Способ вакуумной деаэрации воды

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. Способ вакуумной деаэрации воды осуществляют путем десорбции растворенного в воде диоксида углерода при контакте в деаэраторе обрабатываемой воды и греющего агента - перегретой воды, которую перед подачей в деаэратор нагревают. Деаэрированную воду и образовавшийся при деаэрации выпар отводят из деаэратора. Регулирование температуры греющего агента, подаваемого в деаэратор, производят по заданной величине показателя рН деаэрированной воды. Техническим результатом является повышение экономичности и качества вакуумной десорбции диоксида углерода из воды за счет поддержания оптимальной температуры греющего агента, подаваемого в деаэратор. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках.

Известны аналоги - способы вакуумной деаэрации воды, по которым десорбцию растворенных в воде диоксида углерода и кислорода осуществляют при контакте в деаэраторе обрабатываемой воды и греющего агента - перегретой воды, которую перед подачей в деаэратор нагревают до заданной температуры, образовавшийся при деаэрации выпар и деаэрированную воду отводят из деаэратора (см. каталог-справочник "Деаэраторы вакуумные". М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1972, рис. 15 на с. 15, рис. 16 на с. 16 и описания к ним). Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная эффективность способа вакуумной деаэрации воды 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 диоксида углерода в деаэрированной воде, что соответствуют величине показателя pH воды более 8,3, может достигаться в ряде режимов, особенно при малых нагрузках деаэратора и при высоких величинах щелочности воды, 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 диоксида углерода, например при высоких нагрузках деаэратора или низких величинах щелочности воды. Таким образом, вторым недостатком известного способа является низкое качество деаэрации воды.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества вакуумной десорбции диоксида углерода из воды за счет поддержания оптимальной температуры греющего агента, подаваемого в деаэратор.

Для достижения этого результата предложен способ вакуумной деаэрации воды, по которому десорбцию растворенного в воде диоксида углерода осуществляют при контакте в деаэраторе обрабатываемой воды и греющего агента - перегретой воды, которую перед подачей в деаэратор нагревают, деаэрированную воду и образовавшийся при деаэрации выпар отводят из деаэратора.

Отличием заявляемого способа является то, что регулирование температуры греющего агента - перегретой воды, подаваемой в деаэратор, производят по заданной величине показателя pH деаэрированной воды.

Проведение регулирования температуры греющего агента, подаваемого в деаэратор, по заданной величине показателя pH деаэрированной воды позволяет обеспечить качество и экономичность вакуумной десорбции диоксида углерода из воды благодаря поддержанию оптимальной температуры греющего агента, т.е. исключению режимов деаэрации с излишней или недостаточной температурой греющего агента.

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 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".

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 влияния 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 температуры греющего агента, 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.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата.

На чертеже изображена принципиальная схема установки для вакуумной деаэрации воды, поясняющая способ.

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, установленный на трубопроводе греющего агента 3 и соединенный с паропроводом 7. На паропроводе 7 установлен регулирующий орган 8, соединенный с регулятором температуры 9, к которому подключен датчик pH деаэрированной воды 10, установленный на трубопроводе 4.

Рассмотрим конкретный пример реализации заявленного способа вакуумной деаэрации воды.

Десорбцию растворенного в воде диоксида углерода осуществляют при контакте в деаэраторе типа ДВ-800 обрабатываемой воды, подаваемой в деаэратор по трубопроводу 2 в количестве 600 т/ч, и греющего агента - перегретой воды, подаваемой в количестве 350 т/ч по трубопроводу 3. Деаэрированную воду отводят из деаэратора по трубопроводу 4, а образовавшийся при деаэрации выпар - по трубопроводу 5. Регулирование температуры греющего агента, подаваемого в деаэратор, производят по заданной величине показателя pH деаэрированной подпиточной воды, равной 8,3, что соответствует отсутствию свободного диоксида углерода в воде, с помощью регулирующего органа 8, установленного на паропроводе 7, регулятора температуры 9 и датчика 10. Так, при подаче в деаэратор 600 т/ч обрабатываемой воды с температурой 48^oC и щелочностью 0,7 мг-экв/л и греющего агента - перегретой воды в количестве 350 т/ч для поддержания заданной величины показателя pH 8,3, в подогревателе 6 греющий агент - перегретую воду нагревают до 80^oC. При изменении какого-либо из режимных параметров, например щелочности обрабатываемой воды, температуру греющего агента регулируют по заданной величине показателя pH деаэрированной воды: при снижении щелочности температуру греющего агента повышают, для чего с помощью регулирующего органа 8, на который подают сигнал от регулятора 9, увеличивают расход пара на подогреватель 6, а при увеличении щелочности обрабатываемой воды температуру греющего агента понижают путем снижения расхода пара на подогреватель 6. Во всех других режимах вакуумной деаэрации температуру греющего агента также поддерживают необходимой и достаточной для обеспечения заданной величины показателя pH деаэрированной воды, благодаря чему исключают работу деаэратора с излишней или недостаточной температурой греющего агента.

Таким образом, 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 вакуумной деаэрации воды, воплощающий заявленное изобретение, при его осуществлении способен обеспечить достижение искомого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Способ вакуумной деаэрации воды, по которому десорбцию растворенного в воде диоксида углерода осуществляют при контакте в деаэраторе обрабатываемой воды и греющего агента - перегретой воды, которую перед подачей в деаэратор нагревают, деаэрированную воду и образовавшийся при деаэрации выпар отводят из деаэратора, отличающийся тем, что регулирование температуры греющего агента - перегретой воды, подаваемой в деаэратор, производят по заданной величине показателя pH деаэрированной воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1