RU2161133C1

RU2161133C1 - Method of water thermal deaeration

Info

Publication number: RU2161133C1
Application number: RU2000100883A
Authority: RU
Inventors: В.И. Шарапов; Д.В. Цюра
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 2000-01-11
Filing date: 2000-01-11
Publication date: 2000-12-27

Abstract

FIELD: heat and power engineering. SUBSTANCE: method may be used in heat and power generating sets and boiler plants. Method includes desorption of carbon dioxide dissolved in water. Method is realized at contact of source water and heating agent in spray-type deaerator. Source water and heating agent are supplied to deaerator under gauge pressure. Deaerator water and flash steam formed during deaeration are removed from deaerator. Source water pressure upstream from deaerator is adjusted by preset value pH of deaerated water. Method provides for improved quality of water thermal deaeration. EFFECT: higher efficiency. 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 термическую деаэрацию, в том числе десорбцию растворенного в воде диоксида углерода, осуществляют при контакте исходной воды и греющего агента - пара, которые подают в деаэратор распылительного типа под избыточным давлением, деаэрированную воду и выпар отводят из деаэратора (см. В.А. Галустов, Прямоточные распылительные аппараты в теплоэнергетике. - М.: Энергоатомиздат, 1989, с. 108-110.) Данный аналог принят в качестве прототипа. Analogs are known - methods of thermal deaeration of water, by which thermal deaeration, including desorption of carbon dioxide dissolved in water, is carried out by contact of the source water and a heating agent - steam, which are supplied to the spray type deaerator under excessive pressure, deaerated water and vapor are removed from deaerator (see V. A. Galustov, Direct-flow spraying apparatus in the power system. - M .: Energoatomizdat, 1989, pp. 108-110.) This analogue is adopted as a prototype.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность способа термической деаэрации воды из-за повышенных энергетических затрат. Так, при деаэрации воды в атмосферном распылительном деаэраторе давление исходной воды перед фopсункaми деаэратора поддерживается в интервале 0,07 - 0,35 МПа. Поскольку нормативное качество термической деаэрации в значительной мере характеризующееся остаточным содержанием диоксида углерода и соответствующей ему величиной pH деаэрированной воды, в большинстве случаев может достигаться при значительно меньших величинах давления исходной воды перед форсунками, деаэрация практически постоянно происходит с пониженной экономичностью. С другой стороны, в ряде режимов, например при увеличении производительности и диаметров сопел форсунок, нормативное качество деаэрации воды может быть не достигнуто даже несмотря на поддержание установленного давления исходной воды перед форсунками. The disadvantage of analogues and prototype is the reduced efficiency of the method of thermal deaeration of water due to increased energy costs. So, during deaeration of water in an atmospheric spray deaerator, the pressure of the source water in front of the deaerator nozzles is maintained in the range of 0.07 - 0.35 MPa. Since the regulatory quality of thermal deaeration is largely characterized by the residual carbon dioxide content and the corresponding pH value of deaerated water, in most cases it can be achieved with significantly lower values of the pressure of the source water in front of the nozzles, deaeration almost always occurs with reduced efficiency. On the other hand, in a number of modes, for example, with increasing productivity and nozzle nozzle diameters, the normative quality of water deaeration may not be achieved even though maintaining the set pressure of the source water in front of the nozzles.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества термической деаэрации. The technical result achieved by the present invention is to increase the efficiency and quality of thermal deaeration.

Для достижения этого результата предложен способ термической деаэрации воды, по которому десорбцию растворенного в воде диоксида углерода осуществляют при контакте в деаэраторе распылительного типа исходной воды и греющего агента, которые подают в деаэратор под избыточным давлением, деаэрированную воду и образовавшийся при деаэрации выпар 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 in the spray type deaerator of the source water and a heating agent, which are supplied to the deaerator under overpressure, deaerated water and the vapor formed during deaeration are removed from the deaerator.

