ES2298807T3 - Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de agua impurificada. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el tratamiento de agua impurificada en una instalación de central termoeléctrica, según el cual tiene lugar una separación de agua-vapor entre un primer tambor colector de vapor (4) con un primer nivel de presión, y un segundo tambor colector de vapor (5) con un segundo nivel de presión, más bajo, caracterizado porque la separación de agua-vapor tiene lugar en un recipiente de separación (12, 18), enviándose el vapor separado al segundo tambor colector de vapor (5).

Description

Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de agua impurificada.

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para el tratamiento de agua impurificada en una instalación de central termoeléctrica. La presente invención se refiere, de igual modo, a una instalación de central termoeléctrica.

Una instalación de central termoeléctrica de este tipo contiene, de manera usual, varios tambores colectores de vapor, con los que se genera vapor a diversos niveles de presión que, especialmente, puede enviarse a una turbina de vapor. Las impurezas en el circuito de agua-vapor de la instalación de central termoeléctrica tienen que ser eliminadas. En cada uno de los tambores colectores de vapor se verifica una concentración de las impurezas. Como consecuencia de la retirada del vapor saturado a partir de los tambores colectores de vapor permanecen substancias no volátiles en los tambores colectores de vapor. Estas substancias no volátiles son eliminadas del circuito por medio de purgas. Como consecuencia se pierden energía y agua en el circuito, que tiene que reaportarse mediante la adición de agua, que se denominada desionizado. Por este motivo se producen costes. Además se grava el medio ambiente.

Con el fin de mantener bajas las pérdidas de energía, se ha propuesto ya la conducción del agua purga procedente del tambor colector de vapor de elevado nivel de presión hasta el tambor colector de vapor de menor nivel de presión, en el cual puede descomprimirse (lo que se denomina descompresión en calderas en cascada -Boiler Cascading Blowdown-). Una parte de la energía de las aguas de purga adicionalmente introducidas puede transformarse en potencia a continuación mediante eliminación por evaporación y transmisión el vapor obtenido hasta la turbina de vapor. Desde luego constituye un inconveniente en este caso el que son transmitidas todas las impurezas desde un nivel de presión hasta el siguiente.

Se conoce una central termoeléctrica por el documento US-A-5 671 601 A (Bronicki L. et al.), en la que están conectadas cubas de vapor individuales, que se encuentran bajo una presión decreciente, por medio de instalaciones para la separación de agua-vapor. El líquido condensado, procedente de las cubas de vapor, se recoge a través de conductos de evacuación y se retira del procedimiento.

Se conoce una central termoeléctrica por el documento EP-A-0 995 948 (Asea Brown Boveri; Alstom), en la que están conectadas cubas de vapor individuales, que se encuentran bajo una presión decreciente, por medio de instalaciones para la separación de agua-vapor. El agua térmicamente saturada procedente de un tambor colector de vapor se envía, a través de conductos de evacuación, hasta el tambor colector de vapor MD con una presión más baja. En cada separación de vapor-agua, situada entre dos generadores de vapor, se retira el agua que ha sido
purgada.

De igual modo, se conoce la descompresión del agua, que ha sido purgada, en el tambor colector de vapor de un nivel individual de presión, en un recipiente de separación y la separación mutua entre el agua y el vapor. El vapor se transmite a continuación a una presión baja hasta un tanque colector para la desgasificación y para el calentamiento del agua contenida en el mismo.

La invención tiene como tarea posibilitar una purificación de agua impurificada en una instalación de central termoeléctrica con varios niveles de presión de una manera simple y efectiva desde el punto de vista industrial.

Esta tarea se resuelve, de conformidad con la invención, con un procedimiento y con un dispositivo para el tratamiento de agua impurificada en una instalación de central termoeléctrica según la reivindicación 1. La tarea se resuelve, de igual modo, con una instalación de central termoeléctrica, que presenta un dispositivo de conformidad con la invención. Mediante la presente invención puede reducirse la frecuencia de la purga con respecto a lo que ocurre en el estado de la técnica. De igual modo pueden mantenerse reducidas la cantidad de agua de purga que debe ser eliminada como desecho así como el consumo del desionizado que debe ser aportado.

En un desarrollo ventajoso de la invención se envía el agua impurificada separada en la separación de agua-vapor, hasta un tanque colector para la elaboración subsiguiente. De este modo se recoge de manera central el agua de purga retirada de varios tambores colectores de vapor y a continuación se elabora. El volumen del tanque colector puede mantenerse pequeño.

De conformidad con la reivindicación 1, se envía el vapor, que ha sido separado en la separación de agua-vapor, al segundo tambor colector de vapor. Esto posibilita un aprovechamiento de la energía especialmente bueno, lo cual conduce, en último extremo, a un aumento de la potencia que puede ser generada por la instalación de central termoeléctrica.

En una configuración ventajosa de la invención tiene lugar, además, la separación de agua-vapor entre un tercer tambor colector de vapor, que tiene un tercer nivel de presión que es mayor que el primer nivel de presión, y el segundo tambor colector de vapor. De este modo puede configurarse la purga de una manera aún más efectiva.

En una configuración especialmente ventajosa de la invención tiene lugar otra separación de agua-vapor entre el tercer tambor colector de vapor y el primer tambor colector de vapor. Mediante un espesado adicional (concentración) puede reducirse la corriente de purga. Por otro lado pueden mantenerse reducidas también la cantidad del agua de purga que debe ser eliminada como desecho así como el consumo del desionizado que debe ser aportado.

El vapor, separado en la otra separación de agua-vapor se enviará, de manera ventajosa, hasta el primer tambor colector de vapor. Esto posibilita otro aprovechamiento ventajoso de la energía.

El agua impurificada, separada en la otra separación de agua-vapor se envía a la primera separación de agua-vapor. El agua impurificada, separada, puede someterse por lo tanto a una doble separación de agua-vapor, con lo cual puede utilizarse mayor cantidad de energía.

De manera especialmente ventajosa la separación entre agua-vapor tiene lugar en un recipiente de separación. Esto posibilita de una manera especialmente sencilla y económica, la separación entre el agua y el vapor.

A continuación se explicara con mayor detalle un ejemplo de realización de la invención por medio del dibujo esquemático adjunto. Se muestra:

en la figura 1 un ejemplo de realización de un dispositivo de conformidad con la invención para el tratamiento del agua impurificada en una instalación de central termoeléctrica.

En la figura 1 se ha representado un dispositivo de conformidad con la invención en forma de un dispositivo de purificación 1, que es parte integrante de una instalación de central termoeléctrica para la generación de corriente eléctrica. Para simplificar la representación se han mostrado especialmente las vías de purga de la instalación de central termoeléctrica, que sirven para la descarga del agua de purga, que se forma en la purga de los tambores colectores de vapor de la instalación de central termoeléctrica.

En el interior de la instalación de central termoeléctrica se ha previsto un tambor colector de vapor 3 a elevada presión (HD) con un nivel de presión HD, un tambor colector de vapor 4 de presión media (MD) con un nivel de presión MD, que se encuentra a un nivel más bajo que el nivel de presión HD, y un tambor colector de vapor 5 a baja presión (ND) con un nivel de presión ND, que se encuentra a un nivel más bajo que el nivel de presión MD. Con los tambores colectores de vapor 3, 4, 5 se genera vapor durante el funcionamiento de la instalación de central termoeléctrica a partir del agua contenida en los tambores colectores de vapor 3, 4, 5, respectivamente en un evaporador (no representado). Este vapor se envía hasta una o varias turbinas de la instalación de central termoeléctrica 2 a través de recalentadores asociados con los tambores colectores de vapor 3, 4, 5. Los tambores colectores de vapor 3, 4, 5 tienen, por lo tanto, respectivamente una salida superior 6, 7 o bien 8, a partir de las cuales puede desprenderse vapor con diversos niveles de presión.

Para la purificación se purgan los tambores colectores de vapor 3, 4, 5. Para ello tienen, respectivamente, una salida inferior 9, 10 o bien 11, a partir de las cuales se purga en parte el agua concentrada, impurificada, procedente de los tambores colectores de vapor 3, 4 o bien 5. Los tambores colectores de vapor 3, 4, 5 están conectados entre sí a través de los conductos de purga precedentemente citados.

Con el fin de, por un lado, impedir que sean arrastradas las impurezas purgadas en la vía de purga desde un tambor colector de vapor hasta el siguiente y, por otro lado, con el fin de garantizar que pueda aprovecharse ampliamente la energía contenida todavía en el agua, que ha sido purgada, se somete al agua, que ha sido purgada, a una separación de agua-vapor. Para ello se ha dispuesto en la vía de purga del tambor colector de vapor 3 HD hacia el tambor colector de vapor 4 MD, un medio de separación en forma de una botella de separación 12 a presión media, que posibilita una separación de agua-vapor en el nivel de presión MD. La botella de separación 12 a presión media tiene una entrada 13, que está conectada con la salida 9 inferior del tambor colector de vapor 3 HD a través de un conducto de purga. El agua de purga procedente del tambor colector de vapor HD puede enviarse, a través de este conducto de purga, hasta la botella de separación 12 a presión media. En la botella de separación 12 a presión media puede separarse por evaporación el agua de purga correspondiente al nivel de presión MD. La botella de separación 12 a presión media tiene una salida 14 superior, que está conectada con una entrada 15 del tambor colector de vapor 4 MD. A través de esta conexión puede conducirse el vapor, que ha sido separado en la botella de separación 12 a presión media, hasta el tambor colector de vapor 4 MD para su aprovechamiento ulterior.

