RU2548407C2

RU2548407C2 - Water decarbonisation method for thermal power plant

Info

Publication number: RU2548407C2
Application number: RU2013135392/05A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Шарапов; Ольга Владимировна Пазушкина; Екатерина Валерьевна Кудрявцева; Анна Сергеевна Курочкина
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2015-04-20
Also published as: RU2013135392A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: water decarbonisation method for thermal power plant includes a supply into the decarbonator of a source water and desorbing agent and removal from the decarbonator of deaerated water and desorbing agent with emitted gases. The desorbing agent for the decarbonator is natural gas. Then natural gas with oxygen and carbon dioxide emitted in the decarbonator is fed to boiler burners of the thermal power plant.

EFFECT: invention allows to increase profitability and quality of water decarbonisation, reduce heat losses with removed vented steam from the decarbonator into ambient air.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях и котельных установках, работающих на природном газе.The invention relates to the field of power engineering and can be used at thermal power plants and boiler plants operating on natural gas.

Известен аналог - способ декарбонизации воды для тепловой электрической станции, по которому в декарбонизатор подают исходную воду и десорбирующий агент, из декарбонизатора отводят декарбонизированную воду и десорбирующий агент с выделившимися газами. В качестве десорбирующего агента используют атмосферный воздух, который нагнетают в декарбонизатор вентилятором. Десорбирующий агент из декарбонизатора вместе с выделившимися газами (выпар) отводят в атмосферу (см. Патент №2151951 (РФ), 2000 г.) Этот аналог принят в качестве прототипа.A known analogue is a method of decarbonization of water for a thermal power plant, in which raw water and a stripping agent are supplied to the decarbonizer, decarbonized water and a stripping agent with evolved gases are removed from the decarbonizer. As a desorbing agent, atmospheric air is used, which is pumped into the decarbonizer by a fan. The desorbing agent from the decarbonizer together with the released gases (vapor) is vented to the atmosphere (see Patent No. 2151951 (RF), 2000). This analogue is adopted as a prototype.

Недостатком аналога и прототипа является пониженная экономичность из-за необходимости затрат энергии на подачу вентилятором воздуха в декарбонизатор. Кроме того, нагретый в декарбонизаторе воздух выбрасывается в атмосферу, что также понижает экономичность. Наличие в воздухе, применяемом в качестве десорбирующего агента, удаляемых газов (диоксида углерода) приводит к снижению массообменной эффективности (качества) декарбонизации воды.The disadvantage of the analogue and prototype is the reduced efficiency due to the need for energy costs for the fan to supply air to the decarbonizer. In addition, the air heated in the decarbonizer is discharged into the atmosphere, which also reduces efficiency. The presence in the air used as a desorbing agent of the removed gases (carbon dioxide) leads to a decrease in the mass transfer efficiency (quality) of water decarbonization.

Техническим результатом, достигаемым настоящим способом, является повышение экономичности и качества декарбонизации воды путем устранения затрат энергии на привод вентилятора декарбонизатора, снижения потерь теплоты с удаляемым выпаром декарбонизатора в окружающую среду, а также путем использования для декарбонизации десорбирующего агента с минимальным содержанием удаляемых газов.The technical result achieved by the present method is to increase the cost-effectiveness and quality of decarbonization of water by eliminating energy costs for the decarbonizer fan drive, reducing heat loss with the decarbonizer vapor being removed into the environment, and also using a desorbing agent for decarbonization with a minimum content of removed gases.

Для достижения этого технического результата предложен способ декарбонизации воды для тепловой электрической станции, по которому в декарбонизатор подают исходную воду и десорбирующий агент, из декарбонизатора отводят декарбонизированную воду и десорбирующий агент с выделившимися газами.To achieve this technical result, a method is proposed for decarbonizing water for a thermal power plant, in which raw water and a desorbing agent are supplied to the decarbonizer, decarbonized water and a desorbing agent with evolved gases are removed from the decarbonizer.

Особенность заключается в том, что в качестве десорбирующего агента в декарбонизаторе используют природный газ, затем природный газ с выделившимися в декарбонизаторе кислородом и диоксидом углерода подают в горелки котла тепловой электрической станции.The peculiarity lies in the fact that natural gas is used as a stripping agent in the decarbonizer, then natural gas with oxygen and carbon dioxide released in the decarbonizer is fed to the burners of the boiler of the thermal power station.

Предложенная совокупность признаков способа обеспечивает повышение экономичности и качества декарбонизации воды путем устранения затрат энергии на привод вентилятора декарбонизатора, снижения потерь теплоты с удаляемым выпаром декарбонизатора в окружающую среду, а также путем использования для декарбонизации десорбирующего агента с минимальным содержанием удаляемых газов. Теплота, полученная от обрабатываемой воды в декарбонизаторе, полностью используется в котле. Практическое отсутствие в десорбирующем агенте - природном газе диоксида углерода обеспечивает повышение качества декарбонизации, а отсутствие в природном газе кислорода позволяет, кроме того, использовать декарбонизатор в качестве первой ступени деаэрации воды.The proposed set of features of the method provides an increase in the cost-effectiveness and quality of water decarbonization by eliminating energy costs for the decarbonizer fan drive, reducing heat loss with the decarbonizer vapor being removed into the environment, and also by using a desorbing agent for decarbonization with a minimum content of removed gases. The heat received from the treated water in the decarbonizer is fully used in the boiler. The practical absence of carbon dioxide in the desorbing agent, natural gas, improves the quality of decarbonization, and the absence of oxygen in natural gas makes it possible, moreover, to use the decarbonizer as the first stage of water deaeration.

