Способ термической деаэрации воды

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 греющего агента по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂), для достижения которой необходимо большее количество греющего агента, подаваемого в деаэратор. 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, измеряют остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде, импульс от датчика содержания кислорода передают на регулятор расхода греющего агента, от которого, в свою очередь, передают управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа расхода греющего агента. Одновременно на регулятор расхода греющего агента подают импульс от датчика остаточного содержания диоксида углерода в деаэрированной воде, а регулирование расхода греющего агента осуществляют по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа, для достижения которой необходимо большее количество греющего агента. 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 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 расхода греющего агента, от которого, в свою очередь, передают управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа расхода греющего агента (см. Патент №2144508 (RU). MПK⁶ С 02 F 1/20. Способ термической деаэрации воды / В.И.Шарапов, Д.В.Цюра // Бюллетень изобретений. 2000. №2). Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность способа термической деаэрации воды из-за повышенных энергетических затрат на подачу греющего агента, 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 большее количество греющего агента. С другой стороны, регулирование расхода греющего агента 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 греющего агента, чем для удаления диоксида углерода. В то же время в ряде режимов расход греющего агента 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 регулирования расхода греющего агента по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂), для достижения которой необходим больший расход греющего агента, подаваемого в деаэратор.

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, измеряют остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде, импульс от датчика содержания кислорода передают на регулятор расхода греющего агента, от которого, в свою очередь, передают управляющий сигнал на регулирующий орган расхода греющего агента.

Отличием заявляемого способа является то, что на регулятор расхода греющего агента одновременно подают импульс от датчика остаточного содержания диоксида углерода в деаэрированной воде, а регулирование расхода греющего агента осуществляют по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа, для достижения которой необходимо большее количество греющего агента.

Новый способ термической деаэрации воды позволяет повысить качество и экономичность термической деаэрации воды за счет регулирования расхода греющего агента по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂), для достижения которой необходимо большее количество греющего агента, подаваемого 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 и деаэрированной воды 4. Установка снабжена регулятором расхода греющего агента 5, который с одной стороны соединен с датчиками содержания растворенного кислорода 6 и остаточного содержания диоксида углерода 7 в деаэрированной подпиточной воде, а с другой с исполнительным механизмом 8 регулирующего органа 9 на трубопроводе греющего агента. В качестве регулятора расхода греющего агента 5 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. Величину расхода греющего агента 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 5, датчиков 6 и 7 и исполнительного механизма 8 с регулирующим органом 9 регулирующий параметр - расход греющего агента 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 5, датчиков 6 и 7 и исполнительного механизма 8 с регулирующим органом 9 регулирующий параметр - расход греющего агента 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 сооруженья 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 греющего агента перед деаэраторами. Отметим, что расход греющего агента 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 за счет регулирования расхода греющего агента по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода O₂ или диоксида углерода СО₂), для достижения которой необходимо большее количество греющего агента, подаваемого в деаэратор.

Способ термической деаэрации воды, по которому в деаэратор подают исходную воду и греющий агент, из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар, измеряют остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде, импульс от датчика содержания кислорода передают на регулятор расхода греющего агента, от которого, в свою очередь, передают управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа расхода греющего агента, отличающийся тем, что на регулятор расхода греющего агента одновременно подают импульс от датчика остаточного содержания диоксида углерода в деаэрированной воде, а регулирование расхода греющего агента осуществляют по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа, для достижения которой необходимо большее количество греющего агента.