RU2700534C1 - Multi-stage evaporation plant - Google Patents

Multi-stage evaporation plant Download PDF

Info

Publication number
RU2700534C1
RU2700534C1 RU2018133742A RU2018133742A RU2700534C1 RU 2700534 C1 RU2700534 C1 RU 2700534C1 RU 2018133742 A RU2018133742 A RU 2018133742A RU 2018133742 A RU2018133742 A RU 2018133742A RU 2700534 C1 RU2700534 C1 RU 2700534C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
feed water
heating steam
pipe
evaporation
water
Prior art date
Application number
RU2018133742A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Александрович Таймаров
Римма Валентиновна Ахметова
Владимир Кузьмич Ильин
Эдуард Адгамович Ахметов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ")
Priority to RU2018133742A priority Critical patent/RU2700534C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2700534C1 publication Critical patent/RU2700534C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/26—Multiple-effect evaporating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D5/00—Controlling water feed or water level; Automatic water feeding or water-level regulators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention can be used in thermal treatment of feed water to compensate for its losses in boilers at thermal power plants, as well as in production and in technologies with a wide range of change of demand for thermally cleaned water at peak loads. Multistage evaporation plant comprises primary heating steam supply pipe 1, secondary heating steam outlet pipes 3, first 4, second 21, third 22, fourth 23 evaporation stages connected to each other via heating steam and feed water, condensate drain pipe 5, distillate discharge pipe 27, feed water supply pipe 6, feed water interstage overflow pipe 7, feed water heater 13, feed water purging end pipe 16, computer-aided computerized program control unit, bypass pipes for supply of primary 31 and secondary 19 heating steam, supply 12 and purging of feed water 10, equipped with electric drives 2, 8, 11, 17, 20, 28, 29, 30, flow meters 24, pressure sensors 25 and temperature 26, electrically connected with a computerized program control unit 18 and configured to connect all connected evaporation stages 4, 21, 22, 23 via a computer program in a heating steam and feed water in the form of one chain or connection of all evaporation stages 4, 21, 22, 23 in the form of two parallel chains containing two evaporation stages, connected in series by heating steam and water, and also with possibility of providing minimum specific heat consumption for distillate production.
EFFECT: invention enables to minimize specific heat consumption for producing thermally desalted water by reducing hydraulic resistance of flow part of the plant at peak loads and selecting temperature values, heating steam, feed water and condensate pressure by controlling the flow of heating steam, feed water, condensate and distillate using computerized program control.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области устройств, предназначенных для термической очистки питательной воды для восполнения ее потерь в котлах на тепловых электростанциях. Изобретение может быть также использовано на производствах и в технологиях с широким диапазоном изменения потребности в термически очищенной воде при пиковых нагрузках.The invention relates to the field of devices for the thermal treatment of feed water to make up for its losses in boilers at thermal power plants. The invention can also be used in factories and in technologies with a wide range of changes in the need for thermally purified water at peak loads.

Известна многоступенчатая испарительная установка, содержащая трубу подачи первичного греющего пара, трубу отвода вторичного греющего пара, первую, вторую, третью, четвертую ступени испарения, соединенных между собой последовательно по греющему пару и питательной воде, трубу отвода конденсата, трубы отвода дистиллята, трубу подачи питательной воды, трубу межступенчатого перетока питательной воды, подогреватель питательной воды, трубу отвода дистиллята, трубу подвода питательной воды для подогрева, концевую трубу продувки питательной воды (см. патент на изобретение РФ №2065062 http://www.freepatent.ru/patents/2065062). Недостатки известной конструкции:A multi-stage evaporator installation is known, comprising a primary heating steam supply pipe, a secondary heating steam removal pipe, a first, second, third, fourth evaporation stage, connected together in series by heating steam and feed water, a condensate drain pipe, a distillate drain pipe, a feed pipe water, interstage feed water flow pipe, feed water heater, distillate drain pipe, feed water supply pipe for heating, feed end purge pipe water (see patent for the invention of the Russian Federation No. 2065062 http://www.freepatent.ru/patents/2065062). The disadvantages of the known design:

1. Невозможность увеличения производительности установки из-за ограничения пропускной способности по греющему пару и по питательной воде при пиковой потребности в термически обессоленной воде, так как все ступени испарения соединены последовательно.1. The impossibility of increasing the productivity of the installation due to the limited capacity for heating steam and feed water at peak demand for thermally demineralized water, since all evaporation stages are connected in series.

2. Невозможность выбора режимов работы установки с минимальными удельными затратами тепла на получение термически обессоленной воды.2. The inability to select the operating modes of the installation with minimal specific heat consumption for obtaining thermally desalted water.

Задачей изобретения является создание многоступенчатой испарительной установки, в которой устранены недостатки прототипа.The objective of the invention is the creation of a multi-stage evaporative installation, which eliminates the disadvantages of the prototype.

Технический результат направлен на решение задачи минимизации удельных затрат тепла на получение термически обессоленной воды, что достигается за счет снижения гидравлического сопротивления проточной части установки при пиковых нагрузках и выбора значений температуры, давления греющего пара, питательной воды и конденсата путем регулирования расходов греющего пара, питательной воды, конденсата и дистиллята с применением компьютеризированного программного управления.The technical result is aimed at solving the problem of minimizing the specific heat consumption for obtaining thermally desalted water, which is achieved by reducing the hydraulic resistance of the flow part of the installation at peak loads and selecting temperature, heating steam pressure, feed water and condensate by regulating the flow of heating steam, feed water , condensate and distillate using computerized control software.

Технический результат достигается тем, что в многоступенчатой испарительной установке, содержащей трубу подачи первичного греющего пара, трубы отвода вторичного греющего пара, первую, вторую, третью, четвертую ступени испарения, соединенных технологически между собой по греющему пару и питательной воде, трубу отвода конденсата, трубы отвода дистиллята, трубу подачи питательной воды, трубы межступенчатого перетока питательной воды, подогреватель питательной воды, трубы отвода дистиллята, концевую трубу продувки питательной воды, согласно настоящему изобретению дополнительно включены технологически соединенные компьютеризированный блок программного управления, байпасные трубы подачи первичного и вторичного греющего пара, подачи и продувки питательной воды, снабженные электроприводными вентилями, расходомерами, датчиками давления и температуры, технологически соединенные электрической связью с компьютеризированным блоком программного управления и выполненные с возможностью соединения по компьютерной программе всех последовательно соединенных ступеней испарения по греющему пару и питательной воде в виде одной цепочки или соединения всех ступеней испарения в виде двух параллельных цепочек, содержащих по две ступени испарения, последовательно соединенные по греющему пару и воде, а также с возможностью обеспечения минимального удельного расхода тепла на выработку дистиллята.The technical result is achieved in that in a multi-stage evaporator installation containing a primary heating steam supply pipe, secondary heating steam removal pipes, first, second, third, fourth evaporation stages, which are connected technologically to each other through heating steam and feed water, a condensate drain pipe, pipes distillate outlet, feed water supply pipe, interstage feed water flow pipe, feed water heater, distillate drain pipe, feed water purge end pipe, according The present invention further includes a technologically connected computerized program control unit, bypass pipes for supplying primary and secondary heating steam, supply and purge feed water, equipped with electric valves, flow meters, pressure and temperature sensors, technologically connected by electrical connection with a computerized program control unit and made with the ability to connect in a computer program all series-connected steps eniya of heating steam and the feed water in the form of a chain or connecting all stages of evaporation in the form of two parallel chains containing two evaporation stages, serially connected by a pair of heating and water, as well as to provide a minimum specific heat consumption for the production of distillate.

Заявляемая конструкция показана на фиг., где позициями обозначены следующие элементы и узлы:The inventive design is shown in Fig., Where the positions denote the following elements and nodes:

1 - труба подачи первичного греющего пара,1 - pipe supply primary heating steam,

2 - байпасный вентиль первичного греющего пара,2 - bypass valve of the primary heating steam,

3 - труба отвода вторичного греющего пара,3 - pipe exhaust secondary heating steam,

4 - первая ступень испарения,4 - the first stage of evaporation,

5 - труба отвода конденсата,5 - condensate drain pipe,

6 - труба подачи питательной воды,6 - pipe feed water,

7 - труба межступенчатого перетока питательной воды,7 - pipe interstage flow of feed water,

8 - байпасный вентиль продувки питательной воды,8 - bypass valve purge feed water,

9 - переключающий вентиль межступенчатого перетока питательной воды,9 - switching valve interstage flow of feed water,

10 - байпасная труба продувки питательной воды,10 - bypass pipe purge feed water,

11 - байпасный вентиль подачи питательной воды,11 - bypass valve feed water,

12 - байпасная труба подачи питательной воды,12 - bypass pipe feed water,

13 - подогреватель питательной воды,13 - feed water heater,

14 - труба отвода конденсата вторичного сбросного пара,14 - pipe drain condensate secondary waste steam,

15 - труба подвода питательной воды для подогрева,15 - pipe feed water for heating,

16 - концевая труба продувки питательной воды,16 - end pipe purge feed water,

17 - байпасный вентиль вторичного греющего пара,17 - bypass valve secondary heating steam,

18 - компьютеризированный блок программного управления,18 is a computerized program control unit,

19 - байпасная труба вторичного греющего пара,19 - bypass pipe secondary heating steam,

20 - переключающий вентиль вторичного греющего пара,20 - switching valve secondary heating steam,