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления способа с получением искомого технического результата.Next, we consider the information confirming the possibility of implementing the method with obtaining the desired technical result.

На чертеже изображена принципиальная схема тепловой электрической станции, поясняющая способ.The drawing shows a schematic diagram of a thermal power plant explaining the method.

Тепловая электрическая станция содержит паровой котел 1 с горелкой 2, подключенный паропроводом острого пара к паровой турбине 3. Конденсатор 4 турбины 3 подключен трубопроводом основного конденсата к деаэратору питательной воды 5. К деаэратору 5 также подключен трубопроводом декарбонизированной добавочной питательной воды декарбонизатор 6 с трубопроводом 7 подвода исходной воды, трубопроводами подвода 8 и отвода 9 природного газа. Трубопровод 9 отвода природного газа подключен к горелке 2 котла 1. Деаэратор 5 соединен трубопроводом питательной воды через питательный насос с котлом 1.The thermal power station contains a steam boiler 1 with a burner 2, connected by a steam line of sharp steam to the steam turbine 3. The condenser 4 of the turbine 3 is connected by the main condensate pipe to the feed water deaerator 5. The decarbonizer 6 is also connected to the deaerator 5 by the decarbonized feed water pipe 6 with the supply pipe 7 source water, pipelines supply 8 and removal 9 of natural gas. The natural gas drain pipe 9 is connected to the burner 2 of the boiler 1. The deaerator 5 is connected by the feed water pipe through the feed pump to the boiler 1.

Способ декарбонизации воды для тепловой электрической станции состоит из следующих операций.The method of decarbonization of water for a thermal power plant consists of the following operations.

В паровом котле 1 вырабатывают пар, для чего в котел 1 через горелку 2 подают природный газ. Пар подают в паровую турбину 3, отработавший пар конденсируют в конденсаторе 4, затем основной конденсат подают в деаэратор 5. В деаэратор 5 подают также добавочную питательную воду, которую перед деаэрацией декарбонизируют (удаляют из нее диоксид углерода) в декарбонизаторе 6. Исходную воду в декарбонизатор 6 подводят по трубопроводу 7. В качестве десорбирующего агента в декарбонизаторе 6 используют природный газ, который подают в декарбонизатор по трубопроводу 8. Природный газ вместе с выделившимися из воды кислородом и диоксидом углерода отводят из декарбонизатора 6 по трубопроводу 9 в горелку 2 котла 1. Питательную воду из деаэратора 5 подают питательным насосом в котел 1.Steam is generated in the steam boiler 1, for which natural gas is supplied to the boiler 1 through the burner 2. The steam is fed to a steam turbine 3, the exhaust steam is condensed in a condenser 4, then the main condensate is fed to a deaerator 5. Additional dewatering water is also supplied to the deaerator 5, which is decarbonized before deaeration (carbon dioxide is removed from it) in a decarbonizer 6. The source water is in a decarbonizer 6 are fed through line 7. Natural gas is used as a stripping agent in the decarbonizer 6, which is fed to the decarbonizer via line 8. Natural gas, along with oxygen and carbon dioxide released from the water twater calciner from 6 to line 9 to the burner 2 of the boiler 1. The feed water from the degasifier 5 is fed into the boiler feed pump 1.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает достижение технического результата - повышения экономичности и качества декарбонизации воды для тепловой электрической станции путем устранения затрат энергии на привод вентилятора декарбонизатора, снижения потерь теплоты с удаляемым выпаром декарбонизатора в окружающую среду, а также путем использования для декарбонизации десорбирующего агента с минимальным содержанием удаляемых газов. Теплота, полученная от обрабатываемой воды в декарбонизаторе, полностью используется в котле. Практическое отсутствие в десорбирующем агенте - природном газе диоксида углерода обеспечивает повышение качества декарбонизации, а отсутствие в природном газе кислорода позволяет, кроме того, использовать декарбонизатор в качестве первой ступени деаэрации воды.Thus, the proposed method ensures the achievement of a technical result - improving the efficiency and quality of water decarbonization for a thermal power plant by eliminating energy costs for the decarbonizer fan drive, reducing heat loss with the decarbonizer vapor being removed into the environment, and also using a desorbing agent for decarbonization with a minimum gas content. The heat received from the treated water in the decarbonizer is fully used in the boiler. The practical absence of carbon dioxide in the desorbing agent, natural gas, improves the quality of decarbonization, and the absence of oxygen in natural gas makes it possible, moreover, to use the decarbonizer as the first stage of water deaeration.

Claims

A method of decarbonizing water for a thermal power plant, in which raw water and a stripping agent are supplied to the decarbonizing agent, decarbonized water and a stripping agent with evolved gases are withdrawn from the decarbonizing apparatus, characterized in that natural gas is used as a stripping agent in the decarbonizer, then natural gas is released in a decarbonizer, oxygen and carbon dioxide are fed into the burners of the boiler of a thermal power station.