Способ декарбонизации воды для тепловой электрической станции

Авторы патента:

Кудрявцева Екатерина Валерьевна (RU)

C02F1/20 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

B01D19/00 - Удаление газов из жидкостей

Владельцы патента RU 2548407:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

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.

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.

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.

Изобретение относится к области очистки сточных вод от нефтяных и масляных загрязнений. Предложенное устройство для очистки сточных вод включает устанавливаемые в канализационном колодце 8 открытую сверху отстойную камеру 1 со сплошными боковой поверхностью 5 и донной частью 6 и фильтрующую камеру.

Каталитический способ удаления формальдегида из водных растворов // 2548093

Изобретение относится к способам удаления формальдегида путем каталитического окисления кислородом и может быть использовано для очистки сточных вод в нефтехимической, медицинской, химической и фармацевтической промышленности.

Картридж для очистки воды и устройство для очистки воды с таким картриджем // 2548079

Изобретение относится к очистке воды. Картридж (100) располагают в устройстве для очистки воды между отделением (204) для хранения сырой воды и отделением (203) для хранения очищенной воды.

Способ очистки сточных вод от ионов хрома (vi) // 2547756

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от ионов хрома (VI) адсорбцией и может найти применение в цветной и черной металлургии, в производстве хрома и его соединений, для очистки стоков гальванических, кожевенных производств.

Способ очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод // 2547734

Изобретение относится к очистке хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Способ очистки сточных вод включает усреднение потока воды и биологическую очистку с активным илом.

Флокулянт на основе полиакриламида для очистки природных вод и сточных вод нефтеперерабатывающих заводов // 2547499

Изобретение может быть использовано для очистки природных вод и сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. Флокулянт на основе полиакриламида включает полиакриламид, использованный в виде водного раствора с молекулярной массой 30 млн, при степени гидролиза - 70% и рабочем диапазоне pH 5-11, при этом полимер набухал в воде при комнатной температуре в течение 1 суток, модифицирующий агент - пропиленгликоль и воду при следующем соотношении компонентов, в мас.

Физико-химический мембранный биореактор // 2547498

Изобретение относится к водоочистным устройствам и может быть использовано для очистки сточных вод предприятий молочных заводов и фабрик, мясоперерабатывающих и рыбоперерабатывающих заводов, птицефабрик, маслозаводов, нефтеперерабатывающих заводов, предприятий по производству алкогольных и безалкогольных напитков, городских сточных вод.

Система очистки воды с гидравлическим управлением // 2547482

Изобретение относится к системе очистки воды с гидравлическим управлением и может быть использовано для обработки воды, преимущественно питьевой воды, с возможностью реализации алгоритмов различных переключений потоков воды и удаленного гидравлического управления системой.

Резервуар с силовым замыканием // 2547422

Изобретение относится к области устройств для отведения воды. Устройство содержит резервуар с силовым замыканием с цилиндром для самотека воды, имеющим впускное отверстие и выпускное отверстие.

Компактный концентратор сточных вод и газопромывной блок для удаления загрязняющих веществ // 2547117

Компактный передвижной концентратор жидкости содержит газовпускной патрубок, газовыпускное отверстие и проточный канал, соединяющий газовпускной патрубок и газовыпускное отверстие.

Аппарат для сепарации многокомпонентных легкокипящих нефтегазовых смесей (варианты) // 2545587

Группа изобретений относится к нефтяной, газовой, нефтехимической отраслям промышленности и может быть использована при добыче, подготовке и переработке нефти, газа и нефтегазовых смесей.

Способ получения полимеров, не содержащих воду и растворители // 2542986

Изобретение относится к способу удаления летучих соединений из текучей среды, содержащей, по меньшей мере, один нелетучий полимер, представляющий собой синтетический каучук и, по меньшей мере, одно летучее соединение, а также к устройству, подходящему для осуществления указанного способа.

Газожидкостный сепаратор // 2542320

Изобретение относится к нефтяному и химическому машиностроению и может применяться в нефтедобывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности, где требуется отделение газа от газожидкостной смеси.

