СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ Российский патент 2005 года по МПК F22D1/50 

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

Известны аналоги - способы термической деаэрации воды, по которым десорбцию растворенного в воде кислорода осуществляют при контакте обрабатываемой воды - химически очищенной воды и греющего агента - перегретой воды, из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар, измеряют остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде, импульс от датчика содержания кислорода передают на регулятор температуры исходной воды, от которого в свою очередь передают управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа расхода греющей среды подогревателя исходной воды (см. Патент №2155713 (RU). МПК⁶ С 02 F 1/20. Способ термической деаэрации воды / В.И.Шарапов, Д.В.Цюра // Бюллетень изобретений. 2000. №25). Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность способа термической деаэрации воды из-за повышенных энергетических затрат на нагрев исходной 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 исходной воды только по остаточному содержанию СО₂ также может не обеспечить нормативное качество термической деаэрации, поскольку, например, при деаэрации воды, обработанной методами натрий-катионирования, для достижения нормативного остаточного содержания кислорода требуется более высокая температура исходной воды, чем для удаления диоксида углерода. В то же время в ряде режимов температура исходной воды может оказаться излишней для обеспечения нормативного качества деаэрации. Таким образом, существующие недостатки известного способа термической деаэрации воды приводят к понижению качества и экономичности термической деаэрации.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение качества и экономичности термической деаэрации за счет регулирования температуры исходной воды по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂), для достижения которой необходима более высокая температура исходной воды, подаваемой в деаэратор.

Для достижения этого результата предложен способ термической деаэрации воды, по которому в деаэратор подают нагретую исходную воду, из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар, измеряют остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде, импульс от датчика содержания кислорода передают на регулятор температуры исходной воды, от которого в свою очередь передают управляющий сигнал на регулирующий орган расхода греющей среды подогревателя исходной воды.

Отличием заявляемого способа является то, что на регулятор температуры исходной воды одновременно подают импульс от датчика остаточного содержания диоксида углерода в деаэрированной воде, а регулирование температуры исходной воды осуществляют по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа, для достижения которой необходима более высокая температура исходной воды.

Новый способ термической деаэрации воды позволяет повысить качество и экономичность термической деаэрации воды за счет регулирования температуры исходной воды по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂), для достижения которой необходима более высокая температура исходной воды, подаваемой в деаэратор.

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

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

Установка содержит вакуумный деаэратор 1 с трубопроводами исходной воды 2, греющего агента 3, деаэрированной воды 4, включенный в трубопровод исходной воды 2 подогреватель исходной воды 5 с трубопроводом греющей среды 6. Установка снабжена регулятором температуры исходной воды 7, который с одной стороны параллельно 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 исходной воды. В качестве регулятора температуры исходной воды 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 термической деаэрации воды.

Подпиточную воду теплосети деаэрируют в вакуумном деаэраторе 1, для чего в деаэратор подают исходную воду и греющий агент. Исходную воду подогревают в подогревателе исходной воды 5. Величину температуры исходной воды устанавливают исходя из необходимости достижения заданной величины остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂), для достижения которой необходима более высокая температура исходной воды. При химической обработке воды методом водород - катионирования исходная вода обогащается ионами водорода Н⁺ (среда “кислая”), поэтому с помощью регулятора температуры исходной воды 7, датчиков 8 и 9 и исполнительного механизма 10 с регулирующим органом 11 регулирующий параметр - температуру исходной 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 температуры исходной воды 7, датчиков 8 и 9 и исполнительного механизма 10 с регулирующим органом 11 регулирующий параметр - температура исходной 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 сооруженные в разное время очереди водород-катионирования, натрий-катионирования, известкования. В зависимости от общего расхода воды доли воды, подаваемой на термическую деаэрацию с разных очередей, могут существенно изменяться, а значит, в соответствии с предложенным способом будет изменяться и температура подогрева исходной воды перед деаэраторами. Отметим, что температуру исходной воды по предложенному способу поддерживают минимально необходимой для удаления наиболее трудноудаляемого газа, что обеспечивает одновременное качество и экономичность термической деаэрации.

Таким образом, новый способ позволяет повысить качество и экономичность термической деаэрации за счет регулирования температуры исходной воды по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂), для достижения которой необходима более высокая температура исходной воды, подаваемой в деаэратор.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение качества и экономичности термической деаэрации за счет регулирования температуры исходной воды по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода O₂ или диоксида углерода СО₂), для достижения которой необходима более высокая температура исходной воды, подаваемой в деаэратор. Для достижения этого результата предложен способ термической деаэрации воды, по которому в деаэратор подают нагретую исходную воду, из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар, измеряют остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде, импульс от датчика содержания кислорода передают на регулятор температуры исходной воды, от которого в свою очередь передают управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа расхода греющей среды подогревателя исходной воды. Одновременно на регулятор температуры исходной воды подают импульс от датчика остаточного содержания диоксида углерода в деаэрированной воде, а регулирование температуры исходной воды осуществляют по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа, для достижения которой необходима более высокая температура исходной воды. 1 ил.

Способ термической деаэрации воды, по которому в деаэратор подают нагретую исходную воду, из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар, измеряют остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде, импульс от датчика содержания кислорода передают на регулятор температуры исходной воды, от которого, в свою очередь, передают управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа расхода греющей среды подогревателя исходной воды, отличающийся тем, что на регулятор температуры исходной воды одновременно подают импульс от датчика остаточного содержания диоксида углерода в деаэрированной воде, а регулирование температуры исходной воды осуществляют по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа, для достижения которой необходима более высокая температура исходной воды.