RU2153470C1 - Vacuum water deaeration method - Google Patents

Abstract

FIELD: heat engineering. SUBSTANCE: method involves desorbing oxygen dissolved in water to be treated in vacuum deaerator; discharging vapors produced in the process of dearation from deaerator by means of ejector to which ejecting medium is supplied; regulating flow rate and pressure of ejecting medium by one of deaeration process parameters, including predetermined residual oxygen content in dearated water. Method is used in electric power stations and boiler units. EFFECT: increased efficiency, improved quality of vacuum desorption of oxygen from water and reduced operating costs. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. The invention relates to the field of power engineering and can be used in thermal power plants and boiler plants.

Известны аналоги - способы вакуумной деаэрации воды, по которым деаэрацию, в том числе десорбцию растворенного в обрабатываемой воде кислорода, осуществляют в вакуумном деаэраторе, образовавшийся при деаэрации выпар отводят из деаэратора с помощью эжектора, на который подают эжектирующую среду, расход и давление эжектирующей среды регулируют прямо пропорционально расходу обрабатываемой воды, являющемуся одним из параметров процесса деаэрации (см. а.с. N 724449, 30.03. 1980, C 02 F 1/20). Данный аналог принят в качестве прототипа. Known analogues are methods of vacuum deaeration of water, by which deaeration, including desorption of oxygen dissolved in the treated water, is carried out in a vacuum deaerator, the vapor formed during deaeration is removed from the deaerator using an ejector, to which an ejection medium is supplied, the flow rate and pressure of the ejection medium are regulated directly proportional to the flow rate of the treated water, which is one of the parameters of the deaeration process (see as.with. N 724449, 30.03. 1980, C 02 F 1/20). This analogue is adopted as a prototype.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность вакуумной деаэрации из-за излишних энергетических затрат на подачу эжектирующей среды в эжектор, а в других случаях - пониженное качество деаэрации из-за недостаточности расхода и давления эжектирующей среды. Поскольку нормативное качество деаэрации воды, в значительной мере характеризующееся остаточным содержанием кислорода в деаэрированной воде, может достигаться в ряде режимов эксплуатации, например, при достаточно герметичной вакуумной системе установки или при повышенном температурном уровне деаэрации, при расходах и давлениях эжектирующей среды, меньших, чем заложенные в регулировочное соотношение "расход обрабатываемой воды - расход и давление эжектирующей среды", деаэрация практически постоянно происходит с излишними расходом и давлением эжектирующей среды и пониженной экономичностью. С другой стороны, в ряде режимов, несмотря на поддержание расхода эжектирующей среды пропорционально расходу обрабатываемой воды, давления этой среды может оказаться недостаточным для обеспечения эффективной работы эжектора и нормативной эффективности десорбции кислорода, например, при пониженном температурном режиме деаэрации или при увеличенных присосах в вакуумную систему установки. Таким образом, вторым недостатком известного способа является низкое качество деаэрации воды. The disadvantage of analogues and prototype is the reduced efficiency of vacuum deaeration due to excessive energy costs for supplying an ejection medium to the ejector, and in other cases, the reduced quality of deaeration due to insufficient flow and pressure of the ejection medium. Since the normative quality of water deaeration, which is largely characterized by the residual oxygen content in deaerated water, can be achieved in a number of operating modes, for example, with a sufficiently tight vacuum system of the installation or at an elevated temperature level of deaeration, at flow rates and pressures of the ejection medium lower than those in the adjustment ratio "flow rate of treated water - flow rate and pressure of the ejection medium", deaeration almost always occurs with excessive flow rate and pressure ejection medium and reduced efficiency. On the other hand, in a number of modes, despite maintaining the flow rate of the ejection medium in proportion to the flow rate of the treated water, the pressure of this medium may not be sufficient to ensure the effective operation of the ejector and the normative efficiency of oxygen desorption, for example, with a reduced temperature regime of deaeration or with increased suction in the vacuum system installation. Thus, the second disadvantage of this method is the low quality of deaeration of water.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества вакуумной десорбции растворенного кислорода из воды. The technical result achieved by the present invention is to increase the efficiency and quality of vacuum desorption of dissolved oxygen from water.