Деаэратор // 2532956

Изобретение относится к термической деаэрации жидкости и может быть использовано для удаления неконденсирующихся газов, главным образом кислорода и свободной углекислоты из питательной воды паротурбоустановки.

Дегазационное устройство для текучих сред и способ дегазации текучих сред // 2531746

Изобретение касается устройства для текучих сред для дегазации текучих сред, в частности смол. Устройство имеет элемент 12 подвода текучей среды для подвода текучей среды и элемент 310 отвода текучей среды для отвода текучей среды.

Сепарационная установка со встроенным газосепаратором // 2531281

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтяной промышленности. На сепарационной установке размещено устройство для ввода газожидкостной смеси, выполненное в виде вертикального цилиндрического колпака, снабженное патрубком с тангенциальным вводом газожидкостной смеси и трубопроводом, подводящим отделенный газ в низ газосепаратора.

Термическое разделение смесей материалов с помощью основного испарения и дегазации в отдельных смесительных машинах // 2526548

Изобретение относится к способу непрерывного термического разделении смесей материалов, в частности растворов, суспензий и эмульсий, в котором непрерывную обработку смесей материалов разделяют на основное испарение и дегазацию, причем основное испарение и дегазацию осуществляют в отдельных смесительных машинах.

Устройство и способ для санации и отделения скоплений газов из вод // 2520120

Изобретение относится к устройству для обеднения вод газами и включает в себя: систему труб, имеющую одну разведочную трубу для приема газосодержащего флюида, одну нагнетательную трубу для обратного отвода флюида, обедненного газами, и, по меньшей мере, две газовые ловушки, которые расположены в устройстве таким образом, что в газовой ловушке можно создавать выбираемое давление, при этом газовая ловушка функционально связана как с разведочной трубой, так и с нагнетательной трубой таким образом, что флюид из разведочной трубы может направляться через газовую ловушку в нагнетательную трубу, а газовая ловушка выполнена с возможностью соединения с устройством для приема газа.

Способ подготовки нефти и использования попутно добываемого газа // 2501944

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при подготовке и транспорте нефти и газа и использовании попутного нефтяного газа. Обеспечивает возможность рационального использования газа и сокращение затрат на его транспортировку.

Способ промысловой подготовки продукции газоконденсатных залежей с большим содержанием тяжелых углеводородов и установка для его осуществления // 2500453

Изобретение относится к области газовой промышленности и может быть использовано при промысловой подготовке продукции газоконденсатных залежей. Способ промысловой подготовки продукции газоконденсатных залежей, включающий первичную сепарацию пластовой смеси, охлаждение газа, его низкотемпературную сепарацию, отделение от нестабильного газового конденсата первичной сепарации и низкотемпературной сепарации водометанольного раствора и газов, нагрев газового конденсата первичной сепарации и подачу его на питание в колонну деэтанизации и нагрев газового конденсата низкотемпературной сепарации и подачу его на орошение в колонну деэтанизации, отличается тем, что газы деэтанизации из колонны деэтанизации компримируют, нагревают и подают в поток пластовой смеси, в который подают также ингибиторы парафиноотложения, при этом в поток пластовой смеси также подают после компримирования и нагрева газ из газового конденсата первичной сепарации, полученный после его дегазации, а также газы деэтанизации, отделенные от нестабильного газового конденсата, полученного после разделения газового конденсата низкотемпературной сепарации.

Способ деаэрации воды для тепловой электрической станции // 2548962

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях и котельных установках, работающих на природном газе. Способ деаэрации воды для тепловой электрической станции включает подачу в деаэратор исходной воды и десорбирующего агента и отвод из деаэратора деаэрированной воды и десорбирующего агента с выделившимися газами. В качестве десорбирующего агента в деаэраторе используют природный газ. Затем природный газ с выделившимися в деаэраторе газами подают в горелку котла тепловой электрической станции. Изобретение позволяет повысить экономичность деаэрации воды путем устранения затрат пара на деаэрацию воды и снизить потери теплоты в окружающую среду с выпаром. 1 ил.