СПОСОБ ДЕКАРБОНИЗАЦИИ ВОДЫ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ Российский патент 2015 года по МПК C02F1/20 B01D19/00 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях и котельных установках, работающих на природном газе.

Известен аналог - способ декарбонизации воды для тепловой электрической станции, по которому в декарбонизатор подают исходную воду и десорбирующий агент, из декарбонизатора отводят декарбонизированную воду и десорбирующий агент с выделившимися газами. В качестве десорбирующего агента используют атмосферный воздух, который нагнетают в декарбонизатор вентилятором. Десорбирующий агент из декарбонизатора вместе с выделившимися газами (выпар) отводят в атмосферу (см. Патент №2151951 (РФ), 2000 г.) Этот аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналога и прототипа является пониженная экономичность из-за необходимости затрат энергии на подачу вентилятором воздуха в декарбонизатор. Кроме того, нагретый в декарбонизаторе воздух выбрасывается в атмосферу, что также понижает экономичность. Наличие в воздухе, применяемом в качестве десорбирующего агента, удаляемых газов (диоксида углерода) приводит к снижению массообменной эффективности (качества) декарбонизации воды.

Техническим результатом, достигаемым настоящим способом, является повышение экономичности и качества декарбонизации воды путем устранения затрат энергии на привод вентилятора декарбонизатора, снижения потерь теплоты с удаляемым выпаром декарбонизатора в окружающую среду, а также путем использования для декарбонизации десорбирующего агента с минимальным содержанием удаляемых газов.

Для достижения этого технического результата предложен способ декарбонизации воды для тепловой электрической станции, по которому в декарбонизатор подают исходную воду и десорбирующий агент, из декарбонизатора отводят декарбонизированную воду и десорбирующий агент с выделившимися газами.

Особенность заключается в том, что в качестве десорбирующего агента в декарбонизаторе используют природный газ, затем природный газ с выделившимися в декарбонизаторе кислородом и диоксидом углерода подают в горелки котла тепловой электрической станции.

Предложенная совокупность признаков способа обеспечивает повышение экономичности и качества декарбонизации воды путем устранения затрат энергии на привод вентилятора декарбонизатора, снижения потерь теплоты с удаляемым выпаром декарбонизатора в окружающую среду, а также путем использования для декарбонизации десорбирующего агента с минимальным содержанием удаляемых газов. Теплота, полученная от обрабатываемой воды в декарбонизаторе, полностью используется в котле. Практическое отсутствие в десорбирующем агенте - природном газе диоксида углерода обеспечивает повышение качества декарбонизации, а отсутствие в природном газе кислорода позволяет, кроме того, использовать декарбонизатор в качестве первой ступени деаэрации воды.

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

На чертеже изображена принципиальная схема тепловой электрической станции, поясняющая способ.

Тепловая электрическая станция содержит паровой котел 1 с горелкой 2, подключенный паропроводом острого пара к паровой турбине 3. Конденсатор 4 турбины 3 подключен трубопроводом основного конденсата к деаэратору питательной воды 5. К деаэратору 5 также подключен трубопроводом декарбонизированной добавочной питательной воды декарбонизатор 6 с трубопроводом 7 подвода исходной воды, трубопроводами подвода 8 и отвода 9 природного газа. Трубопровод 9 отвода природного газа подключен к горелке 2 котла 1. Деаэратор 5 соединен трубопроводом питательной воды через питательный насос с котлом 1.

Способ декарбонизации воды для тепловой электрической станции состоит из следующих операций.

В паровом котле 1 вырабатывают пар, для чего в котел 1 через горелку 2 подают природный газ. Пар подают в паровую турбину 3, отработавший пар конденсируют в конденсаторе 4, затем основной конденсат подают в деаэратор 5. В деаэратор 5 подают также добавочную питательную воду, которую перед деаэрацией декарбонизируют (удаляют из нее диоксид углерода) в декарбонизаторе 6. Исходную воду в декарбонизатор 6 подводят по трубопроводу 7. В качестве десорбирующего агента в декарбонизаторе 6 используют природный газ, который подают в декарбонизатор по трубопроводу 8. Природный газ вместе с выделившимися из воды кислородом и диоксидом углерода отводят из декарбонизатора 6 по трубопроводу 9 в горелку 2 котла 1. Питательную воду из деаэратора 5 подают питательным насосом в котел 1.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает достижение технического результата - повышения экономичности и качества декарбонизации воды для тепловой электрической станции путем устранения затрат энергии на привод вентилятора декарбонизатора, снижения потерь теплоты с удаляемым выпаром декарбонизатора в окружающую среду, а также путем использования для декарбонизации десорбирующего агента с минимальным содержанием удаляемых газов. Теплота, полученная от обрабатываемой воды в декарбонизаторе, полностью используется в котле. Практическое отсутствие в десорбирующем агенте - природном газе диоксида углерода обеспечивает повышение качества декарбонизации, а отсутствие в природном газе кислорода позволяет, кроме того, использовать декарбонизатор в качестве первой ступени деаэрации воды.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях и котельных установках, работающих на природном газе. Способ декарбонизации воды для тепловой электрической станции включает подачу в декарбонизатор исходной воды и десорбирующего агента и отвод из декарбонизатора декарбонизированной воды и десорбирующего агента с выделившимися газами. В качестве десорбирующего агента в декарбонизаторе используют природный газ. Затем природный газ с выделившимися в декарбонизаторе кислородом и диоксидом углерода подают в горелки котла тепловой электрической станции. Изобретение позволяет повысить экономичность и качество декарбонизации воды, снизить потери теплоты с удаляемым выпаром декарбонизатора в окружающую среду. 1 ил.

Способ декарбонизации воды для тепловой электрической станции, по которому в декарбонизатор подают исходную воду и десорбирующий агент, из декарбонизатора отводят декарбонизированную воду и десорбирующий агент с выделившимися газами, отличающийся тем, что в качестве десорбирующего агента в декарбонизаторе используют природный газ, затем природный газ с выделившимися в декарбонизаторе кислородом и диоксидом углерода подают в горелки котла тепловой электрической станции.