21 - вторая ступень испарения,21 - the second stage of evaporation,

22 - третья ступень испарения,22 - the third stage of evaporation,

23 - четвертая ступень испарения,23 - the fourth stage of evaporation,

24 - расходомер,24 - flow meter

25 - дачик давления,25 - pressure gauge,

26 - датчик температуры,26 - temperature sensor,

27 - труба отвода дистиллята,27 - pipe removal of distillate,

28 - регулировочный многофункциональный вентиль,28 - adjusting multi-function valve,

29 - регулировочный вентиль первичного греющего пара,29 - control valve primary heating steam,

30 - регулировочный вентиль питательной воды,30 - control valve feed water,

31 - байпасная труба первичного греющего пара.31 - bypass pipe of the primary heating steam.

Все вентили в составе установки заявляемой конструкции являются электроприводными по компьютерной команде с блока управления.All valves in the installation of the claimed design are electric actuated by a computer command from the control unit.

Тонкими пунктирными линиями на фиг. показаны электрические связи между компьютеризированным блоком программного управления и расходомерами, датчиками температуры, давления, электроприводными вентилями.The thin dashed lines in FIG. electrical connections between a computerized software control unit and flow meters, temperature, pressure, and electric valve valves are shown.

Назначение и взаимодействие элементов и узлов следующее.The purpose and interaction of elements and nodes is as follows.

По трубе 1 (см. фиг.) подачи первичного греющего пара поступает пар с давлением около 1,2 МПа от постороннего источника через электроприводной вентиль 29 и расходомер 24 в первую ступень испарения 4.The pipe 1 (see Fig.) Feed the primary heating steam enters steam with a pressure of about 1.2 MPa from an external source through an electric actuator valve 29 and a flow meter 24 to the first stage of evaporation 4.

Расходомер 24 служит для измерения расхода греющего пара, выработки электрического сигнала и передачи этого сигнала по электрической связи в компьютеризированный блок 18 программного управления.The flow meter 24 is used to measure the flow of heating steam, generate an electrical signal and transmit this signal via electrical communication to a computerized control unit 18.

Электроприводной байпасный вентиль 2 служит для открытия подачи первичного греющего пара по байпасной трубе 31 непосредственно в третью ступень 22 испарения при работе ступеней испарения в виде двух параллельных цепочек.The electric bypass valve 2 serves to open the supply of primary heating steam through the bypass pipe 31 directly to the third evaporation stage 22 during operation of the evaporation stages in the form of two parallel chains.

Вентиль 2 соединен электрической связью с компьютеризированным блоком программного управления 18 и управляется по компьютерной команде для регулирования расхода тепла, подаваемого с греющим паром на испарение питательной воды при параллельном соединении ступеней испарения в две цепочки по две ступени в каждой.The valve 2 is electrically connected to a computerized control unit 18 and is controlled by a computer command to control the heat flow supplied with the heating steam to evaporate the feed water when the evaporation stages are connected in parallel in two chains of two stages each.

Первая ступень испарения 4 служит для передачи тепла от греющего пара питательной воде, очищаемой от загрязняющих включений и солей, и подводимой по трубе 6.The first stage of evaporation 4 serves to transfer heat from the heating steam to feed water, purified from polluting inclusions and salts, and supplied through the pipe 6.

Труба 3 служит для отвода ко второй ступени 21 испарения вторичного греющего пара, образующегося при испарении питательной воды за счет тепла первичного греющего пара в первой ступени 4.The pipe 3 serves to divert to the second stage 21 of evaporation of the secondary heating steam generated during the evaporation of feed water due to the heat of the primary heating steam in the first stage 4.

Конструктивно по размеру площадей теплообменных поверхностей первая 4, вторая 21, третья 22 и четвертая 23 ступени испарения являются идентичными.Structurally, according to the size of the heat exchange surface areas, the first 4, second 21, third 22 and fourth 23 evaporation stages are identical.

Греющий пар, подводимый к первой ступени испарения 4, отдавая тепло питательной воде, конденсируется и отводится по трубе 5 в сборник термически обессоленной воды (сборник термически обессоленной вода на фиг. 1 не показан).The heating steam supplied to the first stage of evaporation 4, giving off heat to the feed water, condenses and is discharged through the pipe 5 to the collector of thermally demineralized water (the collector of thermally demineralized water is not shown in Fig. 1).

Температура и давление конденсата на выходе трубы 5 контролируется датчиком температуры и давления, соединенными с компьютеризированным блоком 18. Расход конденсата регулируется электроприводным вентилем 28, соединенным электрической связью с компьютеризированным блоком программного управления 18.The temperature and pressure of the condensate at the outlet of the pipe 5 is controlled by a temperature and pressure sensor connected to the computerized unit 18. The condensate flow is regulated by an electric drive valve 28, which is connected by electrical communication with the computerized control unit 18.

