RU2153469C1

RU2153469C1 - Vacuum deaeration apparatus

Info

Publication number: RU2153469C1
Application number: RU99105112A
Authority: RU
Inventors: В.И. Шарапов; Д.В. Цюра
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2000-07-27

Abstract

FIELD: heat engineering. SUBSTANCE: apparatus has vacuum deaerator, pipeline for water to be treated, deaerated water pipeline, vapor pipeline, heating agent-overheated water pipeline, which are connected to vacuum deaerator. Heating agent-overheated water pipeline has overheated water heating unit and heating agent pipeline connected to the latter and provided with regulating device. Apparatus is equipped with overheated water temperature regulator connected to sensor for detecting amount remaining solved oxygen in deaerated water and to regulating device mounted on heating agent pipeline of overheated water heater. Such construction allows high-quality vacuum desorption of oxygen from water to be provided by maintaining optimum temperature of heating agent supplied into deaerator. Apparatus may be used in electric power stations and boiler units. EFFECT: increased efficiency and reduced operating costs. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. Известны аналоги - вакуумные деаэрационные установки, содержащие вакуумный деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, выпара, греющего агента - перегретой воды. В трубопровод греющего агента - перегретой воды включен подогреватель перегретой воды с подключенным к нему трубопроводом греющей среды, в который включен регулирующий орган (см. каталог-справочник "Деаэраторы вакуумные", М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1972, рис. 15 на с. 15). Данный аналог принят в качестве прототипа. The invention relates to the field of power engineering and can be used in thermal power plants and boiler plants. Known analogues are vacuum deaeration plants containing a vacuum deaerator with connected pipelines of treated and deaerated water, vapor, heating agent - superheated water. In the pipeline of the heating agent - superheated water, the heater of superheated water is connected with the heating medium pipeline connected to it, into which the regulatory body is included (see the directory "Vacuum Deaerators", M .: NIIINFORMTYAZHMASH, 1972, Fig. 15 on p. 15) . This analogue is adopted as a prototype.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная эффективность работы вакуумной деаэрационной установки из-за излишних энергетических затрат на подогрев греющего агента - перегретой воды перед подачей в деаэратор, а в других случаях - из-за ухудшения качества деаэрации. Так, в соответствии с прототипом в деаэратор постоянно подается греющий агент - перегретая вода с температурой, равной или превышающей 70^oC. Поскольку нормативное качество деаэрации воды, в значительной мере характеризующееся отсутствием растворенного кислорода в деаэрированной воде, может достигаться в ряде режимов, особенно при малых нагрузках деаэратора, при меньших величинах температуры греющего агента - перегретой воды, деаэрация практически постоянно происходит с излишней температурой греющего агента и пониженной экономичностью. С другой стороны, в ряде режимов, несмотря на поддержание заданной температуры греющего агента, эта температура может оказаться недостаточной для обеспечения нормативной эффективности десорбции кислорода, например, при высоких нагрузках деаэратора. Таким образом, вторым недостатком известного способа является низкое качество деаэрации воды.The disadvantage of analogues and prototype is the reduced efficiency of the vacuum deaeration unit due to excessive energy costs for heating the heating agent - superheated water before being fed to the deaerator, and in other cases due to the deterioration of the quality of deaeration. So, in accordance with the prototype, a heating agent is constantly supplied to the deaerator — superheated water with a temperature equal to or higher than 70 ^o C. Since the normative quality of water deaeration, which is largely characterized by the absence of dissolved oxygen in deaerated water, can be achieved in a number of modes, especially when low loads of the deaerator, at lower temperatures of the heating agent - superheated water, deaeration almost always occurs with excessive temperature of the heating agent and reduced efficiency . On the other hand, in a number of modes, despite maintaining the set temperature of the heating agent, this temperature may be insufficient to ensure the normative efficiency of oxygen desorption, for example, at high loads of the deaerator. 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 вакуумной десорбции растворенного кислорода из воды в заявляемой установке за счет поддержания оптимальной температуры греющего агента, подаваемого в деаэратор. The technical result achieved by the present invention is to increase the efficiency and quality of vacuum desorption of dissolved oxygen from water in the inventive installation by maintaining the optimum temperature of the heating agent supplied to the deaerator.

Для достижения этого результата предложена вакуумная деаэрационная установка, содержащая вакуумный деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, выпара, греющего агента - перегретой воды. В трубопровод греющего агента - перегретой воды включен подогреватель перегретой воды с подключенным к нему трубопроводом греющей среды, в который включен регулирующий орган. To achieve this result, a vacuum deaeration unit is proposed that contains a vacuum deaerator with connected pipelines of treated and deaerated water, a vapor, a heating agent — superheated water. In the pipeline of the heating agent - superheated water, the heater of superheated water is included with the heating medium pipeline connected to it, into which the regulatory body is included.

Отличием заявляемой установки является то, что она снабжена регулятором температуры перегретой воды, связанным с датчиком остаточного содержания кислорода в деаэрированной воде и регулирующим органом, включенным в трубопровод греющей среды подогревателя перегретой воды. The difference of the claimed installation is that it is equipped with a temperature controller for superheated water associated with a sensor of the residual oxygen content in deaerated water and a regulatory body included in the heating medium pipe of the superheated water heater.

