УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ГАЗОВ ИЗ ВОДЫ НА ТЕПЛОВЫХ СТАНЦИЯХ Российский патент 1997 года по МПК F04F5/54 

Заявляемое изобретение относится к устройствам для удаления газов, например, кислорода из питательной воды путем введения в нее различных добавок, например раствора гидразина.

В процессе водоподготовки на тепловых станциях одной из важных задач является дегазация воды, при которой одновременно удаляются все растворенные в воде газы. Наряду с термической деарацией в деаэраторах для связывания остатков кислорода используется химическое обескислороживание воды. Для котлов высоких, сверхвысоких и сверхкритических параметров используется обескислороживание воды с помощью гидразина.

Гидразин, применяемый для обработки питательной воды современных паровых котлов, является весьма эффективным средством предупреждения кислородной коррозии металла параконденсатного тракта электростанции и выноса из него продуктов коррозии [1]
На существующих тепловых станциях ввод гидразина в тракт подачи питательной воды осуществляется насосом-дозатором [2] прототип.

Однако, использование для ввода гидразина и его растворов насоса-дозатора имеет ряд существенных недостатков, которые связаны, во первых, с низкой надежностью его работы, и, во-вторых, нестабильностью величины подаваемого расхода ввиду малости его значения и связанного с этим отсутствием возможности управления расходом в широком диапазоне. По имеющимся литературным данным, расход гидразина в зависимости от рН воды колеблется в диапазоне 0,1 0,2 мг на 1 кг пара. Поэтому разработка устройства для удаления газов путем надежного ввода гидразина в питательную воду с регулированием величины расхода является одной из актуальных задач теплоэнергетики.

Заявляемое изобретение предназначено для упрощения конструкции существующих устройств, повышения их надежности, обеспечения широкого диапазона изменения расхода добавок, используемых в целях дегазации питательной воды.

Указанная выше задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем деаэратор, конденсатоотводчик, насосы подачи питательной воды и конденсата, емкость с добавкой, например гидразином, насос-дозатор подачи добавки в питательную воду, соединительные магистрали, согласно изобретению, насос-дозатор подачи добавки выполнен в виде струйного эжектора, полость подвода активной среды которого соединена с выходом конденсатного насоса, выходная полость со входом в насос подачи питательной воды, а на магистрали подвода добавки к струйному эжектору установлен регулятор давления с расходомерным жиклером, снабженным регулировочным винтом.

Получаемый при осуществлении изобретения технический результат, а именно, повышение надежности при упрощении конструкции и обеспечении широкого диапазона регулирования расхода добавки, достигается за счет использования для ввода добавки энергии потока воды после конденсатного насоса, а стабилизация ее расхода независимо от уровня добавки в емкости реализуется за счет поддержания постоянным давления перед расходомерным жиклером, так как избыточное давление за ним равно нулю (эжектор работает на кавитационном режиме). При данной конструкции устройства расход добавки регулируется в любом диапазоне винтом, изменяющим проходное сечение жиклера.

На чертеже изображено устройство для удаления газов, где 1 емкость с добавкой; 2 -регулятор давления; 3 расходомерный жиклер; 4 регулировочный винт; 5 насос подачи питательной воды (ПН); 6 струйный эжектор; 7 - конденсатный насос (КН); 8 деаэратор; 9 турбина (Т); 10 конденсатоотводчик (К); 11 котельная установка (КУ).

Устройство содержит емкость 1 с добавкой. На выходе емкости установлен регулятор давления 2 с расходомерным жиклером 3, площадь которого изменяется регулировочным винтом 4. На магистрали, соединяющей регулятор давления с насосом подачи питательной воды 5 размещен струйный эжектор 6, полость подвода активного потока к которому связана с выходом конденсатного насоса 7.

Деаэратор 8 подключен к выходам турбины 9 и конденсатного насоса 7, соединенного с конденсатоотводчиком 10. Вода из питательного насоса подводится к котельной установке 11.

Устройство для удаления газов из воды работает следующим образом.

Конденсатный насос 7 подает воду под давлением Р=1,2 1,6 МПа в деаэратор, из которого после дегазации вода поступает на вход питательного насоса 5 под более низким давлением (P ≈ 0,7 МПа). В струйном эжекторе 6 в узком сечении (горле) создается зона с пониженным давлением, а именно, избыточное давление в ней Рг= 0 или даже ниже 0 (разряжение), т.е. в горле струйного эжектора имеет место кавитация. Это обусловлено тем, что величина перепада давления на эжекторе составляет порядка 40 55% от входного давления и гарантированно обеспечивает кавитационный режим истечения потока. Регулятор давления 2 поддерживает постоянную величину давления перед расходомерным жиклером 3, а следовательно, и постоянство расхода добавки (гидразина, аммиака и т. д. ) в эжектор независимо от ее уровня в емкости. Необходимо отметить при этом, что минимальная пьезометрическая высота столба жидкости в емкости должна обеспечивать работоспособность регулятора давления (h_min ≈ 0,5 м).

Для изменения расхода добавки требуется увеличить или уменьшить величину проходного сечения жиклера 3. Это осуществляется за счет изменения положения регулировочного винта 4 относительно положения настройки.

Таким образом, предлагаемого устройство для удаления газов из воды на тепловых электростанциях исключает из схемы насос-дозатор, работающий на малых расходах, что упрощает конструкцию и повышает надежность ее функционирования. При этом обеспечивается возможность простыми элементами изменять расход добавки в любом диапазоне, несмотря на малость его величины. Вследствие этого достигается стабильное и оптимальное поддержание рН воды, снижающее коррозию оборудования и увеличивающее ресурс его работы.

Ипользование: в области струйной техники. Сущность: насос-дозатор подачи добавки выполнен в виде струйного эжектора, полость подвода активной среды которого соединена с выходом конденсатного насоса, выходная полость - со входом в насос подачи питательной воды, а на магистрали подвода добавки к струйному эжектору установлен регулятор давления с расходомерным жиклером, снабженным регулировочным винтом. 1 ил.

1 Устройство для удаления газов из воды на тепловых электростанциях, содержащее деаэратор, конденсатоотводчик, насосы подачи питательной воды и конденсата, емкость с добавкой, например с гидразином, насос-дозатор подачи добавки в питательную воду, соединительные магистрали, отличающееся тем, что насос-дозатор подачи добавки выполнен в виде струйного эжектора, полость подвода активной среды которого соединена с выходом конденсатного насоса, выходная полость с входом в насос подачи питательной воды, а на магистрали подвода добавки к струйному эжектору установлен регулятор давления с расходомерным жиклером, снабженным регулировочным винтом.