СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ Российский патент 2004 года по МПК C02F1/20 B01D19/00 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках.

Известны аналоги - способы вакуумной деаэрации воды, по которым десорбцию растворенного в воде кислорода осуществляют при контакте обрабатываемой воды - химически очищенной воды и греющего агента -перегретой воды, деаэрированную воду отводят из деаэратора. Регулирование температуры перегретой воды, подаваемой в деаэратор, производят по величине заданного остаточного содержания растворенного кислорода О₂ в деаэрированной подпиточной воде 50 мкг/дм³ с помощью регулятора, регулирующего клапана и датчика (см. патент №2142417 (RU), МПК⁶ С 02 F 1/20. Способ вакуумной деаэрации воды / В.И.Шарапов, Д.В.Цюра // Бюллетень изобретений, 1999, №34). Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность способа вакуумной деаэрации воды из-за повышенных энергетических затрат на нагрев перегретой воды, а также низкое качество термической деаэрации воды при регулировании только по заданному остаточному содержанию кислорода в воде. В ряде режимов деаэрации водород-катионированной воды, например, несмотря на обеспечение заданного остаточного содержания кислорода О₂, нормативное качество деаэрации не достигается, поскольку не обеспечивается нормативное качество удаления диоксида углерода СО₂, так как для его удаления требуется повышенный температурный режим деаэрации. С другой стороны, регулирование температуры перегретой воды только по остаточному содержанию СО₂ также может не обеспечить нормативное качество вакуумной деаэрации, поскольку, например, при деаэрации воды, обработанной методами натрий-катионирования, для достижения нормативного остаточного содержания кислорода требуется более высокая температура перегретой воды, чем для удаления диоксида углерода. В тоже время, в ряде режимов температура перегретой воды может оказаться излишней для обеспечения нормативного качества деаэрации. Таким образом, существующие недостатки известного способа вакуумной деаэрации воды приводят к понижению качества и экономичности термической деаэрации.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение качества и экономичности вакуумной деаэрации за счет достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂) путем изменения температуры перегретой воды, подаваемой в деаэратор.

Для достижения этого результата предложен способ вакуумной деаэрации воды, по которому в деаэратор подают исходную и перегретую воду, из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар, температуру перегретой воды регулируют по заданному остаточному содержанию кислорода в деаэрированной воде.

Отличием заявляемого способа является то, что температуру перегретой воды одновременно регулируют по заданному остаточному содержанию диоксида углерода в деаэрированной воде, причем величину температуры перегретой воды устанавливают исходя из необходимости достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа.

Новый способ деаэрации воды позволяет повысить качество и экономичность вакуумной деаэрации воды за счет достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂) путем изменения температуры перегретой воды, подаваемой в деаэратор.

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата.

На чертеже изображена принципиальная схема установки для вакуумной деаэрации воды, поясняющая способ.

Установка содержит вакуумный деаэратор 1 с трубопроводами исходной воды 2, перегретой воды 3, деаэрированной воды 4, включенный в трубопровод перегретой воды 3 подогреватель перегретой воды 5 с трубопроводом греющей среды 6. Установка снабжена регулятором 7, который с одной стороны соединен с датчиками содержания растворенного кислорода 8 и остаточного содержания диоксида углерода 9 в деаэрированной подпиточной воде, а с другой - с исполнительным механизмом 10 регулирующего органа 11 на трубопроводе греющей среды подогревателя перегретой воды. В качестве регулятора 7 может применяться серийно выпускаемый микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130 - программируемое устройство или его более ранние или более поздние модификации.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа вакуумной деаэрации воды.

Подпиточную воду теплосети деаэрируют в вакуумном деаэраторе 1, для чего в деаэратор подают исходную и перегретую воду. Перегретую воду подогревают в подогревателе перегретой воды 5. Величину температуры перегретой воды устанавливают исходя из необходимости достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂). При химической обработке воды методом водород-катионирования исходная вода обогащается ионами водорода Н⁺ (среда кислая), поэтому с помощью регулятора 7, датчиков 8 и 9 и исполнительного механизма 10 с регулирующим органом 11, регулирующий параметр - температуру перегретой воды устанавливают необходимой для достижения заданного остаточного содержания диоксида углерода в деаэрированной воде (рН 8,33). При известковании воды исходная вода обогащается ионами ОН^- (среда щелочная) и в этом случае с помощью регулятора 7, датчиков 8 и 9 и исполнительного механизма 10 с регулирующим органом 11 регулирующий параметр - температуру перегретой воды устанавливают необходимой для достижения заданного остаточного содержания наиболее трудноудаляемого в этом режиме газа - растворенного кислорода в деаэрированной воде (50 мкг/дм³).

На ряде тепловых электростанций водоподготовительные установки содержат сооружения в разное время очереди водород-катионирования, натрий-катионирования, известкование. В зависимости от общего расхода воды доли воды, подаваемой на вакуумную деаэрацию с разных очередей, могут существенно изменяться, а значит, в соответствии с предложенным способом будет изменяться и температура подогрева перегретой воды перед деаэраторами. Отметим, что температура перегретой воды по предложенному способу поддерживают минимально необходимой для удаления наиболее трудноудаляемого газа, что обеспечивает одновременно качество и экономичность вакуумной деаэрации.

Таким образом, новый способ позволяет повысить качество и экономичность вакуумной деаэрации воды за счет достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂) путем изменения температуры перегретой воды, подаваемой в деаэратор.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. В способе вакуумной деаэрации воды в деаэратор подают исходную и перегретую воду, из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар, температуру перегретой воды регулируют по заданному остаточному содержанию кислорода в деаэрированной воде. Одновременно температуру перегретой воды регулируют по заданному остаточному содержанию диоксида углерода в деаэрированной воде, причем величину температуры перегретой воды устанавливают исходя из необходимости достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа. Технический результат заключается в повышении качества и экономичности вакуумной деаэрации за счет достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода CO₂) путем изменения температуры перегретой воды, подаваемой в деаэратор. 1 ил.

Способ вакуумной деаэрации воды, по которому в деаэратор подают исходную и перегретую воду, из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар, температуру перегретой воды регулируют по заданному остаточному содержанию кислорода в деаэрированной воде, отличающийся тем, что температуру перегретой воды одновременно регулируют по заданному остаточному содержанию диоксида углерода в деаэрированной воде, причем величину температуры перегретой воды устанавливают, исходя из необходимости достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа.