原水从罐体的下部向上流动，软化水自罐体上部流出，这种方式由于还原液流动方向和原水流动方向相反，虽然提高了阴阳离子反应利用率，但使用了冗余水泵会使整个冷却系统整体压力偏高，从而将离子交换器中的阴阳离子颗粒翻滚一并带出。
实用新型内容
本实用新型目的是：提供一种燃气轮机静态启动器冷却系统，该冷却系统可以通过在离子交换器的出口安装前置过滤器，分离从离子交换过程中被带出的附着在冷却液表面的金属离子颗粒，避免金属离子在冷却系统中流动，同时防止冷却液的电阻率降低，保证冷却液有足够的绝缘性能，使得冷却液在循环过程中不会导致待冷却设备发生短路，从而确保燃气轮机的启动能正常运行。
本实用新型的技术方案是：一种燃气轮机静态启动器冷却系统，该燃气轮机静态启动器冷却系统包括：水箱、第一水泵、第二水泵、离子交换器、前置过滤器、活性炭过滤器、连接管道，所述连接管道上设有热交换器流入接口、热交换器流出接口、冷却设备流入接口、冷却设备流出接口；水箱的出口通过连接管道分别与第一水泵的入口和第二水泵的入口连接，第一水泵的出口和第二水泵的出口通过连接管道均与活性炭过滤器的入口连接，活性炭过滤器的出口与离子交换器的入口连接，离子交换器的出口与前置过滤器的入口连接，前置过滤器的出口通过连接管道与水箱的入口连接；第一水泵的出口和第二水泵的出口通过连接管道上的热交换器流入接口连接至热交换器的入口，热交换器的出口通过连接管道上的热交换器流出接口和冷却设备流入接口与待冷却设备上的热传递管路入口连接，待冷却设备上的热传递管路出口通过连接管道分别连接至第一水泵的入口和第二水泵的入口。
其进一步的技术方案是：活性炭过滤器中包括压缩活性炭棒，压缩活性炭棒外部包裹有缓冲材料。
其进一步的技术方案是：缓冲材料包括PP棉和棉布中的至少一种。
其进一步的技术方案是：第一水泵和第二水泵中至少一个正常运行。
其进一步的技术方案是：该燃气轮机静态启动器冷却系统还包括：第一开关和第二开关，第一开关用于控制第一水泵的运行或停止，第二开关用于控制第二水泵的运行或停止。
其进一步的技术方案是：与活性炭过滤器的入口相连的连接管道上设有第一阀门，第一阀门用于开启或关闭流经活性炭过滤器的液体循环；与热交换器的入口相连的连接管道上设有第二阀门，第二阀门用于开启或关闭流经热交换器的液体循环。
本实用新型的优点是：
通过在离子交换器的出口安装前置过滤器，分离从离子交换过程中被带出的附着在冷却液表面的金属离子颗粒，避免金属离子在冷却系统中流动，同时防止冷却液的电阻率降低，保证冷却液有足够的绝缘性能，使得冷却液在循环过程中不会导致待冷却设备发生短路，从而确保燃气轮机的启动能正常运行，提高了系统的安全性，降低了离子交换器的损耗，增加了离子交换器的使用年限，节省了设备更换的成本。
通过在活性炭过滤器中的压缩活性炭棒表面包裹缓冲材料，可以防止冷却系统的管道中冷却液夹杂的颗粒和有机物直接冲击压缩活性炭棒，起到缓冲和初步阻挡颗粒的效果，从而延长了压缩活性炭棒的使用寿命，节省了压缩活性炭棒的更换成本。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
图1是本申请一个实施例提供的燃气轮机静态启动器冷却系统的结构方框图。
图2是本申请一个实施例提供的燃气轮机静态启动器冷却系统的示意图。
其中：1、水箱；2、第一水泵；3、第二水泵；4、离子交换器；5、前置过滤器；6、活性炭过滤器；7、连接管道；8、热交换器流入接口；9、热交换器流出接口；10、冷却设备流入接口；11、冷却设备流出接口；12、热交换器；13、待冷却设备；14、第一阀门；15、第二阀门；16、压缩活性炭棒；17、缓冲材料；18、第一开关；19、第二开关；20、冷却装置。
具体实施方式
实施例：由于燃气轮机静态启动器（LCI）的冷却系统中的离子交换器采用逆流软化方式，还原液自上向下流动，原水自下向上流动，软化水从罐体上部流出，若使用了冗余水泵会使得冷却系统整体压力偏高，从而带动离子交换器中的阴阳离子颗粒翻滚并带出部分离子颗粒，阴阳离子颗粒被带出，不仅会使得离子交换器中的阴阳离子浓度降低，导致冷却液的电阻率降低，而且带出的阴阳离子会随着冷却液加入冷却系统的循环过程，颗粒物会对冷却系统的其他部件造成冲击导致设备损耗，针对于此，本申请提供了一种改进的燃气轮机静态启动器冷却系统，图1是本申请一个实施例提供的燃气轮机静态启动器冷却系统的结构方框图，图2是本申请一个实施例提供的燃气轮机静态启动器冷却系统的示意图，结合参考图1和图2，该燃气轮机静态启动器冷却系统可以包括：水箱1、第一水泵2、第二水泵3、离子交换器4、前置过滤器5、活性炭过滤器6、连接管道7，连接管道7上设有热交换器流入接口8、热交换器流出接口9、冷却设备流入接口10、冷却设备流出接口11。
水箱1的出口通过连接管道7分别与第一水泵2的入口和第二水泵3的入口连接，第一水泵2的出口和第二水泵3的出口通过连接管道7均与活性炭过滤器6的入口连接，活性炭过滤器6的出口与离子交换器4的入口连接，离子交换器4的出口与前置过滤器5的入口连接，前置过滤器5的出口通过连接管道7与水箱1的入口连接。