Количество питательной воды, не превратившееся во вторичный греющий пар в первой ступени 4, отводится по трубе 7 межступенчатого перетока питательной воды во вторую ступень 21.The amount of feed water that has not turned into a secondary heating steam in the first stage 4 is discharged through a pipe 7 of an interstage flow of feed water to the second stage 21.

Вторая ступень 21 испарения служит для передачи тепла от вторичного греющего пара, поступившего по трубе 3 из первой 4 ступени испарения, питательной воде, поступившей по трубе 7 из первой ступени 4.The second stage 21 of evaporation is used to transfer heat from the secondary heating steam received through the pipe 3 from the first 4 stages of evaporation, feed water fed through the pipe 7 from the first stage 4.

Байпасная труба 10 служит для продувки питательной воды из второй ступени 21 и подачи этой воды в концевую трубу продувки 16 при переключении третьей 22 и четвертой ступени 23 в параллельную цепочку.Bypass pipe 10 is used to purge feed water from the second stage 21 and supply this water to the end purge pipe 16 when switching the third 22 and fourth stage 23 into a parallel chain.

Электроприводной байпасный вентиль 8, размещенный на трубе 10, служит переключения движения питательной на стадии продувки в обход третьей 22 и четвертой 23 ступеней испарения при параллельном режиме их работы.An electric bypass valve 8 located on the pipe 10 serves to switch the feeding movement at the purge stage, bypassing the third 22 and fourth 23 evaporation stages in parallel operation.

Переключающий электроприводной вентиль 9 служит для закрытия движения питательной воды со второй ступени на третью ступень при переходе на параллельный режим подачи питательной воды в ступени 22 и 23.The switching electric valve 9 serves to close the movement of feed water from the second stage to the third stage when switching to a parallel mode of supply of feed water to the stages 22 and 23.

Переключающий электроприводной вентиль 11 служит для открытия подачи питательной воды по трубе 12 непосредственно в третью ступень 22 после подогревателя 13 при переходе на параллельный режим работы с повышенной производительностью.The switching electric actuator valve 11 serves to open the supply of feed water through the pipe 12 directly to the third stage 22 after the heater 13 when switching to a parallel mode of operation with increased performance.

Электроприводной байпасный вентиль 8, электроприводной переключающий вентиль 9 межступенчатого перетока питательной воды и электроприводной переключающий вентиль 11 подвода питательной воды соединены электрической связью с компьютеризированным блоком программного управления 18 и управляются по компьютерной команде.The electric bypass valve 8, the electric switching valve 9 of the inter-stage feed water flow and the electric switching valve 11 for feeding the feed water are connected by electrical communication with the computerized control unit 18 and are controlled by a computer command.

Электроприводной переключающий вентиль 20 вторичного пара служит для закрытия подачи вторичного греющего пара после второй ступени 21 в третью ступень испарения 22.The electric switching valve 20 of the secondary steam serves to close the supply of the secondary heating steam after the second stage 21 to the third evaporation stage 22.

Электроприводной байпасный вентиль 17 открывает подачу вторичного пара после второй ступени испарения 21 в подогреватель 13 питательной воды, подводимой через трубу 15.The electric bypass valve 17 opens the secondary steam supply after the second evaporation stage 21 to the feed water heater 13 supplied through the pipe 15.

Труба 16 служит для подачи продувочной воды внешним потребителям для утилизации тепла (на фиг. потребители условно не показаны).Pipe 16 serves to supply purge water to external consumers for heat recovery (consumers are not shown conditionally in FIG.).

Электроприводные регулировочные вентили 28 (на фиг. номер позиции у всех четырех вентилей одинаковый) соответственно служат для регулирования расхода из первой ступени 4 конденсата греющего пара и расхода дистиллята из труб 27 ступеней 21, 22, 23.Electric control valves 28 (in Fig. The position number for all four valves is the same) respectively serve to control the flow rate from the first stage 4 of the heating steam condensate and the flow rate of the distillate from the pipes 27 of the stages 21, 22, 23.

Байпасная труба 31 служит для подачи первичного греющего пара непосредственно в третью ступень при переключении работы третьей и четвертой ступеней в параллельный режим.Bypass pipe 31 serves to supply the primary heating steam directly to the third stage when switching the operation of the third and fourth stages to parallel mode.

