Способ термической деаэрации воды

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях. Способ термической деаэрации воды на тепловой электрической станции, по которому сетевую воду подогревают в сетевых подогревателях паром отопительных отборов теплофикационной турбины, подпиточную воду теплосети перед подачей в обратный сетевой трубопровод деаэрируют в вакуумном деаэраторе, для чего в деаэратор подают исходную и перегретую воду. Поддержание заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной подпиточной воде осуществляют путем последовательного регулирования температуры исходной воды и температуры перегретой воды. При повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала повышают температуру исходной воды, а затем, при необходимости, увеличивают температуры перегретой воды. При понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала снижают температуру перегретой воды, а затем температуру исходной воды. 1 ил.

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

Известны аналоги-способы деаэрации воды на тепловых электрических станциях (ТЭС), по которым сетевую воду подогревают в сетевых подогревателях паром отопительных отборов теплофикационной турбины, подпиточную воду теплосети перед подачей в обратный сетевой трубопровод деаэрируют в вакуумном деаэраторе, для чего в деаэратор подают исходную и перегретую воду (см. а.с. SU 1328563, F 01 К 17/02, 07.08.1987). Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность способа деаэрации воды на тепловой электрической станции из-за повышенных энергетических затрат на нагрев перегретой и исходной воды перед деаэратором при остаточной концентрации диоксида углерода в деаэрированной воде ниже требуемого значения. Обычно тепловой и гидравлический режимы подготовки подпиточной воды поддерживают постоянными, исходя из достижения заданного нормами отсутствия диоксида углерода СO₂ в деаэрированной воде в расчетном стационарном режиме. В процессе эксплуатации тепловой электрической станции в ряде переменных режимов подготовки подпиточной воды меняется качество воды, а вместе с ним и отсутствие СО₂ может быть достигнуто при меньших температурах исходной и перегретой воды, но несмотря на это температуры исходной и перегретой воды перед деаэратором остаются неизменными, что приводит к перерасходу энергии. Еще одним недостатком известного способа является низкое качество деаэрации воды, приводящее к понижению надежности тепловой электрической станции.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение надежности и экономичности работы тепловой электрической станции за счет поддержания оптимальных параметров температуры исходной и перегретой воды, подаваемых в деаэратор.

Для достижения этого результата предложен способ термической деаэрации воды на тепловой электрической станции, по которому сетевую воду подогревают в сетевых подогревателях паром отопительных отборов теплофикационной турбины, подпиточную воду теплосети перед подачей в обратный сетевой трубопровод деаэрируют в вакуумном деаэраторе, для чего в деаэратор подают исходную и перегретую воду.

Отличием заявляемого способа является то, что поддержание заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной подпиточной воде осуществляют путем последовательного регулирования температуры исходной воды и температуры перегретой воды, причем при повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала повышают температуру исходной воды, а затем при необходимости температуру перегретой воды и, напротив, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала снижают температуру перегретой воды, а затем температуру исходной воды.

Новый способ термической деаэрации воды на тепловой электрической станции позволяет повысить надежность и экономичность тепловой электрической станции за счет обеспечения требуемого качества деаэрации при экономичной работе станции.

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

На чертеже изображена принципиальная схема тепловой электрической станции, поясняющая способ.

Станция содержит теплофикационную турбину 1 с отборами пара, подключенные по греющей среде к отопительным отборам и включенные по нагреваемой среде в сетевой трубопровод сетевые подогреватели, вакуумный деаэратор 2 с трубопроводами исходной 3 и перегретой воды 4, соединенный трубопроводом деаэрированной подпиточной воды 5 с обратным сетевым трубопроводом 6, включенные в трубопровод исходной воды 3 подогреватель исходной воды 7 с трубопроводом греющей среды 8 и в трубопровод перегретой воды 4 подогреватель 9, к которому подключен трубопровод пара высокого потенциала 10. Станция снабжена регулятором содержания диоксида углерода 11 в подпиточной воде теплосети, который соединен с датчиком концентрации диоксида углерода 12 в деаэрированной подпиточной воде и с регулирующими органами 13 на трубопроводе греющей среды подогревателя исходной воды и 14 на трубопроводе пара высокого потенциала подогревателя перегретой воды. В качестве датчика 12 может быть использован рН-метр с преобразователем показаний рН в значения концентрации диоксида углерода.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа термической деаэрации воды.

Сетевую воду подогревают в сетевых подогревателях паром отопительных отборов теплофикационной турбины 1, подпиточную воду теплосети перед подачей в обратный сетевой трубопровод 6 деаэрируют в вакуумном деаэраторе 2, для чего в деаэратор подают исходную и перегретую воду. Исходную воду подогревают паром нижнего отопительного отбора в подогревателе 7, а перегретую воду - паром отбора более высокого потенциала в подогревателе 9. Поддержание заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной подпиточной воде осуществляют путем последовательного регулирования температуры исходной воды и температуры перегретой воды. При повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала повышают температуру исходной воды в пределах тепловой мощности подогревателя исходной воды или до температуры t=40-50°С, а затем при необходимости увеличивают температуру перегретой воды и, напротив, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала снижают температуру перегретой воды, а затем температуру исходной воды. Такой порядок регулирования обеспечивает преимущественную загрузку высокоэкономичного нижнего отопительного отбора турбины.

В качестве регулятора возможно применение серийно выпускаемого микропроцессорного контроллера Ремиконт Р-130, позволяющего реализовать около 90 программ управления регулируемыми процессами, более того, обладающего рядом функций самонастройки регулируемых процессов. Реализация с его помощью предусмотренного заявленным способом последовательного регулирования температуры исходной воды и расхода перегретой воды (в этой последовательности и состоит основной отличительный признак заявленного способа) при использовании в качестве регулируемого фактора остаточного содержания диоксида углерода не представила сложности. Операции по блокированию сигналов от регулятора к регулирующим органам реализуются самим Рамиконтом на основании введенных в него последовательности работы регулирующих органов и допустимых для конкретной электростанции интервалов изменения температуры исходной воды и температуры перегретой воды.

Таким образом, новый способ позволяет повысить надежность и экономичность работы тепловой электрической станции за счет обеспечения заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной подпиточной воде при экономичной загрузке отборов турбины.

Формула изобретения

Способ термической деаэрации воды на тепловой электрической станции, по которому сетевую воду подогревают в сетевых подогревателях паром отопительных отборов теплофикационной турбины, подпиточную воду теплосети перед подачей в обратный сетевой трубопровод деаэрируют в вакуумном деаэраторе, для чего в деаэратор подают исходную и перегретую воду, отличающийся тем, что поддержание заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной подпиточной воде осуществляют путем последовательного регулирования температуры исходной воды и температуры перегретой воды, причем при повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала повышают температуру исходной воды, а затем при необходимости увеличивают температуру перегретой воды и, наоборот, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала снижают температуру перегретой воды, а затем температуру исходной воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1