Включение в совокупность существенных признаков, характеризующих установку, новых элементов: регулятора температуры перегретой воды и датчика остаточного содержания растворенного кислорода в деаэрированной воде, и новой взаимосвязи элементов установки позволяет обеспечить качество и экономичность вакуумной десорбции кислорода из воды в заявляемой установке благодаря поддержанию оптимальной температуры греющего агента, т.е. исключению режимов деаэрации с излишней или недостаточной температурой греющего агента - перегретой воды. The inclusion of the essential features that characterize the installation, new elements: a temperature controller for superheated water and a sensor of the residual dissolved oxygen in deaerated water, and a new relationship between the elements of the installation allows to ensure the quality and efficiency of vacuum desorption of oxygen from water in the inventive installation by maintaining the optimum temperature of the heating agent , i.e. exclusion of deaeration regimes with excessive or insufficient temperature of the heating agent - superheated water.

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 заявленной установки. 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 включение в деаэрационную установку датчика содержания растворенного кислорода, поскольку этот элемент в заявленном устройстве находится в другой совокупности существенных признаков устройства и в новой взаимосвязи с другими элементами устройства по сравнению с известными деаэрационными установками, 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 signs that match the distinctive features of the claimed installation 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, the inclusion of a sensor of dissolved oxygen content in the deaeration unit cannot be attributed to such a conversion, since this element in the claimed device is in a different set of essential features of the device and in a new relationship with other elements of the device compared to the known deaeration plants, which allows 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 вакуумной деаэрационной установки. The drawing shows a schematic diagram of a vacuum deaeration plant.

Входящая в систему подготовки подпиточной воды теплосети на тепловой электростанции установка содержит вакуумный деаэратор 1 с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой воды 2, греющего агента - перегретой воды 3, деаэрированной воды 4, выпара 5, а также подогреватель 6, включенный в трубопровод греющего агента - перегретой воды 3 и соединенный с трубопроводом греющей среды - паропроводом 7. В паропровод 7 включен регулирующий орган 8, соединенный с регулятором температуры 9, к которому подключен датчик остаточного содержания растворенного кислорода в деаэрированной воде 10, установленный на трубопроводе 4. The installation included in the heating water make-up water treatment system at a thermal power plant contains a vacuum deaerator 1 with connected pipelines of treated water 2, a heating agent - superheated water 3, deaerated water 4, evaporator 5, and a heater 6 included in the pipeline of the heating agent - superheated water 3 and connected to the heating medium pipeline - by a steam line 7. A regulating body 8 is connected to the steam line 7, connected to a temperature regulator 9, to which a residual solution sensor is connected oxygen in deaerated water 10 installed on the pipeline 4.

Вакуумная деаэрационная установка работает следующим образом. Vacuum deaeration plant operates as follows.

Десорбция растворенного в воде кислорода осуществляется при контакте обрабатываемой воды и греющего агента - перегретой сетевой воды, которые по трубопроводам 2 и 3 подаются в деаэратор 1, деаэрированная вода отводится из деаэратора по трубопроводу 4, а образовавшийся выпар удаляется из деаэратора эжектором по трубопроводу 5. Регулирование температуры греющего агента, подаваемого в деаэратор, производится по величине заданного остаточного содержания растворенного кислорода в деаэрированной подпиточной воде 50 мкг/л с помощью регулирующего клапана 8, регулятора температуры исходной воды 9 и датчика 10. Датчиком 10 измеряется остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде и, при отклонении его от заданной величины, регулятор температуры 9 с помощью регулирующего клапана 8 изменяет расход пара на подогреватель 6, устанавливая тем самым температуру перегретой воды перед вакуумным деаэратором, необходимую и достаточную для поддержания заданного остаточного содержания растворенного кислорода в деаэрированной воде. Благодаря этому исключатся работа деаэратора с излишней или недостаточной температурой перегретой воды. The desorption of oxygen dissolved in water is carried out at the contact of the treated water and the heating agent — superheated network water, which are supplied to the deaerator 1 through pipelines 2 and 3, deaerated water is discharged from the deaerator via pipeline 4, and the resulting vapor is removed from the deaerator by an ejector through pipeline 5. Regulation the temperature of the heating agent supplied to the deaerator is made according to the value of the specified residual dissolved oxygen content in deaerated make-up water of 50 μg / l using of the valve 8, the temperature controller of the source water 9 and the sensor 10. The sensor 10 measures the residual oxygen content in the deaerated water and, when it deviates from the set value, the temperature controller 9, using the control valve 8, changes the steam flow to the heater 6, thereby setting the temperature superheated water in front of a vacuum deaerator, necessary and sufficient to maintain a given residual oxygen content in deaerated water. Due to this, the operation of the deaerator with excessive or insufficient temperature of superheated water is excluded.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной установки следующей совокупности условий:
- заявленная деаэрационая установка предназначена для использования в промышленности в области теплоэнергетики;
- для заявленной установки в том виде, как она охарактеризована в формуле изобретения, подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;
- деаэрационная установка, воплощающая заявленное изобретение, при его осуществлении способна обеспечить достижение искомого технического результата.Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed installation:
- the claimed deaeration plant is intended for use in industry in the field of heat power;
- for the claimed installation in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application is confirmed;
- a deaeration plant embodying the claimed invention, when implemented, is able to ensure the achievement of the desired technical result.

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

Claims

A vacuum deaeration unit containing a vacuum deaerator with connected pipelines of treated and deaerated water, a vapor, a heating agent - superheated water, the last of which includes a superheated water heater with a heating medium pipe connected to it, which includes a regulatory body, characterized in that that the installation is equipped with a temperature controller for superheated water associated with a sensor of the residual content of dissolved oxygen in deaerated water, and a regulatory body, including in the heating medium pipe of the superheated water heater.