Способ термической деаэрации воды

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. Предложен способ термической деаэрации воды путем десорбции растворенного в воде кислорода при контакте в деаэраторе греющего агента и исходной воды, которую перед подачей в деаэратор нагревают. Образовавшийся при деаэрации выпар и деаэрированную воду отводят из деаэратора. Регулирование температуры исходной воды, подаваемой в деаэратор, производят по заданной величине pH деаэрированной воды. Техническим результатом является повышение экономичности и качества десорбции растворенного диоксида углерода из воды за счет поддержания оптимальной температуры воды, подаваемой в деаэратор. 1 ил.

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

Известны аналоги - способы термической деаэрации воды, по которым десорбцию растворенного в воде кислорода осуществляют при контакте в деаэраторе исходной обрабатываемой воды и греющего агента - перегретой воды, образовавшийся при деаэрации выпар и деаэрированную воду отводят из деаэратора (см. каталог-справочник "Деаэраторы вакуумные". М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1972, рис. 14 и пояснение к нему на с. 15). Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатками аналогов и прототипа являются пониженные экономичность и качество термической деаэрации из-за излишних энергетических затрат на подогрев исходной воды перед подачей в деаэратор, а в других случаях - из-за ухудшения качества деаэрации. Так, в соответствии с прототипом в деаэратор постоянно подается исходная вода с температурой около 60^oC. Поскольку нормативное качество деаэрации воды, в значительной мере характеризующееся отсутствием растворенного диоксида углерода в деаэрированной воде (отсутствию свободного диоксида углерода соответствует величина pH воды, равная 8,3), может достигаться в ряде режимов, особенно при малых нагрузках деаэратора и при высокой щелочности исходной воды, при меньших величинах температуры исходной воды, деаэрация практически постоянно происходит с излишней температурой исходной воды и пониженной экономичностью. С другой стороны, в ряде режимов, несмотря на поддержание заданной температуры исходной воды, эта температура может оказаться недостаточной для обеспечения нормативной эффективности десорбции диоксида углерода, например при высоких нагрузках деаэратора или никой щелочности исходной воды. Таким образом, вторым недостатком известного способа является низкое качество деаэрации воды.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества десорбции растворенного диоксида углерода из воды за счет поддержания оптимальной температуры исходной воды, подаваемой в деаэратор.

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

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

Проведение регулирования температуры исходной воды, подаваемой в деаэратор, по заданной величине pH деаэрированной воды позволяет обеспечить качество и экономичность десорбции растворенного диоксида углерода благодаря поддержанию оптимальной температуры исходной воды, т.е. исключению режимов деаэрации с излишней или недостаточной температурой исходной воды.

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 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 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 температуры исходной 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.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

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

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

Входящая в систему подготовки подпиточной воды теплосети на тепловой электростанции установка содержит деаэратор 1 с подключенными к нему трубопроводами исходной воды 2, греющего агента - пара 3, деаэрированной воды 4, выпара 5, а также подогреватель 6, включенный в трубопровод исходной воды 2 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 пример реализации заявленного способа термической деаэрации воды.

Десорбцию растворенного в воде диоксида углерода осуществляют при контакте в деаэраторе исходной воды, подогреваемой в подогревателе 6 и подаваемой в деаэратор по трубопроводу 2, и греющего агента - пара, подаваемого по трубопроводу 3. Деаэрированную воду отводят из деаэратора по трубопроводу 4, а образовавшийся при деаэрации выпар - по трубопроводу 5. Регулирование температуры исходной воды, подаваемой в деаэратор, производят по заданной величине pH деаэрированной подпиточной воды, соответствующей отсутствию свободного диоксида углерода в воде, т.е. равной 8,3, с помощью регулирующего клапана 8, установленного на паропроводе 7, регулятора температуры 9 и датчика 10. Датчиком 10 измеряют величину pH деаэрированной воды и при отклонении ее от заданной величины 8,3 регулятором температуры 9 с помощью регулирующего клапана 8 изменяют расход пара на подогреватель 6. Тем самым устанавливают температуру исходной воды перед вакуумным деаэратором, необходимую и достаточную для поддержания заданной величины pH деаэрированной воды при минимальном расходе греющей среды на подогрев исходной воды. Благодаря этому исключают работу деаэратора с излишней или недостаточной температурой исходной воды, т. е. обеспечивают экономичность и качество десорбции растворенного диоксида углерода.

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

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

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

РИСУНКИ

Рисунок 1