RU2153468C1 - Deaeration unit - Google Patents

Abstract

FIELD: heat engineering. SUBSTANCE: unit has thermal deaerator, pipeline for water to be treated, deaerated water pipeline and heating agent pipeline, with all pipelines being connected to thermal deaerator, and regulating device mounted on heating agent pipeline. Unit is provided with heating agent flow rate regulator connected to dissolved oxygen content sensor mounted on deaerated water pipeline, and to regulating device mounted on heating agent pipeline. Deaeration unit of such construction may be used in electric power stations and burner units. EFFECT: improved quality of thermal deaeration by maintaining optimum flow rate of heating agent supplied into deaerator, and reduced operating costs. 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. The invention relates to a power system and can be used in thermal power plants and boiler plants.

Известны аналоги - деаэрационные установки, содержащие термический деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, греющего агента, регулирующий орган, установленный на трубопроводе греющего агента и соединенный с регулятором давления в деаэраторе (см. книгу И. И. Оликера и В.А.Пермякова "Термическая деаэрация воды на тепловых электростанциях", Л.: "Энергия", 1971, с. 20-22, рис. 1.5, 1.6 и описания к ним, с. 167, п. 1). Данный аналог принят в качестве прототипа. Analogs are known - deaeration plants containing a thermal deaerator with connected pipelines of treated and deaerated water, a heating agent, a regulatory body installed on the pipeline of the heating agent and connected to a pressure regulator in the deaerator (see the book by I.I. Oliker and B.A. Permyakova, “Thermal Deaeration of Water at Thermal Power Plants,” Leningrad: Energia, 1971, pp. 20-22, Fig. 1.5, 1.6 and their descriptions, pp. 167, p. 1). This analogue is adopted as a prototype.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность осуществляемой в установке термической деаэрации воды из-за повышенных энергетических затрат на подачу греющего агента в деаэратор. Так, при деаэрации воды в деаэраторе повышенного давления пар в деаэратор подается в количестве, необходимом для поддержания заданного давления 6, 7 или 8 кгс/см² (см. там же, с. 25). Поскольку нормативное качество деаэрации воды, характеризующееся прежде всего содержанием растворенного кислорода в деаэрированной воде, может достигаться при значительно меньших величинах давления в деаэраторе и расхода греющего агента - пара, деаэрация практически постоянно происходит с излишним расходом греющего агента и пониженной экономичностью. С другой стороны, в ряде режимов, несмотря на поддержание заданного давления в деаэраторе, расход греющего агента может оказаться недостаточным для обеспечения нормативного качества деаэрации, что особенно характерно для вакуумной деаэрации воды. Таким образом, вторым недостатком известной установки является низкое качество деаэрации воды.The disadvantage of analogues and prototype is the reduced efficiency carried out in the installation of thermal deaeration of water due to increased energy costs for supplying a heating agent to the deaerator. So, when deaerating water in a deaerator of high pressure, steam is supplied to the deaerator in an amount necessary to maintain a given pressure of 6, 7 or 8 kgf / cm ² (see ibid., P. 25). Since the normative quality of water deaeration, which is characterized primarily by the content of dissolved oxygen in deaerated water, can be achieved with significantly lower values of pressure in the deaerator and the consumption of the heating agent — steam, deaeration almost always occurs with excessive consumption of the heating agent and reduced economy. On the other hand, in a number of modes, despite maintaining a predetermined pressure in the deaerator, the consumption of the heating agent may not be sufficient to ensure the normative quality of deaeration, which is especially typical for vacuum deaeration of water. Thus, the second disadvantage of the known installation is the low quality of deaeration of water.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества термической деаэрации воды за счет поддержания оптимального расхода греющего агента, подаваемого в деаэратор. The technical result achieved by the present invention is to increase the efficiency and quality of thermal deaeration of water by maintaining the optimal flow rate of the heating agent supplied to the deaerator.

Для достижения этого результата предложена деаэрационная установка, содержащая термический деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, греющего агента, регулирующий орган, установленный на трубопроводе греющего агента. To achieve this result, a deaeration plant is proposed containing a thermal deaerator with connected pipelines of treated and deaerated water, a heating agent, and a regulatory body installed on the pipeline of the heating agent.

Отличием заявляемой установки является то, что установка снабжена регулятором расхода греющего агента, соединенным с датчиком содержания растворенного кислорода, установленным на трубопроводе деаэрированной воды, и с регулирующим органом, установленным на трубопроводе греющего агента. The difference of the claimed installation is that the installation is equipped with a flow rate regulator of the heating agent connected to a sensor of dissolved oxygen installed on the pipeline deaerated water, and with a regulatory body installed on the pipeline of the heating agent.

Включение в совокупность существенных признаков, характеризующих установку, новых элементов: регулятора расхода греющего агента, датчика содержания растворенного кислорода, и новой взаимосвязи этих элементов, позволяет обеспечить качество и экономичность термической деаэрации, благодаря поддержанию оптимального расхода греющего агента, т.е. исключению режимов деаэрации с излишним или недостаточным расходом греющего агента. The inclusion of the essential features characterizing the installation, new elements: the flow rate controller of the heating agent, the sensor of dissolved oxygen content, and the new relationship of these elements, allows to ensure the quality and cost-effectiveness of thermal deaeration, by maintaining the optimal flow rate of the heating agent, i.e. the exclusion of deaeration regimes with excessive or insufficient consumption of the heating agent.

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 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 критерию "новизна". The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the set of essential features of the analogue, allowed to identify the set of essential in relation to the technical result of the distinguishing features set forth in the claims. Therefore, the claimed invention meets the criterion of "novelty."

Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленной установки. 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 включение в деаэрационную установку регулятора расхода греющего агента, поскольку этот элемент в заявленном устройстве находится в другой совокупности существенных признаков устройства и в новой взаимосвязи с другими элементами устройства по сравнению с известными деаэрационными установками, что и позволяет обеспечить достижение искомого технического результата. To verify the compliance of the claimed invention with the criterion of "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the claimed installation from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the technical result is not revealed from the prior art determined by the applicant. In particular, the claimed invention does not provide for the addition of a known agent to any known part attached to it according to known rules to achieve a technical result in respect of which the effect of such additions is established. So, the inclusion of a heating agent flow controller in the deaeration plant cannot be attributed to such a conversion, since this element in the claimed device is in a different set of essential features of the device and in a new relationship with other elements of the device compared to the known deaeration plants, which allows achievement of the desired technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень". Therefore, the claimed invention meets the criterion of "inventive step".

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата. Next, we consider the information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the desired technical result.

На чертеже изображена принципиальная схема деаэрационной установки. The drawing shows a schematic diagram of a deaeration plant.

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 3 и деаэрированной воды 4, а также регулятор расхода греющего агента 5, соединенный с регулирующим органом 6, включенным в трубопровод 3, и датчиком содержания растворенного кислорода 7, установленным на трубопроводе 4. The installation included in the heating water make-up water treatment system at a thermal power plant contains a vacuum deaerator 1 with connected pipelines of treated water 2, a heating agent 3 and deaerated water 4, as well as a flow regulator of the heating agent 5 connected to a regulatory body 6 included in the pipeline 3 , and a dissolved oxygen content sensor 7 mounted on the pipe 4.

Деаэрационная установка работает следующим образом. Deaeration installation works as follows.

Десорбция растворенного в воде кислорода осуществляется при контакте обрабатываемой воды и греющего агента - перегретой сетевой воды, которые по трубопроводам 2 и 3 подаются в деаэратор 1, деаэрированная вода отводится из деаэратора по трубопровод 4, а образовавшийся выпар удаляется из деаэратора эжектором. Регулирование расхода греющего агента, подаваемого в деаэратор, производится по величине заданного остаточного содержания растворенного кислорода в деаэрированной подпиточной воде 50 мкг/л с помощью регулятора 5, регулирующего клапана 6 и датчика 7. Датчиком 7 измеряется остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде и при отклонении его от заданной величины регулятор 5 воздействует на регулирующий клапан 6 для увеличения или уменьшения расхода греющего агента. Так при подаче в деаэратор 800 т/ч обрабатываемой воды с температурой 30^oC для поддержания заданного остаточного содержания растворенного кислорода 50 мкг/л, регулятором 5 устанавливается расход греющего агента - перегретой сетевой воды 280 т/ч (при температуре перегретой сетевой воды 100^oC). Во всех других режимах термической деаэрации расход греющего агента также поддерживается необходимым и достаточным для обеспечения заданного остаточного содержания растворенного кислорода 50 мкг/л, благодаря чему исключатся работа деаэратора с излишним или недостаточным расходом греющего агента.The desorption of oxygen dissolved in water is carried out at the contact of the treated water and the heating agent - superheated network water, which are supplied through pipes 2 and 3 to the deaerator 1, deaerated water is discharged from the deaerator through pipeline 4, and the resulting vapor is removed from the deaerator by an ejector. The flow rate of the heating agent supplied to the deaerator is controlled by the value of the preset residual dissolved oxygen content in deaerated make-up water of 50 μg / l using regulator 5, control valve 6 and sensor 7. Sensor 7 measures the residual oxygen content in deaerated water and when it deviates from a given value, the controller 5 acts on the control valve 6 to increase or decrease the consumption of the heating agent. So when 800 t / h of treated water is supplied to the deaerator at a temperature of 30 ^o C to maintain a predetermined residual dissolved oxygen content of 50 μg / l, regulator 5 sets the flow rate of the heating agent - superheated network water 280 t / h (at a temperature of superheated network water 100 ^o C) In all other modes of thermal deaeration, the flow rate of the heating agent is also maintained necessary and sufficient to ensure a predetermined residual dissolved oxygen content of 50 μg / L, thereby eliminating the operation of the deaerator with excessive or insufficient flow of the heating agent.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной установки следующей совокупности условий:
- заявленная деаэрационая установка предназначена для использования в промышленности в области теплоэнергетики;
- для заявленной установки в том виде, как она охарактеризована в формуле изобретения, подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;
- деаэрационная установка, воплощающая заявленное изобретение, при его осуществлении способна обеспечить достижение искомого технического результата.Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed installation:
- the claimed deaeration plant is intended for use in industry in the field of heat power;
- for the claimed installation in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application is confirmed;
- a deaeration plant embodying the claimed invention, when implemented, is able to ensure the achievement of the desired technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the criterion of "industrial applicability".

Claims (1)

Деаэрационная установка, содержащая термический деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, греющего агента, регулирующий орган, установленный на трубопроводе греющего агента, отличающаяся тем, что установка снабжена регулятором расхода греющего агента, соединенным с датчиком содержания растворенного кислорода, установленным на трубопроводе деаэрированной воды, и с регулирующим органом, установленным на трубопроводе греющего агента. A deaeration plant containing a thermal deaerator with connected pipelines of treated and deaerated water, a heating agent, a regulator installed on a heating agent pipeline, characterized in that the installation is equipped with a flow controller for a heating agent connected to a dissolved oxygen sensor mounted on a deaerated pipeline water, and with a regulatory body installed on the pipeline heating agent.