La botella de separación 12 a presión media tiene, además, una salida inferior 16, que está conectada, a través de un conducto de purga y de una válvula, con una entrada 17 de un medio de separación en forma de una botella de separación 18 a presión baja, que posibilita una separación de agua-vapor a un nivel de presión ND. El agua impurificada, separada por medio de esta salida inferior 16 puede conducirse hasta la botella de separación 18 a presión baja para someter a esta agua en la misma a una separación de agua-vapor ND. La salida inferior del tambor colector de vapor 4 MD está conectada, igualmente, a través de un conducto de purga y de una válvula, con la entrada 17 de la botella de separación 18 a presión baja para la introducción del agua, que ha sido purgada,. En la botella de separación 18 a presión baja puede separarse por evaporación el agua de purga, que ha sido introducida, de acuerdo con el nivel de presión ND.

La botella de separación 18 a presión baja tiene una salida superior 19, que está conectada con una entrada 20 del tambor colector de vapor 5 ND para la introducción del vapor que ha sido separado. La botella de separación 18 a presión baja tiene, además, una salida inferior 21, que está conectada, por medio de un conducto de purga y de una válvula con una entrada 22 de un tanque colector 23 para la introducción del agua impurificada, que ha sido separada. La entrada 22 del tanque colector 23 está conectada, además, con una salida inferior 11 del tambor colector ND, a través de un conducto de purga, para enviar hasta el tanque colector 23 el agua, que ha sido purgada, procedente del tambor colector de vapor ND. El tanque colector 23 recoge el agua, que ha sido purgada, impurificada, separada y que no es aprovechada adicionalmente, y se descomprime en el mismo. El tanque colector 23 tiene una salida superior 24, por la que se descarga vapor bien hasta la atmósfera o hasta un condensador (no representado), y una salida inferior 25, por la que se elimina como desecho a partir del circuito el condensado remanente de las aguas residuales con las impurezas ampliamente concentradas o se envía para su reelaboración.

En el ejemplo de realización precedente se han empleado de manera ventajosa dos botellas de separación 12 y 18. De igual modo, es posible prever únicamente una botella de separación o varias botellas de separación de este tipo. En el caso en que esté prevista únicamente la botella de separación 18 a presión baja, estará directamente conectada la salida 9 del tambor colector de vapor 3 HD con la entrada 17 de la botella de separación 18 a baja presión, para la introducción del agua, que ha sido purgada,.

Claims (15)

1. Procedimiento para el tratamiento de agua impurificada en una instalación de central termoeléctrica, según el cual tiene lugar una separación de agua-vapor entre un primer tambor colector de vapor (4) con un primer nivel de presión, y un segundo tambor colector de vapor (5) con un segundo nivel de presión, más bajo, caracterizado porque la separación de agua-vapor tiene lugar en un recipiente de separación (12, 18), enviándose el vapor separado al segundo tambor colector de vapor (5).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se envía a un tanque colector (23) el agua impurificada, separada.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque tiene lugar una separación de agua-vapor entre un tercer tambor colector de vapor (3) con un tercer nivel de presión, que es mayor que el primer nivel de presión, y el segundo tambor colector de vapor (5).

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque tiene lugar una separación de agua-vapor entre el tercer tambor colector de vapor (3) y el primer tambor colector de vapor (4).

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque se envía hasta el primer tambor colector de vapor (4) el vapor separado entre el tercer tambor colector de vapor (3) y el primer tambor colector de vapor (4).

6. Procedimiento según la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque se envía hasta la primera separación de agua-vapor el agua impurificada, separada entre el tercer tambor colector de vapor (3) y el primer tambor colector de vapor (4).

7. Dispositivo (1) para el tratamiento de agua impurificada en una instalación de central termoeléctrica, caracterizado porque el dispositivo (1) presenta un primer tambor colector de vapor (4) con un primer nivel de presión y un segundo tambor colector de vapor (5) con un segundo nivel de presión más bajo, que están conectados entre sí y está dispuesto un primer medio de separación (18) para la separación de agua-vapor entre el primer tambor colector de vapor (4) y el segundo tambor colector de vapor (5).

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque el primer medio de separación (18) está conectado con un tanque colector (23) para el aporte del agua separada, impurificada.

9. Dispositivo según la reivindicación 7 o 8, caracterizado porque el primer medio de separación (18) está conectado con el segundo tambor colector de vapor (5) para el aporte del vapor separado.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque está presente un tercer tambor colector de vapor (3) con un tercer nivel de presión, que es mayor que el primer nivel de presión, y el tercer tambor colector de vapor (3) está conectado con el primer medio de separación (18) para la separación de agua-vapor.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque se ha dispuesto entre el tercer tambor colector de vapor (3) y el primer tambor colector de vapor (4) un segundo medio de separación (12) para una separación de agua-vapor adicional.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque el segundo medio de separación (12) está conectado con el primer tambor colector de vapor (4) para el aporte del vapor separado.

13. Dispositivo según la reivindicación 11 o 12, caracterizado porque el segundo medio de separación (12) está conectad con el primer medio de separación (18) para el aporte del agua impurificada, separada en la separación de agua-vapor adicional.

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado porque el primer medio de separación (18) y/o el segundo medio de separación (12) es un recipiente de separación.

15. Instalación de central termoeléctrica con un dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 14.