Для достижения этого результата предложен способ вакуумной деаэрации воды, по которому десорбцию растворенного в обрабатываемой воде кислорода осуществляют в вакуумном деаэраторе, образовавшийся при деаэрации выпар отводят из деаэратора с помощью эжектора, на который подают эжектирующую среду, расход и давление эжектирующей среды регулируют по одному из параметров процесса деаэрации. To achieve this result, a method of vacuum deaeration of water is proposed, according to which the desorption of oxygen dissolved in the treated water is carried out in a vacuum deaerator, the vapor formed during deaeration is removed from the deaerator using an ejector, to which an ejection medium is supplied, the flow rate and pressure of the ejection medium are controlled according to one of the parameters deaeration process.

Отличием заявленного способа является то, что регулирование расхода и давления эжектирующей среды производят по заданной величине остаточного содержания кислорода в деаэрированной воде. The difference of the claimed method is that the flow rate and pressure of the ejection medium are produced according to a predetermined value of the residual oxygen content in deaerated water.

Проведение регулирования расхода и давления эжектирующей среды, подаваемой в эжектор, по заданной величине остаточного содержания кислорода в деаэрированной воде позволяет обеспечить качество и экономичность вакуумной десорбции кислорода благодаря поддержанию оптимальных, необходимых и достаточных для экономичной и качественной десорбции кислорода и расхода эжектирующей среды и исключению режимов деаэрации с излишними или недостаточными давлением и расходом эжектирующей среды. Carrying out the regulation of the flow rate and pressure of the ejection medium supplied to the ejector according to a given value of the residual oxygen content in deaerated water allows us to ensure the quality and efficiency of vacuum oxygen desorption by maintaining optimal, necessary and sufficient for economical and high-quality desorption of oxygen and flow rate of the ejection medium and eliminating deaeration modes with excessive or insufficient pressure and flow rate of the ejection medium.

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 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". 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 of the prototype as the closest in the set of essential features of the analogue revealed a set of essential in relation to the technical result of the distinguishing features set forth in the claims. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

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 давления и расхода эжектирующей среды по заданной величине остаточного содержания кислорода, поскольку эта операция в заявленном способе осуществляется в другой совокупности существенных признаков способа и по другим правилам по сравнению с известными способами (в известном способе - прямо пропорционально расходу обрабатываемой воды). To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed method 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, such a conversion cannot be attributed to the operation of regulating the pressure and flow rate of the ejection medium according to a given value of the residual oxygen content, since this operation in the inventive method is carried out in a different set of essential features of the method and according to different rules compared to known methods (in the known method - directly proportional to the flow rate of the treated water).

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

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

На чертеже изображена принципиальная схема установки для вакуумной деаэрации воды, поясняющая способ. The drawing shows a schematic diagram of an installation for vacuum deaeration of water, explaining the method.

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, деаэрированной воды 4, выпара 5, пароструйный эжектор 6 с трубопроводом эжектирующей среды - пара 7, регулятор давления 8, соединенный с регулирующим органом 9, включенным в трубопровод 7, и с датчиком содержания кислорода в деаэрированной воде 10, 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, deaerated water 4, a vapor 5, a steam-jet ejector 6 with a pipeline of an ejection medium - steam 7, a pressure regulator 8, connected to the regulatory body 9 included in the pipeline 7, and with the oxygen content sensor in the deaerated water 10 installed on the pipeline 4.

Рассмотрим конкретный пример реализации заявленного способа вакуумной деаэрации воды. Consider a specific example of the implementation of the claimed method of vacuum deaeration of water.