Электроприводные регулировочные вентили первичного греющего пара 2, 29 и питательной воды 11, 30, соединенные электрической связью с компьютеризированным блоком программного управления 18, служат для количественного изменения по компьютерной команде расходов греющего пара и питательной воды в соответствии с требуемым объемом потребления термически обессоленной воды при минимальных удельных затратах тепла q на получение дистиллята, определяемых по формулеThe electric control valves of the primary heating steam 2, 29 and feed water 11, 30, connected by electrical connection to a computerized control unit 18, serve for quantitative changes by a computer command of the flow rates of heating steam and feed water in accordance with the required volume of consumption of thermally demineralized water with minimal specific heat costs q for producing distillate, determined by the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где Qy - расход теплоты на испарительную установку, кДж/с; Dy - производительность испарительной установки, т/ч.where Q y is the heat consumption for the evaporation plant, kJ / s; D y - the performance of the evaporation plant, t / h

Расход теплоты на испарительную установкуHeat consumption for the evaporator

Figure 00000002
Figure 00000002

где Dп - расход первичного греющего пара, кг/с; iп, i'п - энтальпия пара и конденсата при температуре насыщения, кДж/кг.where D p - flow rate of the primary heating steam, kg / s; i p , i ' p - enthalpy of steam and condensate at saturation temperature, kJ / kg.

Энтальпия пара и конденсата зависят от температуры и давления, измеряемых датчиками температуры и давления 25, 26, установленными в трубах первичного и вторичного греющего пара, а также на трубах отвода конденсата и дистиллята.The enthalpy of steam and condensate depends on the temperature and pressure measured by temperature and pressure sensors 25, 26 installed in the pipes of the primary and secondary heating steam, as well as on the pipes of the condensate and distillate.

Расходомеры 24 служат для измерения расходов первичного греющего пара и питательной воды и передачи сигналов о величине расходов по электрической связи на компьютеризированный блок программного управления 18.The flow meters 24 are used to measure the costs of the primary heating steam and feed water and transmit signals about the value of the cost of electrical communication to a computerized program control unit 18.

Датчики давления 25 и температуры 26 служат для измерения давления и температуры первичного греющего пара, конденсата и питательной воды и передачи электрического сигнала на компьютеризированный блок программного управления 18, который осуществляет количественное регулирование подачи теплоты на испарение путем изменения с помощью электроприводных вентилей расходов рабочих сред.The pressure sensors 25 and temperature 26 are used to measure the pressure and temperature of the primary heating steam, condensate and feed water and transmit an electrical signal to a computerized program control unit 18, which quantifies the heat supply to evaporation by changing the flow rates of the medium using electric drive valves.

С применением компьютерного программного регулирования обеспечивается минимизация удельных затрат теплоты q на получение дистиллята и достигается положительный технический эффект по сравнению с известной конструкцией.With the use of computer program regulation, the specific heat consumption q for producing distillate is minimized and a positive technical effect is achieved in comparison with the known construction.

Применение в заявляемой конструкции электроприводных вентилей 2, 17, 20 обеспечивает подачу первичного греющего пара непосредственно в третью ступень испарения параллельно с подачей первичного греющего пара непосредственно в первую ступень.The use in the claimed design of electric actuator valves 2, 17, 20 ensures the supply of primary heating steam directly to the third stage of evaporation in parallel with the supply of primary heating steam directly to the first stage.

Расход пара на установку при параллельной подаче увеличивается и в связи с этим увеличивается количество конденсата греющего пара, который входит в состав термически обессоленной воды.The steam flow rate for the installation with parallel flow increases and in this regard, the amount of condensing heating steam, which is part of the thermally desalted water, increases.

В заявляемой конструкции за счет дополнительного применения байпасной трубы 10 и применения электроприводных вентилей 8, 9, 11, обеспечивающих подачу питательной воды получаются две параллельные цепочки с более низким гидравлическим сопротивлением, по сравнению с известным устройством, и более высоким расходом питательной воды, который увеличивает количество получаемого дистиллята.In the claimed design due to the additional use of the bypass pipe 10 and the use of electric valves 8, 9, 11, providing feed water, two parallel circuits with lower hydraulic resistance, compared with the known device, and a higher flow rate of feed water, which increases the amount the resulting distillate.

Первая цепочка состоит из первой 4 и второй 21 ступеней испарения. Вторая цепочка состоит из третьей 22 и четвертой 23 ступеней испарения.The first chain consists of the first 4 and second 21 stages of evaporation. The second chain consists of the third 22 and fourth 23 stages of evaporation.

В заявляемой конструкции по первичному греющему пару за счет дополнительного применения байпасной трубы 31 и электроприводных вентилей 2, 17, 20, обеспечивающих подачу первичного греющего пара, две параллельные цепочки позволяют получить более высокий расход греющего пара и большее количество получаемого конденсата по сравнению с известным устройством.In the claimed design for the primary heating steam due to the additional use of the bypass pipe 31 and electric valves 2, 17, 20, providing the primary heating steam, two parallel chains allow to obtain a higher consumption of heating steam and a larger amount of condensate obtained in comparison with the known device.

