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, деаэрированную воду и выпар отводят из деаэратора. Регулирование расхода выпара 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 №2142418 (RU). МПК⁶ С 02 F 1/20. Способ термической 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 термической деаэрации воды из-за повышенных энергетических затрат на отвод выпара, 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 больший расход выпара. С другой стороны, регулирование расхода выпара 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 больший расход выпара, чем для удаления диоксида углерода. В то же время, в ряде режимов расход выпара может оказаться излишним 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 достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂) путем изменения расхода выпара, отводимого из деаэратора.

Для достижения этого результата предложен способ термической деаэрации воды, по которому в деаэратор подают исходную воду и греющий агент, из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар, расход выпара регулируют по заданному остаточному содержанию кислорода в деаэрированной воде.

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

Новый способ термической деаэрации воды позволяет повысить качество и экономичность термической деаэрации воды за счет достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂) путем изменения расхода выпара, отводимого из деаэратора.

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 и отвода выпара 5. Установка снабжена регулятором расхода выпара 6, который с одной стороны соединен с датчиками содержания растворенного кислорода 7 и остаточного содержания диоксида углерода 8 в деаэрированной подпиточной воде, а с другой с исполнительным механизмом 9 регулирующего органа 10 на трубопроводе отвода выпара 5. В качестве регулятора расхода выпара 6 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 перед подачей в обратную магистраль деаэрируют в вакуумном деаэраторе 1, для чего в деаэратор подают исходную воду и греющий агент. Из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар. Величину расхода выпара 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 6, датчиков 7 и 8 и исполнительного механизма 9 с регулирующим органом 10 регулирующий параметр - расход выпара устанавливают необходимым 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 6, датчиков 7 и 8 и исполнительного механизма 9 с регулирующим органом 10 регулирующий параметр - расход выпара устанавливают необходимым 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, известкование. 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 расход выпара, отводимого из деаэратора. Отметим, что расход выпара по предложенному способу поддерживают минимально необходимым для удаления наиболее трудноудаляемого газа, что обеспечивает одновременно качество и экономичность термической деаэрации.

Таким образом, новый способ позволяет повысить качество и экономичность термической деаэрации воды за счет достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа (кислорода O₂ или диоксида углерода СО₂) путем изменения расхода выпара, отводимого из деаэратора.

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 расхода выпара по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂), для достижения которой необходим больший расход выпара, отводимого из деаэратора. Для достижения этого результата в деаэратор подают исходную воду и греющий агент, из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар, расход выпара регулируют по заданному остаточному содержанию кислорода в деаэрированной воде. Одновременно расход выпара регулируют по заданному остаточному содержанию диоксида углерода в деаэрированной воде, причем величину расхода выпара устанавливают исходя из необходимости достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа. 1 ил.

Способ термической деаэрации воды, по которому в деаэратор подают исходную воду и греющий агент, из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар, расход выпара регулируют по заданному остаточному содержанию кислорода в деаэрированной воде, отличающийся тем, что расход выпара одновременно регулируют по заданному остаточному содержанию диоксида углерода в деаэрированной воде, причем величину расхода выпара устанавливают исходя из необходимости достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа.