Способ приготовления теплоносителя Советский патент 1992 года по МПК E21B43/285 

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли промышленности и может быть использовано при добыче полез ных ископаемых геотехнологическими методами с использованием теплоносителя, нагнетаемого в рудную залежь.

Известны способы приготовления теплоносителя в водогрейных котлах либо в теплообменных аппаратах с помощью водяного пара о

Недостатки способа:/повышенные ч. затраты теплоэнергии при работе водо грейных теплолофикационных котлов в нерасчетном режиме (котлы предназначены для нагрева в;оды до 150°С, а

для приготовления теплоносителя воду нагревают до ); загрязнение окружающей среды стоками, образующимися при подготовке воды к нагреву.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления теплоносителя, включающий предварительную глубокую очистку воды от солей жесткости, деаэрацию воды путем ее нагрева до 102-10 С водяным паром, после-, дующий догрев до 160 С в подогревателях высокого давления„

Недостатки способа: потеря энергоресурсов (воды, тепла) со стоками,

N м

00

ю

00

го

l™ 5

10

образующимися в процессе очистки воды в натрий-катионитовых фильтрах, а также с непрерывной продувкой паровых котлов, пар от которых используют для нагрева воды; загрязнение окружающей среды минерализованными стоками, об разующимися после натрий-катионитовых фильтров и в результате непрерывной продувки котлово

Целью изобретения является снижение затрат на приготовление теплоносителя за счет экономии энергоресурсов и уменьшение загрязнения окружающей среды.15

Поставленную цель достигают тем, что в деаэраторы подают воду непрерыв-; ной продувки котлов, которую смешивают с технологической водой и паром,- полученную смесь догревают, а высоко- 20 минерализованные стоки сжимают до дав ления теплоносителя и смешивают их с последним в технологическом трубопроводе,,

Воду после деаэраторов догревают 25 до такой температуры tm которая обеспечивает после ее смешения с хо- , лодными стоками химводоочистки температуру смеси, равную 1бОдС0 При этом температуру догрева определяют по Фор-30 муле

-т

160+ -% (160-О,

к-с,

(1)

де

Gci

Gwчасовые расходы соответ з5 ственно стоков химводоочистки и технологической воды, подаваемых на

ст

смешение, т/ч; температура стоков химводоочистки перед сме - шением, С; -L- ,95-0,9& - коэффициент, учитывающий потери тепла в окружающую среду с поверхности технологического трубопровода

При производстве пара в паровых котлах из них непрерывно удаляют путем непрерывной продувки часть воды с повышенной минерализацией, а для восполнения воды производят подпитку технологической воды, которую приготавливают из сырой воды, подвергают кимобработке: удаляют взвешенные вещества и соли жесткости, Аналогичной химобработке подвергают сырую воду,, которую расходуют для приготовления теплоносителя Лля удаления из сырой

40

45

50

v 55

5

10

15

; 202530

з5

40

45

50

55

воды солей жесткости производят ее обработку в натрий-катионитовых фильтрах. После насыщения натрий-катионитовых фильтров солями жесткости (что определяют химанализом) регенерируют их раствором хлорида натрия. При этом производят промывку фильтров от минеральных солей, а образующиеся концентрированные регенерационные растворы-стоки сбрасывают в канализацию, что приводит к загрязнению окружающей среды

Очистка высокоминерализованных стоков от минеральных солей весьма сложное и дорогостоящее мероприятие, на сегодня представляется одной из задач, требующих своего разрешения По предлагаемому способу все стоки образующиеся как в результате непрерывной продувки котлов, так и химобработки сырой воды утилизируют для приготовления теплоносителя. Поскольку количество теплоносителя многократно превышает количество стоков, то после смешивания обоих потоков минерализация смеси оказывается незначительной. Во всяком случае, подача такой смеси через скважины в рудную залежь не ухудшает технологический процесс добычи полезных ископаемых геотехнологическим методом, поскольку в последней широко используют минерализованный теплоноситель

На чертеже изображена схема, поясняющая предложенный способ,,

Сырую воду из водоема 1 подают по трубопроводу 2 насосами 3 в цех химводоочистки, где производят очистку воды от взвешенных частиц в механических фильтрах b и от солей жесткости в натрий-катионитовых фильтрах 5, Химически очищенную воду подают по трубопроводу 6 в атмосферный деаэратор 7, Сюда же поступает из паровых котлов 9 водяной пар,по паропроводу 8 и вода непрерывной продувки по трубопроводу 100 Расход пара регулируют так, чтобы температура смеси, технологической воды и непрерывной продувки котлов составляла . Стоки, образующиеся после регенерации натрий- катионитовых фильтров 5, подают по трубопроводу 11 в сборник стоков 12, откуда поступает на насос 13, в котором давление воды повышают до давления теплоносителя о Насос 13 подает стоки по трубопроводу 1 в смеситель 19. Технологическую воду после деаэ5177В2Я26

раторов 7 подают по трубопроводу 15 Технологическую воду после теплооП- насосами 16 в теплообменник 17, где подогревают воду до температуры, велименников с температурой 1б2°С подают в смеситель, где ее смешивгют со стоками химводоочистки0 В результате по- лучают теплоноситель с температурой 1бО°Г, который используют для подземной выплавки серы о