Заявляемая установка работает следующим образом.The inventive installation operates as follows.

При низкой потребности в термически обессоленной воде все четыре ступени испарения 4, 21, 22, 23 включены по греющему пару и по питательной воде последовательно в одну цепочку.With a low demand for thermally demineralized water, all four stages of evaporation 4, 21, 22, 23 are included in heating steam and in feed water sequentially in one chain.

Электроприводные вентили 2, 17, 8, 11 закрыты, электроприводные вентили 9 и 20 открыты, электроприводные регулировочные вентили 28 открыты на уровне среднего расхода конденсата и дистиллята.The electric drive valves 2, 17, 8, 11 are closed, the electric drive valves 9 and 20 are open, the electric control valves 28 are open at the level of the average flow rate of condensate and distillate.

Питательная вода, подлежащая обессоливанию, поступает под давлением через трубу подвода 15 в подогреватель 13, после которого она идет в первую ступень испарения 4.The feed water to be desalted is supplied under pressure through the feed pipe 15 to the heater 13, after which it goes to the first evaporation stage 4.

По трубе 1 поступает первичный греющий пар на первую ступень испарения 4, в которой конденсируется, отдавая тепло питательной воде. Температура и давление питательной воды и греющего пара измеряются датчиками 25, 26, расход воды и первичного греющего пара измеряется расходомерами 24.Primary heating steam enters the first stage of evaporation 4 through pipe 1, in which it condenses, giving off heat to the feed water. The temperature and pressure of the feed water and heating steam are measured by sensors 25, 26, the flow rate of water and primary heating steam is measured by flow meters 24.

Сигналы с датчиков температуры и давления и с расходомеров поступают по электрической связи в компьютеризированный блок программного управления 18.The signals from the temperature and pressure sensors and from the flow meters are received by electrical communication in a computerized program control unit 18.

Конденсат из первой ступени 4 через трубу 5 отводится в сборник термически обессоленной воды как конечный продукт (на фиг. сборник не показан).Condensate from the first stage 4 through the pipe 5 is discharged into the collector of thermally demineralized water as the final product (the collector is not shown in Fig.).

Солевой концентрат, выделенный из питательной воды в первой ступени, отводится в виде отстоя через специальный патрубок с вентилем (на фиг. патрубок условно не показан).Salt concentrate separated from the feed water in the first stage is discharged in the form of sludge through a special pipe with a valve (the pipe is not shown conditionally in Fig.).

Температура конденсата измеряется термометром, электрический сигнал с которого поступает по электрической связи в компьютеризированный блок программного управления 18.The condensate temperature is measured by a thermometer, the electric signal from which is supplied by electrical communication to the computerized control unit 18.

Часть питательной воды за счет подведенного тепла греющего пара в ступени 4 испаряется с образованием вторичного греющего пара, отводимого по трубе 3 во вторую ступень испарения 21.Part of the feed water due to the supplied heat of the heating steam in stage 4 evaporates with the formation of a secondary heating steam, discharged through pipe 3 to the second stage of evaporation 21.

Излишнее количество питательной воды с более высоким содержанием солей по трубе 7 из первой ступени испарения 4 перетекает во вторую ступень испарения 21.Excessive amount of feed water with a higher salt content through the pipe 7 from the first stage of evaporation 4 flows into the second stage of evaporation 21.

Во второй ступени испарения 2 Происходит конденсация вторичного греющего пара, поступившего по трубе 3 из первой ступени 4 и испарение питательной воды, поступившей по трубе 7 из первой ступени.In the second stage of evaporation 2, the condensation of the secondary heating steam entering through the pipe 3 from the first stage 4 occurs and the evaporation of the feed water entering through the pipe 7 from the first stage occurs.

Конденсат вторичного греющего пара, называемый дистиллятом, отводится через трубу 27 в сборник термически обессоленной воды (на фиг. сборник не показан).The condensate of the secondary heating steam, called the distillate, is discharged through a pipe 27 into a collector of thermally desalinated water (the collector is not shown in Fig.).

За счет испарения питательной воды во второй ступени 21 образуется вторичный греющий пар, который при открытом вентиле 20 отводится в третью ступень испарения 22.Due to the evaporation of feed water in the second stage 21, secondary heating steam is formed, which, when the valve 20 is open, is discharged to the third evaporation stage 22.

При открытом вентиле 9 излишняя питательная вода из второй ступени испарения 21 поступает в третью ступень 22 и далее по ступеням при последовательном соединении процесс испарения повторяется.When the valve 9 is open, excess feedwater from the second stage of evaporation 21 enters the third stage 22, and then the evaporation process is repeated in stages with a serial connection.

После четвертой ступени 23 получаемый вторичный греющий пар отводится в подогреватель питательной воды 13, а питательная вода с высоким солесодержанием удаляется через концевую трубу продувки 16.After the fourth stage 23, the resulting secondary heating steam is discharged into the feedwater heater 13, and the feedwater with high salinity is removed through the end purge pipe 16.

В заявляемой конструкции применяется компьютеризированное программное управление через блок 18 электроприводными вентилями, обеспечивающими регулирование расходов первичного греющего пара и питательной воды на основании измерений температуры воды, конденсата и дистиллята по принципу минимизации значений удельных затрат теплоты на получение дистиллята. За счет этого достигается положительный эффект минимальных удельных затрат на получение термически обессоленной воды по сравнению с известной конструкцией.In the claimed design, computerized program control is applied through block 18 of electric drive valves that provide control of the primary heating steam and feed water flow rates based on measurements of the temperature of water, condensate and distillate according to the principle of minimizing the specific heat consumption for distillate production. Due to this, a positive effect of minimum unit costs for obtaining thermally desalted water is achieved in comparison with the known construction.

При пиковом возникновении потребности в термически обессоленной воде по компьютерной команде с блока 18 открываются электроприводные вентили 2, 8, 11, 17 и закрываются электроприводные вентили 9, 20.When there is a peak demand for thermally demineralized water, according to a computer command from block 18, the electric drive valves 2, 8, 11, 17 open and the electric drive valves 9, 20 are closed.

При этом образуются две цепочки с подачей в них первичного греющего пара и питательной воды с повышенными расходами пара и воды. Соответственно увеличивается количество конденсата первичного греющего пара и дистиллята, то есть термически обессоленной воды, при давлении первичного греющего пара 1,2 МПа. в среднем на 13%.In this case, two chains are formed with the supply of primary heating steam and feed water into them with increased consumption of steam and water. Accordingly, the amount of condensate of the primary heating steam and distillate, that is, thermally demineralized water, increases at a pressure of primary heating steam of 1.2 MPa. an average of 13%.

Минимизация удельных тепловых затрат q на получение термически обессоленной воды при работе двух цепочек производится по компьютерной программе по сигналам с датчиков температуры на концевой трубе 16 и на байпасной трубе 19 вторичного пара перед входом его в подогреватель 13.The minimization of the specific heat consumption q for obtaining thermally desalted water during the operation of two chains is made according to a computer program using signals from temperature sensors on the end pipe 16 and on the bypass pipe 19 of the secondary steam before it enters the heater 13.

В заявляемой конструкции за счет компьютеризированного переключения половины ступеней испарения из последовательного соединения в параллельное в виде двух цепочек и компьютерного регулирования расходом первичного греющего пара и расходом питательной воды по цепочкам достигается техническое решение по увеличению производительности установки и снижения удельных затрат теплоты на получение обессоленной воды и обеспечивается положительный технический эффект по сравнению с известной конструкцией.In the claimed design, due to the computerized switching of half the evaporation stages from a serial connection to a parallel one in the form of two chains and computer control of the primary heating steam consumption and feed water flow through the chains, a technical solution is achieved to increase the plant productivity and reduce the specific heat consumption for desalted water production and is provided positive technical effect compared to the known design.

Claims (1)

Многоступенчатая испарительная установка, содержащая трубу подачи первичного греющего пара, трубы отвода вторичного греющего пара, первую, вторую, третью, четвертую ступени испарения, соединенные технологически между собой по греющему пару и питательной воде, трубу отвода конденсата, трубы отвода дистиллята, трубу подачи питательной воды, трубы межступенчатого перетока питательной воды, подогреватель питательной воды, концевую трубу продувки питательной воды, отличающаяся тем, что дополнительно включены технологически соединенные компьютеризированный блок программного управления, байпасные трубы подачи первичного и вторичного греющего пара, подачи и продувки питательной воды, снабженные электроприводными вентилями, расходомерами, датчиками давления и температуры, технологически соединенные электрической связью с компьютеризированным блоком программного управления и выполненные с возможностью соединения по компьютерной программе всех последовательно соединенных ступеней испарения по греющему пару и питательной воде в виде одной цепочки или соединения всех ступеней испарения в виде двух параллельных цепочек, содержащих по две ступени испарения, последовательно соединенные по греющему пару и воде, а также с возможностью обеспечения минимального удельного расхода тепла на выработку дистиллята.A multi-stage evaporator installation containing a primary heating steam supply pipe, secondary heating steam removal pipes, first, second, third, fourth evaporation stages, which are technologically connected to each other by heating steam and feed water, a condensate drain pipe, a distillate drain pipe, a feed water pipe , pipe interstage flow of feed water, feed water heater, end pipe purge feed water, characterized in that it is further included technologically connected to computerized control unit, bypass pipes for supplying primary and secondary heating steam, supply and purge of feed water, equipped with electric valves, flow meters, pressure and temperature sensors, technologically connected by electrical connection with a computerized program control unit and configured to connect all in series connected evaporation stages for heating steam and feed water in the form of one chain or a combination of all evaporation stages in the form of two parallel chains containing two evaporation stages, connected in series by heating steam and water, and also with the possibility of ensuring a minimum specific heat consumption for the production of distillate.
RU2018133742A 2018-09-24 2018-09-24 Multi-stage evaporation plant RU2700534C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018133742A RU2700534C1 (en) 2018-09-24 2018-09-24 Multi-stage evaporation plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018133742A RU2700534C1 (en) 2018-09-24 2018-09-24 Multi-stage evaporation plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2700534C1 true RU2700534C1 (en) 2019-09-17