Отличием заявляемого способа является то, что регулирование давления исходной воды перед деаэратором производят по заданной величине pH деаэрированной воды. The difference of the proposed method is that the regulation of the pressure of the source water in front of the deaerator is carried out at a given pH value of the deaerated water.

Проведение регулирования давления воды в деаэраторе по заданной величине pH деаэрированной воды позволяет обеспечить качество и экономичность термической деаэрации благодаря поддержанию оптимального давления воды в деаэраторе, т.е. исключению режимов деаэрации с излишним или недостаточным давлением воды в деаэраторе. Carrying out the regulation of water pressure in the deaerator according to a given pH value of deaerated water allows us to ensure the quality and efficiency of thermal deaeration by maintaining the optimal water pressure in the deaerator, i.e. the exclusion of deaeration regimes with excessive or insufficient water pressure in the deaerator.

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 давления 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 implementation of the operation of regulating the water pressure, 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 to achieve 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 подготовки подпиточной воды теплосети на тепловой электростанции установка содержит атмосферный деаэратор распылительного типа 1 с подключенными к нему трубопроводами исходной воды 2, греющего агента 3, деаэрированной воды 4 и отвода выпара 5, а также регулятор давления исходной воды 7, соединенный с регулирующим органом 6, включенным в трубопровод 2, и датчиком pH деаэрированной воды 8, установленным на трубопроводе 4. В качестве регулирующего органа 6 может быть установлен регулирующий клапан или электронасос с регулируемой частотой вращения. В деаэраторе 1 установлены форсунки 9 для распыливания исходной воды. The installation included in the heating water make-up water treatment system at a thermal power plant contains a spray-type atmospheric deaerator 1 with feed water pipes 2, a heating agent 3, deaerated water 4 and an outlet 5 connected to it, and a source water pressure regulator 7 connected to a regulatory body 6, included in the pipeline 2, and a pH sensor of deaerated water 8, installed on the pipeline 4. As a regulatory body 6 can be installed control valve or an electric pump with adjustable nd speed. In the deaerator 1, nozzles 9 are installed for spraying the source water.

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 исходной воды и греющего агента - пара, которые по трубопроводам 2 и 3 подают в деаэратор 1, деаэрированную воду отводят из деаэратора по трубопроводу 4, а образовавшийся при деаэрации выпар - по трубопроводу 5. Исходную воду распыливают в деаэраторе 1 форсунками 9. Регулирование давления исходной воды перед деаэратором производят по заданной величине pH деаэрированной воды 8,33, соответствующей отсутствию в воде растворенного диоксида углерода, с помощью регулятора 7, регулирующего органа 6 и датчика 8. Во всех режимах термической деаэрации давление воды в деаэраторе поддерживают необходимым и достаточным для обеспечения заданной величины pH 8,33, благодаря чему исключают работу деаэратора с излишним или недостаточным давлением воды в деаэраторе. The desorption of carbon dioxide dissolved in water is carried out by contact of the source water and the heating agent — steam, which are supplied to the deaerator 1 through pipelines 2 and 3, the deaerated water is discharged from the deaerator via pipeline 4, and the vapor formed during deaeration is piped 5. The initial water is sprayed in the deaerator 1 with nozzles 9. The pressure of the source water in front of the deaerator is controlled by the set pH value of the deaerated water 8.33, which corresponds to the absence of dissolved carbon dioxide in the water, using regulator 7, p the regulating organ 6 and the sensor 8. In all modes of thermal deaeration, the water pressure in the deaerator is maintained necessary and sufficient to ensure a given pH value of 8.33, which eliminates the deaerator operation with excessive or insufficient water pressure in the deaerator.

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.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 in the spray type deaerator of the source water and a heating agent, which are supplied to the deaerator under excessive pressure, the deaerated water and the vapor formed during deaeration are removed from the deaerator, characterized in that the regulation the pressure of the source water in front of the deaerator is produced at a given pH value of the deaerated water.