水箱1用于储存冷却液，冷却液通常为去离子水。第一水泵2和第二水泵3互为冗余备份，任意一个正常工作即可带动冷却系统中冷却液进行循环。
由于离子交换器4中的阴阳离子在逆流软化过程中翻滚，可能会从离子交换器4的出口中被带出，因此在离子交换器4的出口安装前置过滤器5来对带出的离子颗粒进行过滤，可以避免离子颗粒进入冷却系统的循环，并保证了离子交换器4中的离子浓度，从而保证冷却液的电阻率，提高了冷却系统的安全性能，节省了设备损耗更换的成本。
第一水泵2的出口和第二水泵3的出口通过连接管道7上的热交换器流入接口8连接至热交换器12的入口，热交换器12的出口通过连接管道7上的热交换器流出接口9和冷却设备流入接口10与待冷却设备13上的热传递管路入口连接，待冷却设备13上的热传递管路出口通过连接管道7上的冷却设备流出接口11分别连接至第一水泵2的入口和第二水泵3的入口。
示例性的，图1和图2中的箭头表示液体流向。
示例性的，热交换器12可以与外部的冷却装置20之间进行热传递，通过冷却装置20将流入热交换器12的冷却液冷却，将冷却后的冷却液通过连接管道7送到待冷却设备13上的热传递管路。通常燃气轮机静态启动器的整流和逆变的电桥散热片与热传递管路相接触，电桥散热片产生的热量与热传递管路中的冷却液进行热传递，冷却液带走电桥散热片的热量来实现待冷却设备13的降温效果，升温后的液体流动到热交换器12进行冷却，再通过连接管道7流入待冷却设备13的热传递管路实现冷却循环。
第一水泵2或第二水泵3与活性炭过滤器6、离子交换器4、前置过滤器5、水箱1构成的循环用于对冷却液进行软化，将提高电阻率后的冷却液加入到第一水泵2或第二水泵3与热交换器12和待冷却设备13的热传递管路构成的冷却循环中。
在实际应用中，与活性炭过滤器6的入口相连的连接管道7上设有第一阀门14，第一阀门14用于开启或关闭流经活性炭过滤器6的液体循环；与热交换器12的入口相连的连接管道7上设有第二阀门15，第二阀门15用于开启或关闭流经热交换器12的液体循环。通过第一阀门14和第二阀门15的开关控制，可以控制冷却循环和冷却液软化循环同时工作或单独工作或同时停止，便于对两种循环是否正常工作进行检测。
通常活性炭过滤器6中包括活性炭棒，一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大，活性炭的吸附能力和与水接触的时间成正比，接触时间越长，过滤后的水质越佳，如图2所示，活性炭过滤器6中包括压缩活性炭棒16，采用压缩颗粒状的活性炭，颗粒成形不易流动，且水中有机物等杂质在活性炭过滤层中也不易堵塞，但是紧密的活性炭棒质地较硬，若冷却液的表面附着有金属离子，压缩活性炭棒16在带有金属离子的冷却液的冲刷下很容易破碎，从而导致压缩活性炭棒16的损耗变大，更换成本变高，针对于此，结合参考图2，可以在压缩活性炭棒16外部包裹缓冲材料17，可以防止冷却液中含有的离子颗粒以及有机物直接冲击压缩活性炭棒16，起到缓冲和初步阻挡颗粒的效果，延长压缩活性炭棒16的使用寿命。
可选的，缓冲材料17包括PP棉和棉布中的至少一种。在实际应用中，还可以通过其他具有缓冲性质的材料包裹住压缩活性炭棒16，对于缓冲材料17的选择这里就不再赘述。
在实际应用中，第一水泵2和第二水泵3中至少一个正常运行，由于第一水泵2和第二水泵3是一用一备的，两个水泵是并行的状态，为了保证冷却系统的正常运行，至少需要有一个水泵正常工作来保证冷却液的循环。
如图2所示，该燃气轮机静态启动器冷却系统还包括：第一开关18和第二开关19，第一开关18用于控制第一水泵2的运行或停止，第二开关19用于控制第二开关3的运行或停止。在实际应用中，第一开关18和第二开关19可以手动控制，也可以由安装在LCI控制柜内的可编程逻辑控制器（PLC）控制，冷却系统中还可以安装压力计、报警装置等监测设备，冷却液的监测状态可以从PLC连接至LCI的显示面板，还可以通过MARKVI的通讯反映到监控设备。
综上所述，本申请提供的燃气轮机静态启动器冷却系统，通过在离子交换器的出口安装前置过滤器，分离从离子交换过程中被带出的附着在冷却液表面的金属离子颗粒，避免金属离子在冷却系统中流动，同时防止冷却液的电阻率降低，保证冷却液有足够的绝缘性能，使得冷却液在循环过程中不会导致待冷却设备发生短路，从而确保燃气轮机的启动能正常运行，提高了系统的安全性，降低了离子交换器的损耗，增加了离子交换器的使用年限，节省了设备更换的成本。
另外，通过在活性炭过滤器中的压缩活性炭棒表面包裹缓冲材料，可以防止冷却系统的管道中冷却液夹杂的颗粒和有机物直接冲击压缩活性炭棒，起到缓冲和初步阻挡颗粒的效果，从而延长了压缩活性炭棒的使用寿命，节省了压缩活性炭棒的更换成本。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或者两个以上。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通基数人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器、磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