Family

ID=67989832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018133742A RU2700534C1 (en) 2018-09-24 2018-09-24 Multi-stage evaporation plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2700534C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1671910A1 (en) * 1989-03-24 1991-08-23 Ивановский Ордена "Знак Почета" Энергетический Институт Им.В.И.Ленина Steam-turbine plant
SU1744366A1 (en) * 1988-06-22 1992-06-30 Мурманское высшее инженерное морское училище им.Ленинского комсомола Method of water treatment for heating boiler units and device for its realization
RU2065062C1 (en) * 1994-05-31 1996-08-10 Андрей Васильевич Мошкарин Multistage evaporating plant of combined-cycle cogeneration station
US7708865B2 (en) * 2003-09-19 2010-05-04 Texas A&M University System Vapor-compression evaporation system and method
EP2475442B1 (en) * 2009-09-07 2014-03-05 Isproma S.r.l. Multiple-effect evaporator
CN206288995U (en) * 2016-11-23 2017-06-30 德阳市中嘉实业股份有限公司 Equality of temperature step steam combination drive horizontal tube falling film evaporation device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1744366A1 (en) * 1988-06-22 1992-06-30 Мурманское высшее инженерное морское училище им.Ленинского комсомола Method of water treatment for heating boiler units and device for its realization
SU1671910A1 (en) * 1989-03-24 1991-08-23 Ивановский Ордена "Знак Почета" Энергетический Институт Им.В.И.Ленина Steam-turbine plant
RU2065062C1 (en) * 1994-05-31 1996-08-10 Андрей Васильевич Мошкарин Multistage evaporating plant of combined-cycle cogeneration station
US7708865B2 (en) * 2003-09-19 2010-05-04 Texas A&M University System Vapor-compression evaporation system and method
EP2475442B1 (en) * 2009-09-07 2014-03-05 Isproma S.r.l. Multiple-effect evaporator
CN206288995U (en) * 2016-11-23 2017-06-30 德阳市中嘉实业股份有限公司 Equality of temperature step steam combination drive horizontal tube falling film evaporation device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100448785C (en) Combined power generation and desalinization apparatus and related method
US4770770A (en) Water supply system using reverse osmosis unit for treatment of water supply
Laković et al. Impact of the cold end operating conditions on energy efficiency of the steam power plants
RU2700534C1 (en) Multi-stage evaporation plant
KR900018499A (en) Improved reheater piping and condensate cooler system
CN207501734U (en) A kind of temperature control system of heat-exchanger rig heat medium
CN101184955A (en) Boiler apparatus
US2823650A (en) Method and means for heat exchange between flowing media, preferably for remote heating systems
RU2342967C1 (en) Method of solution concentration and multicase evaporating installation for its realization
RU55932U1 (en) EVAPORATORY INSTALLATION OF A STEAM-GAS UNIT FOR DISPOSAL TYPE
Chen et al. Impact of Cumulative Fouling Characteristics on Full-cycle Operation Optimisation of Multi-effect Distillation Desalination System.
CN104988257B (en) Blast furnace slag washing water waste heat recovery system
SU870865A1 (en) Heat supply system
Hamed et al. Prospects of improving energy consumption of the multi-stage flash distillation process
RU2064145C1 (en) Condensing plant
SU1028856A1 (en) Method of redistributing heat-transfer agent rate among heaters of extraction turbine
CN201952319U (en) Low-temperature multiple-effect seawater desalination device with online adjustable water yield
SU1495449A1 (en) Steam power plant
SU821712A1 (en) Steam turbine plant
CN102115221A (en) Low-temperature multi-effect seawater desalination device capable of achieving on-line water yield adjustment
RU65778U1 (en) MULTI-HOUSING EQUIPMENT
SU1079546A1 (en) Apparatus for automatic control of adiabatic desalination unit
SU200596A1 (en) SURFACE TYPE CONDENSER FOR STEAM TURBINE
SU1671910A1 (en) Steam-turbine plant
RU2425281C1 (en) Vertical steam-water heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200925