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 выпара по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О2 или диоксида углерода СО2), для достижения которой необходима большее количество выпара, отводимого из деаэратора. Для достижения этого результата предложен способ термической деаэрации воды, по которому в деаэратор подают нагретую 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 выпара, от которого, в свою очередь, передают управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа расхода выпара. Одновременно на регулятор расхода выпара подают импульс от датчика остаточного содержания диоксида углерода в деаэрированной воде, а регулирование расхода выпара осуществляют по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа, для достижения которой необходимо большее количество выпара. 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 выпара, от которого, в свою очередь, передают управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа расхода выпара (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 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 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 выпара, от которого, в свою очередь, передают управляющий сигнал на регулирующий орган расхода выпара.
Отличием заявляемого способа является то, что на регулятор расхода выпара одновременно подают импульс от датчика остаточного содержания диоксида углерода в деаэрированной воде, а регулирование расхода выпара осуществляют по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа, для достижения которой необходимо большее количество выпара.
Новый способ термической деаэрации воды позволяет повысить качество и экономичность термической деаэрации воды за счет регулирования расхода выпара по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О2 или диоксида углерода СО2), для достижения которой необходимо большее количество 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 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 O2 или диоксида углерода СО2). При химической обработке воды методом водород-катионирования исходная вода обогащается ионами водорода 1Н+ (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 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 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 за счет регулирования расхода выпара по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О2 или диоксида углерода CO2), для достижения которой необходим больший расход выпара, отводимого из деаэратора.
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 выпара, от которого, в свою очередь, передают управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа расхода выпара, отличающийся тем, что на регулятор расхода выпара одновременно подают импульс от датчика остаточного содержания диоксида углерода в деаэрированной воде, а регулирование расхода выпара осуществляют по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа, для достижения которой необходимо большее количество выпара.
