RU2144509C1

RU2144509C1 - Method of thermal deaeration of water

Info

Publication number: RU2144509C1
Application number: RU99103000A
Authority: RU
Inventors: В.И. Шарапов; Д.В. Цюра
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2000-01-20

Abstract

FIELD: heat- power engineering; thermal power stations and boiler plants. SUBSTANCE: method includes desorption of carbon dioxide dissolved in water at contact of water being treated with heating agent which are fed to deaerator. Deaerated water is discharged from deaerator. Control of flow rate of heating agent fed to deaerator is effected according to magnitude pH of deaerated water. EFFECT: enhanced economical efficiency and improved quality of thermal deaeration of water due to maintenance of optimal flow rate of heating agent. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. The invention relates to the field of power engineering and can be used in thermal power plants and boiler plants.

Известны аналоги - способы термической деаэрации воды, по которым десорбцию растворенного в воде диоксида углерода осуществляют при контакте обрабатываемой воды и греющего агента (пара или перегретой воды), которые подают в деаэратор, деаэрированную воду отводят из деаэратора, регулирование расхода греющего агента, подаваемого в деаэратор, производят по величине давления в деаэраторе (см. книгу И.И.Оликера и В.А.Пермякова "Термическая деаэрация воды на тепловых электростанциях". Л.: "Энергия", 1971, с. 20-22, рис. 1.5, 1.6 и описания к ним, с. 167, п. 1). Данный аналог принят в качестве прототипа. Analogs are known - methods of thermal deaeration of water, in which the desorption of carbon dioxide dissolved in water is carried out by contact of the treated water and a heating agent (steam or superheated water), which are fed to a deaerator, deaerated water is removed from the deaerator, and the flow rate of the heating agent supplied to the deaerator is regulated , produced by the magnitude of the pressure in the deaerator (see the book of I.I.Oliker and V.A. Permyakov "Thermal deaeration of water in thermal power plants." L .: "Energy", 1971, S. 20-22, Fig. 1.5, 1.6 and descriptions thereto, p. 167, paragraph 1). This analogue is adopted as a prototype.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность способа термической деаэрации воды из-за повышенных энергетических затрат на подачу греющего агента в деаэратор. Так, при деаэрации воды в деаэраторе повышенного давления пар в деаэратор подают в количестве, необходимом для поддержания заданного давления 6, 7 или 8 кгс/см² (см. там же, с. 25). Поскольку нормативное качество деаэрации воды, характеризующееся показателем pH деаэрированной воды, равным 8.3 при отсутствии свободного диоксида углерода в воде, может достигаться при значительно меньших величинах давления в деаэраторе и расхода греющего агента - пара, деаэрация практически постоянно происходит с излишним расходом греющего агента и пониженной экономичностью. С другой стороны, в ряде режимов, несмотря на поддержание заданного давления в деаэраторе, расход греющего агента может оказаться недостаточным для обеспечения нормативного качества деаэрации, что особенно характерно для вакуумной деаэрации воды. Таким образом, вторым недостатком известного способа является низкое качество деаэрации воды.The disadvantage of analogues and prototype is the reduced efficiency of the method of thermal deaeration of water due to the increased energy costs for supplying a heating agent to the deaerator. So, when deaerating water in a deaerator of high pressure, steam is supplied to the deaerator in an amount necessary to maintain a given pressure of 6, 7 or 8 kgf / cm ² (see ibid., P. 25). Since the normative quality of water deaeration, characterized by a pH value of deaerated water, equal to 8.3 in the absence of free carbon dioxide in water, can be achieved with significantly lower pressure values in the deaerator and the consumption of the heating agent — steam, deaeration almost always occurs with an excessive consumption of the heating agent and reduced economy . On the other hand, in a number of modes, despite maintaining a predetermined pressure in the deaerator, the consumption of the heating agent may not be sufficient to ensure the normative quality of deaeration, which is especially typical for vacuum deaeration of water. Thus, the second disadvantage of this method is the low quality of deaeration of water.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества термической деаэрации воды за счет поддержания оптимального расхода греющего агента, подаваемого в деаэратор. The technical result achieved by the present invention is to increase the efficiency and quality of thermal deaeration of water by maintaining the optimal flow rate of the heating agent supplied to the deaerator.

Для достижения этого результата предложен способ термической деаэрации воды, по которому десорбцию растворенного в воде диоксида углерода осуществляют при контакте обрабатываемой воды и греющего агента, которые подают в деаэратор, деаэрированную воду отводят из деаэратора. To achieve this result, a method of thermal deaeration of water is proposed, in which the desorption of carbon dioxide dissolved in water is carried out by contact of the treated water and a heating agent, which are supplied to the deaerator, the deaerated water is removed from the deaerator.

Отличием заявляемого способа является то, что регулирование расхода греющего агента, подаваемого в деаэратор, производят по заданной величине показателя pH деаэрированной воды. The difference of the proposed method is that the flow rate of the heating agent supplied to the deaerator is produced according to a predetermined pH value of the deaerated water.

