Способ термической деаэрации воды

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества термической деаэрации воды за счет поддержания оптимального расхода выпара из деаэратора. Предложен способ термической деаэрации воды, по которому десорбцию растворенного в воде кислорода осуществляют при контакте в деаэраторе обрабатываемой воды и греющего агента. Деаэрированную воду и образовавшийся при деаэрации выпар отводят из деаэратора. Регулирование расхода выпара из деаэратора производят по заданной величине остаточного содержания растворенного кислорода в деаэрированной воде. 1 ил.

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 в деаэраторе обрабатываемой воды и греющего агента (пара или перегретой воды), деаэрированную воду и образовавшийся при деаэрации выпар отводят из деаэратора, регулирование расхода выпара из деаэратора производят по величине расхода обрабатываемой воды путем изменения расхода эжектирующей среды на эжектор, с помощью которого отводят выпар (см. авторское свидетельство N 724449, м. кл² C 02 B 1/10, опубл. в Б.И. 1980, N 12).

Недостатками аналогов является пониженная экономичность термической деаэрации воды из-за повышенных энергетических затрат на отвод выпара из деаэратора, а в ряде случаев - пониженное качество деаэрации из-за недостаточного расхода выпара из деаэратора. Так, при термической деаэрации воды в вакуумном деаэраторе регулирование расхода выпара из деаэратора производят путем изменения расхода эжектирующей среды на эжектор прямо пропорционально расходу обрабатываемой воды. Регулирование производят, исходя из удельного расхода воздуха в выпаре, обычно принимаемом 60 г на 1 тонну обрабатываемой воды, и соответствующего ему расхода эжектирующей среды. Поскольку нормативное качество термической деаэрации, характеризующееся прежде всего содержанием растворенного кислорода в деаэрированной воде, в большинстве случаев может достигаться при значительно меньших величинах расхода выпара и эжектирующей среды, деаэрация практически постоянно происходит с отводом излишнего количества выпара и пониженной экономичностью. С другой стороны, в ряде режимов, несмотря на поддержание стандартных удельных расходов выпара и эжектирующей среды, количество выпара может оказаться недостаточным для обеспечения нормативного качества десорбции кислорода, например при малых нагрузках деаэратора, когда количество воздуха в выпаре зависит не столько от расхода обрабатываемой воды, сколько от присосов в вакуумный деаэратор. Таким образом, вторым недостатком известного способа является низкое качество деаэрации.

В качестве прототипа изобретения принят способ термической деаэрации воды, по которому десорбцию растворенного в воде кислорода осуществляют при контакте в деаэраторе обрабатываемой воды и греющего агента, деаэрированную воду и образовавшийся при деаэрации выпар отводят из деаэратора, регулирование расхода выпара из деаэратора производят по величине расхода обрабатываемой воды (см. авторское свидетельство N 793946, м.кл.³ C 02 F 1/20, опубл. в Б.И., 1981, N 1).

Прототип обладает теми же недостатками, что и описанный выше аналог: пониженной экономичностью термической деаэрации из-за больших энергетических затрат на отвод выпара и потерь теплоты с выпаром, а также пониженным качеством деаэрации из-за недостаточности расхода выпара в некоторых режимах термической деаэрации при регулировании расхода выпара по расходу обрабатываемой воды.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества термической деаэрации воды за счет поддержания оптимального расхода выпара из деаэратора.

Для достижения этого результата предложен способ термической деаэрации воды, по которому десорбцию растворенного в воде кислорода осуществляют при контакте в деаэраторе обрабатываемой воды и греющего агента, деаэрированную воду и образовавшийся при деаэрации выпар отводят из деаэратора.

Отличием заявляемого способа является то, что регулирование расхода выпара из деаэратора производят по заданной величине остаточного содержания растворенного кислорода в деаэрированной воде.

Проведение регулирования расхода выпара из деаэратора по заданной величине остаточного содержания растворенного кислорода в деаэрированной воде позволяет обеспечить качество и экономичность термической деаэрации благодаря поддержанию оптимального расхода выпара, т.е. исключению режимов деаэрации с излишним или недостаточным отводом выпара.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусмотрено дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений. Так, к такому преобразованию не может быть отнесено осуществление операции регулирования расхода выпара по заданной величине остаточного содержания растворенного кислорода в деаэрированной воде, поскольку эта операция в заявленном способе осуществляется в другой совокупности существенных признаков способа и по другим правилам по сравнению с известными способами, что и позволяет обеспечить достижение искомого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

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

На чертеже изображена принципиальная схема установки для термической деаэрации воды, поясняющая способ. Входящая в систему подготовки подпиточной воды теплосети на тепловой электростанции установка содержит атмосферный деаэратор 1 с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой воды 2, греющего агента 3, деаэрированной воды 4 и отвода выпара 5. Регулятор расхода выпара 6 соединен с регулирующим органом 7, включенным в трубопровод 5, и датчиком содержания растворенного кислорода 8, установленным на трубопроводе 4.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа термической деаэрации воды.

Десорбцию растворенного в воде кислорода осуществляют при контакте обрабатываемой воды и греющего агента - пара, которые по трубопроводам 2 и 3 подают в деаэратор 1, деаэрированную воду отводят из деаэратора по трубопроводу 4, а образовавшийся при деаэрации выпар - по трубопроводу 5. Регулирование расхода выпара из деаэратора производят по заданной величине остаточного содержания растворенного кислорода в деаэрированной подпиточной воде 50 мкг/л с помощью регулятора 7, регулирующего клапана 6 и датчика 8. При повышении остаточного содержания кислорода свыше заданной величины увеличивают расход выпара до ее восстановления, при более низкой величине содержания кислорода расход выпара снижают для понижения энергозатрат на деаэрацию. Таким образом, во всех режимах термической деаэрации расход выпара поддерживают необходимым и достаточным для обеспечения заданного остаточного содержания растворенного кислорода 50 мкг/л, благодаря чему исключают работу деаэратора с излишним или недостаточным количеством выпара.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа следующей совокупности условий: - средство, воплощающее заявленный способ, предназначено для использования в промышленности в области теплоэнергетики; - для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов; - способ термической деаэрации воды, воплощающий заявленное изобретение, при его осуществлении способен обеспечить достижение искомого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Способ термической деаэрации воды, по которому десорбцию растворенного в воде кислорода осуществляют при контакте в деаэраторе обрабатываемой воды и греющего агента, деаэрированную воду и образовавшийся при деаэрации выпар отводят из деаэратора, отличающийся тем, что регулирование расхода выпара из деаэратора производят по заданной величине остаточного содержания растворенного кислорода в деаэрированной воде.

РИСУНКИ

Рисунок 1