чину которой определяют по формуле 1( Из теплообменника 17 технологическую воду направляют по трубопроводу 17 в смеситель 19, где смешивают ее со стоками химводоочистки,, Получаемый при этом теплоноситель с температу- рой 1бО°Г подают по трубопроводу 20 на серодобычное поле и используют для выплавки серыо

Пример конкретного выполнения0 На руднике подземной выплавки установлено 9 котлов ,в том числе С рабочих и один резервный,, Общее ча совое количество пара, выработанного котлами, составляет 00 т/ч„ Для удаления минеральных солей из котлов, производят непрерывную продувку, которая составляет 3% от общей паропро- изводительности котлов, т„е, 12 т/ч Пар, выработанный котлами, используют для приготовления теплоносителя, часовой расход которого составляет 1200 т/ч. В процессе подготовки технологической воды, используемой для приготовления теплоносителя, ее подверменников с температурой 1б2°С подаю в смеситель, где ее смешивгют со ст ками химводоочистки0 В результате п лучают теплоноситель с температурой 1бО°Г, который используют для подзе ной выплавки серы о

Применение предложенного способа

IQ имеет следующие преимущества: дости гается экономия энергоресурсов за счет утилизации горячей воды непрерывной продувки котлов и стоков хим доочистки; снижение загрязнения окру

15 жа route и среды.

Применение предложенного способа позволит получать годовой экономичес кий эффект в размере 130 тыс„ руб„

20 Формула изобретения

1 , Способ приготовления теплоноси теля, включающий предварительную химическую счистку воды от солей жест кости, ее деаэрацию путем нагрева водяным паром, последующий ее догрев в котельной до параметров теплоносит ля и подачу в технологический трубопровод для закачки в скважины, от25

гают механической обработке и очистке ЗОличающийся тем, что, с це Технологическую воду после теплооП-

менников с температурой 1б2°С подают в смеситель, где ее смешивгют со стоками химводоочистки0 В результате по- лучают теплоноситель с температурой 1бО°Г, который используют для подземной выплавки серы о

Применение предложенного способа

имеет следующие преимущества: достигается экономия энергоресурсов за счет утилизации горячей воды непрерывной продувки котлов и стоков химво- доочистки; снижение загрязнения окружа route и среды.

Применение предложенного способа позволит получать годовой экономический эффект в размере 130 тыс„ руб„

Формула изобретения

1 , Способ приготовления теплоносителя, включающий предварительную химическую счистку воды от солей кости, ее деаэрацию путем нагрева водяным паром, последующий ее догрев в котельной до параметров теплоносителя и подачу в технологический трубопровод для закачки в скважины, от

В деаэратор подают воду непрерывной продувки котлов, где смешивают ее с технологической водой, полученную смесь догревают до температуры tm, после чего смесь направляют в технологический трубопровод для подачи теплоносителя в скважины, а высокоминерализованные стоки после хим- водоочистки сжимают до давления теплоносителя и смешивают с ним в технологическом трубопроводе Воду после деаэраторов догревают до такой температуры tm, которая обеспечивает после ее смешения со стоками химводо- очистки температуру смеси, равную 1бО°С0 При этом температуру догрева t№ определяют по расчетной формуле, 1 ЗоПо Ф-ЛЫ, 1 ИЛ„ со с

от солеи жесткости на натрии-катиони- товых Фильтрах. При регенерации нат- рий-катионитовых фильтров образуются высокоминерализованные стоки, среднечасовой расход которых составил 15 т/ч0

Для утилизации воды непрерывной . продувки котлов ее подают в атмосферные деаэраторы, где нагревают смесь до 102°С„ Затем эту смесь сжимают до давления теплоносителя 6 кг/см2 и подают ее в теплообменники, в которых воду подогревают до температуры tm, Количественное значение температуры tm находят по формуле 1

Gc

m

160+- L()

Gcr 15 т/ч i

V CT - )

GT 1200 т/ч :

Л

t - 20 С исходная температура

стоков К 0,95,

т

160+ 079FT200 (1б°-20) - 162°С,

5

лью снижения затрат на приготовление теплоносителя за счет экономии энергоресурсов и уменьшения загрязнения окружающей среды, в деаэраторы подают воду непрерывной продувки котлов, которую смешивают с технологической водой и паром, полученную смесь догре- вают, а высокоминерализованные стоки сжимают до давления теплоносителя и

Q смешивают их с последним в технологическом трубопроводео

20 Способ по л 1, отличаю- щ и и с я тем, что воду после деаэраторов догревают до такой температуры

5 tm, которая обеспечивает после смешения со стоками химводоочистки температуру смеси 1бО°С, при этом температуру догрева воды деаэраторов определяют по Формуле

50

t 160+

--7(160-tCT)

где G и GT часовые расходы соответственно стоков химводоочистки и технологической воды, подаваемых на смеше ние, т/ч;

температура стоков химводоочистки перед смешением,0С; коэффициент, учитыва-j ющий потери тепла в

. V

окружающую среду с поверхности технологического теплопрово да.