Проведение регулирования расхода греющего агента, подаваемого в деаэратор, по заданной величине показателя pH позволяет обеспечить качество и экономичность термической деаэрации благодаря поддержанию оптимального расхода греющего агента, т.е. исключению режимов деаэрации с излишним или недостаточным расходом греющего агента. Carrying out the regulation of the flow rate of the heating agent supplied to the deaerator according to a given pH value allows us to ensure the quality and efficiency of thermal deaeration by maintaining the optimal flow rate of the heating agent, i.e. the exclusion of deaeration regimes with excessive or insufficient consumption of the heating agent.

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". The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the set of essential features of the analogue, allowed to identify the set of essential in relation to the technical result of the distinguishing features set forth in the claims. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

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 греющего агента по заданной величине показателя pH в деаэрированной воды, 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. To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed method from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the technical result is not revealed from the prior art determined by the applicant. In particular, the claimed invention does not provide for the addition of a known agent to any known part attached to it according to known rules to achieve a technical result in respect of which the effect of such additions is established. So, such a conversion cannot be attributed to the operation of regulating the consumption of the heating agent for a given pH value in deaerated water, since this operation in the claimed method is carried out in a different set of essential features of the method and according to different rules compared to known methods, which allows ensure the achievement of the desired technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень". Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата. Next, we consider the information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the desired technical result.

На чертеже изображена принципиальная схема установки для термической деаэрации воды, поясняющая способ. The drawing shows a schematic diagram of an installation for thermal deaeration of water, explaining the method.

Входящая в систему подготовку подпиточной воды теплосети на тепловой электростанции установка содержит вакуумный деаэратор 1 с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой воды 2, греющего агента 3 и деаэрированной воды 4, а также регулятор расхода греющего агента 5, соединенный с регулирующим органом 6, включенным в трубопровод 3, и датчиком pH деаэрированной воды 7, установленным на трубопроводе 4. The installation included in the heating water make-up system at a thermal power plant includes a vacuum deaerator 1 with connected pipelines of treated water 2, a heating agent 3 and deaerated water 4, as well as a flow regulator of the heating agent 5 connected to a regulatory body 6 included in the pipeline 3 , and a pH sensor deaerated water 7 mounted on the pipe 4.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа термической деаэрации воды. Consider an example of the implementation of the claimed method of thermal deaeration of water.

Десорбцию растворенного в воде диоксида углерода осуществляют при контакте обрабатываемой воды с температурой 30^oC и греющего агента - перегретой сетевой воды с температурой 100^oC, которые по трубопроводам 2 и 3 подают в деаэратор 1, деаэрированную воду отводят из деаэратора по трубопроводу 4. Регулирование расхода греющего агента, подаваемого в деаэратор, производят по заданной величине показателя pH деаэрированной подпиточной воды 8.3 с помощью регулятора 5, регулирующего клапана 6 и датчика 7. Так, при подаче в деаэратор 800 т/ч обрабатываемой воды для поддержания заданной величине показателя pH деаэрированной воды 8.3, измеряемой датчиком 7, устанавливают регулятором 5 с помощью клапана 6 расход греющего агента - перегретой сетевой воды 280 т/ч. Во всех других режимах термической деаэрации расход греющего агента также поддерживают необходимым и достаточным для обеспечения заданной величине показателя pH деаэрированной воды 8.3, благодаря чему исключают работу деаэратора с излишним или недостаточным расходом греющего агента.The desorption of carbon dioxide dissolved in water is carried out by contacting the treated water with a temperature of 30 ^o C and a heating agent — superheated network water with a temperature of 100 ^o C, which are supplied to deaerator 1 through pipelines 2 and 3, and deaerated water is discharged from the deaerator through pipeline 4. Regulation the flow rate of the heating agent supplied to the deaerator is produced according to a predetermined pH value of deaerated make-up water 8.3 with the help of controller 5, control valve 6 and sensor 7. So, when 800 t / h of ode to maintain the desired pH value of the indicator 8.3 deaerated water measured by the sensor 7, set controller 5 via the valve 6 heating agent Consumption - network superheated water 280 t / h. In all other modes of thermal deaeration, the flow rate of the heating agent is also maintained necessary and sufficient to ensure a given pH value of deaerated water of 8.3, thereby eliminating the operation of the deaerator with an excessive or insufficient flow rate of the heating agent.

Таким образом, 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.Thus, the above information indicates that when using the claimed method the following set of conditions:
- a tool embodying the claimed method is intended for use in industry in the field of heat power;
- for the claimed method in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application is confirmed;
- a method of thermal deaeration of water embodying the claimed invention, when implemented, is able to achieve the desired technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims

The method of thermal deaeration of water, in which the desorption of carbon dioxide dissolved in water is carried out by contact of the treated water and the heating agent, which are fed to the deaerator, the deaerated water is removed from the deaerator, characterized in that the flow rate of the heating agent supplied to the deaerator is controlled by a predetermined value pH value of deaerated water.