RU2168673C1

RU2168673C1 - Method of reagentless prevention of scaling in steam-and- water heat exchangers

Info

Publication number: RU2168673C1
Application number: RU2000106691A
Authority: RU
Inventors: В.И. Шарапов; А.Н. Дерябин; С.Б. Сергеева
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2001-06-10

Abstract

FIELD: control of scaling; boiler plants; heat consuming units; thermal power stations. SUBSTANCE: method consists in preheating water by steam fed to apparatus and removing condensate from apparatus. Part of condensate removed from apparatus is injected into steam which is fed to apparatus, thus reducing intensity of scaling on inner walls of heating surfaces. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в котельных установках, теплоиспользующих установках, тепловых электрических станциях. The invention relates to the field of power engineering and can be used in boiler plants, heat-using plants, thermal power plants.

Известны аналоги - способы работы теплообменного аппарата, по которым воду подогревают в аппарате паром, образующийся конденсат отводят из аппарата (см. кн. Теплоснабжение: Учебное пособие для студентов вузов. А.А. Ионин и др. - М.: Стройиздат, 1982, рис.3.3 и описание к нему на с. 62 и 63). Этот аналог принят в качестве прототипа. Analogs are known - the methods of operation of a heat exchanger, by which water is heated in the apparatus with steam, the condensate formed is removed from the apparatus (see the book Heat Supply: A Study Guide for University Students. A.A. Ionin et al. - M .: Stroyizdat, 1982, fig.3.3 and description to it on p. 62 and 63). This analogue is adopted as a prototype.

Недостатками аналогов и прототипа является повышенное образование накипи на внутренних стенках трубчатых поверхностей нагрева теплообменного аппарата и, как следствие этого, снижение экономичности и эффективности его работы. Образованию накипи на внутренних стенках труб способствует пристенное кипение воды, которое возникает при температуре стенки, превышающей температуру насыщенного пара, соответствующую давлению воды внутри труб. The disadvantages of the analogues and the prototype is the increased formation of scale on the inner walls of the tubular heating surfaces of the heat exchanger and, as a result of this, a decrease in the efficiency and effectiveness of its operation. The formation of scale on the inner walls of the pipes is facilitated by wall boiling of water, which occurs when the wall temperature exceeds the temperature of saturated steam, corresponding to the pressure of the water inside the pipes.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является снижение интенсивности образования накипи на внутренних стенках поверхностей нагрева теплообменного аппарата. The technical result achieved by the present invention is to reduce the intensity of scale formation on the inner walls of the heating surfaces of the heat exchanger.

Для достижения этого результата предложен способ работы, по которому воду подогревают в аппарате паром, образующийся конденсат отводят из аппарата. To achieve this result, a method of operation is proposed, by which water is heated in the apparatus with steam, the condensate formed is removed from the apparatus.

Отличием заявленного способа является то, что в пар, который подают в аппарат, впрыскивают часть отводимого конденсата. The difference of the claimed method is that a part of the condensate is injected into the steam that is supplied to the apparatus.

Включение в совокупность существенных признаков, характеризующих установку, новой операции позволяет предотвратить процесс образования накипи на внутренних стенках поверхностей нагрева теплообменного аппарата благодаря снижению температуры пара, подаваемого в подогреватель, при впрыске в пар части конденсата и предотвращения пристенного кипения воды внутри поверхностей нагрева. The inclusion of the essential features characterizing the installation, the new operation allows you to prevent the process of scale formation on the inner walls of the heating surfaces of the heat exchanger due to the decrease in the temperature of the steam supplied to the heater when part of the condensate is injected into the steam and the wall boiling of water inside the heating surfaces is prevented.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существующим признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению и техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения. 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 existing 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.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна". 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 отношение которого установлено влияние именно таких дополнений. To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions 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 relation to which the influence of such additions is established.

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 схема теплообменного аппарата, поясняющая способ. К входящему в систему подогрева подпиточной воды котельной установки теплообменному аппарату 1 подключены патрубок подвода пара 2, конденсатопровод 3 и трубопровод нагреваемой подпиточной воды 6. В конденсатопровод 3 включен конденсатный насос 4. К патрубку подвода пара 2 подключен трубопровод впрыска конденсата 5, подключенный также к конденсатопроводу 3 после конденсатного насоса 4. The drawing shows a diagram of a heat exchanger explaining the method. A steam supply pipe 2, a condensate pipe 3 and a heated make-up water pipe 6 are connected to the boiler’s make-up water heating system 1. A condensate pump 4 is connected to the condensate pipe 3. A condensate injection pipe 5 is connected to the steam supply pipe 2, also connected to the condensate pipe 3 after the condensate pump 4.

Рассмотрим пример реализации способа. Подогрев воды от 5^oC до 90^oC с расходом 6,58 т/ч осуществляют в пароводяном подогревателе 1 типа ПВП 02, изготовленном по ОСТ-34-531, подводимым по паропроводу 2 паром с параметрами t= 158^o, Р= 0,6 МПа и расходом 1 т/ч. Образующийся конденсат отводят из подогревателя 3 с помощью конденсатного насоса 4. При давлении воды в поверхностном пароводяном подогревателе 0,12 МПа температура кипения равна 104,81^oC, а температура стенки - 112^oC, таким образом в пристенном слое воды имеются условия для кипения. Часть конденсата, расходом 0,56 т/ч, по трубопроводу 5 впрыскивают в пар, подаваемый в пароводяной подогреватель по патрубку подвода пара 2. При впрыскивании части конденсата в паропровод 2 температура пара, подаваемого в пароводяной подогреватель, снижается до 126^oC, соответственно снижается температура стенок труб до 104^oC, таким образом исключается возможность пристенного кипения воды в трубах подогревателя. Благодаря этому предотвращается образование накипи на внутренних стенках труб пароводяного подогревателя, благодаря чему обеспечивается надежная и эффективная работа подогревателя.Consider an example implementation of the method. Water heating from 5 ^o C to 90 ^o C with a flow rate of 6.58 t / h is carried out in a steam-water heater of type 1 PVP 02, manufactured according to OST-34-531, supplied via steam line 2 with steam with parameters t = 158 ^o , P = 0 , 6 MPa and a flow rate of 1 t / h. The condensate formed is removed from the heater 3 using a condensate pump 4. At a water pressure of 0.12 MPa in the surface water-steam heater, the boiling point is 104.81 ^° C and the wall temperature is 112 ^° C, so there are conditions for boiling in the wall layer of water . Part of the condensate, with a flow rate of 0.56 t / h, is injected through line 5 into the steam supplied to the steam-water heater through the steam supply pipe 2. When injecting part of the condensate into the steam-pipe 2, the temperature of the steam supplied to the steam-water heater is reduced to 126 ^o C, respectively the temperature of the walls of the pipes is reduced to 104 ^o C, thus eliminating the possibility of wall boiling water in the pipes of the heater. This prevents the formation of scale on the inner walls of the pipes of the steam-water heater, which ensures reliable and efficient operation of the heater.

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 работы теплообменного аппарата, 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;
- the method of operation of the heat exchanger 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 operation of the heat exchanger, in which the water is heated by the steam supplied to the apparatus, the condensate formed is removed from the apparatus, characterized in that part of the condensate discharged from the apparatus is injected into the steam that is supplied to the apparatus.