Десорбцию растворенного в воде кислорода осуществляют при контакте обрабатываемой воды и греющего агента, которые по трубопроводам 2 и 3 подают в деаэратор 1, деаэрированную воду отводят из деаэратора по трубопроводу 4, а образовавшийся выпар удаляют из деаэратора эжектором по трубопроводу 5. Регулирование давления, а следовательно, и расхода пара, подаваемого в эжектор, производят по заданной нормативной величине остаточного содержания растворенного кислорода в деаэрированной подпиточной воде 50 мкг/л с помощью регулирующего органа 9, регулятора расхода 8 и датчика 10. Датчиком 10 измеряют величину остаточного содержания растворенного кислорода в деаэрированной воде и при отклонении ее от заданной величины регулятором расхода 8 с помощью регулирующего органа 9 изменяют давление и, соответственно, расход пара в эжектор, устанавливая тем самым давление и расход эжектирующей среды, необходимые и достаточные для поддержания заданной величины остаточного содержания кислорода. При повышении остаточного содержания кислорода сверх заданной величины 50 мкг/л давление пара увеличивают до восстановления заданной величины. Напротив, при меньшем содержании кислорода давление и соответствующий ему расход пара снижают для понижения энергозатрат на деаэрацию. Благодаря этому исключают работу установки с излишними или недостаточными давлением и расходом эжектирующей среды, т.е. обеспечивают качество и экономичность десорбции растворенного кислорода. The desorption of oxygen dissolved in water is carried out by contact of the treated water and the heating agent, which are supplied to the deaerator 1 through pipelines 2 and 3, the deaerated water is discharged from the deaerator through pipeline 4, and the resulting vapor is removed from the deaerator by an ejector through pipeline 5. Pressure regulation, and therefore , and the flow rate of steam supplied to the ejector is produced at a predetermined standard value of the residual content of dissolved oxygen in deaerated make-up water of 50 μg / l using the regulatory body 9, flow regulator 8 and sensor 10. The sensor 10 measures the residual dissolved oxygen content in deaerated water and, when it deviates from a predetermined value, the flow regulator 8, using the regulator 9, changes the pressure and, accordingly, the flow of steam into the ejector, thereby setting the pressure and flow ejection medium, necessary and sufficient to maintain a given value of the residual oxygen content. With an increase in the residual oxygen content in excess of a predetermined value of 50 μg / L, the vapor pressure is increased until a predetermined value is restored. On the contrary, with a lower oxygen content, the pressure and the corresponding steam flow rate are reduced to reduce energy consumption for deaeration. Due to this, the installation is excluded with excessive or insufficient pressure and flow rate of the ejection medium, i.e. ensure the quality and efficiency of the desorption of dissolved oxygen.

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.Thus, the above information indicates that when using the claimed method the following set of conditions:
- a tool embodying the claimed method is intended for use in industry in the field of heat power;
- for the claimed method in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application is confirmed;
- a method of vacuum deaeration of water embodying the claimed invention, when implemented, is able to achieve the desired technical result.

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

Claims (1)

Способ вакуумной деаэрации воды, по которому десорбцию растворенного в обрабатываемой воде кислорода осуществляют в вакуумном деаэраторе, образовавшийся при деаэрации выпар отводят из деаэратора с помощью эжектора, на который подают эжектирующую среду, расход и давление эжектирующей среды регулируют по одному из параметров процесса деаэрации, отличающийся тем, что регулирование расхода и давления эжектирующей среды производят по заданной величине остаточного содержания кислорода в деаэрированной воде. The method of vacuum deaeration of water, in which the desorption of oxygen dissolved in the treated water is carried out in a vacuum deaerator, the vapor formed during deaeration is removed from the deaerator using an ejector, to which an ejection medium is supplied, the flow rate and pressure of the ejection medium are controlled according to one of the parameters of the deaeration process, characterized in that the flow rate and pressure of the ejection medium are controlled by a predetermined value of the residual oxygen content in deaerated water.