RU2256620C1 - Deaeration plant - Google Patents

Abstract

FIELD: heat-power engineering; thermal power stations and boiler plants.

SUBSTANCE: proposed deaeration plant includes deaerator with starting water, overheated and deaerated water pipe lines, as well as starting water temperature regulator which is connected with dissolved oxygen content sensor. Starting water temperature regulator is additionally connected with deaerated water pH sensor. Proposed plant makes it possible to enhance economical efficiency of plant due to obtaining required content of hard-to-evacuate gas (oxygen O₂ or carbon dioxide CO₂) through change of starting water temperature.

EFFECT: enhanced economical efficiency.

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.

Известен аналог - деаэрационная установка, содержащая деаэратор с трубопроводами исходной, перегретой и деаэрированной воды, снабженная регулятором температуры исходной воды, который соединен с датчиком содержания растворенного кислорода О₂ в деаэрированной воде (см. Патент №2148023 (RU). МПК⁶ С 02 F 1/20.). Данный аналог принят в качестве прототипа.A known analogue is a deaeration unit containing a deaerator with pipelines of source, superheated and deaerated water, equipped with a temperature controller for the source water, which is connected to the sensor of dissolved oxygen content of O ₂ in deaerated water (see Patent No. 2148023 (RU). IPC ⁶ C 02 F 1/20.). This analogue is adopted as a prototype.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность работы деаэрационной установки из-за повышенных энергетических затрат на нагрев исходной воды, а также низкое качество термической деаэрации воды при регулировании только по заданному остаточному содержанию кислорода в воде. В ряде режимов деаэрации, например, водород-катионированной воды несмотря на обеспечение заданного остаточного содержания кислорода О₂ нормативное качество деаэрации не достигается, поскольку не обеспечивается нормативное качество удаления диоксида углерода СО₂, так как для его удаления требуется повышенный температурный режим деаэрации. С другой стороны, регулирование температуры исходной воды только по остаточному содержанию СО₂ также может не обеспечить нормативное качество деаэрации, поскольку, например, при деаэрации воды, обработанной методами натрий-катионирования, для достижения нормативного остаточного содержания кислорода требуется более высокая температура исходной воды, чем для удаления диоксида углерода. В то же время в ряде режимов температура исходной воды может оказаться излишней для обеспечения нормативного качества деаэрации. Таким образом, существующие недостатки известной деаэрационной установки приводят к понижению качества и экономичности термической деаэрации.The disadvantage of analogues and prototype is the reduced efficiency of the deaeration plant due to increased energy costs for heating the source water, as well as the low quality of thermal deaeration of water when controlling only for a given residual oxygen content in the water. In a number of deaeration modes, for example, hydrogen-cationized water, despite ensuring a predetermined residual oxygen content of O _{2, the} normative quality of deaeration is not achieved, since the normative quality of carbon dioxide CO ₂ removal is not ensured, since its removal requires an increased temperature regime of deaeration. On the other hand, regulating the temperature of the source water only by the residual CO ₂ content may also not ensure the normative quality of deaeration, since, for example, when deaerating the water treated by sodium cationic methods, a higher temperature of the source water is required to achieve the normative residual oxygen content than to remove carbon dioxide. At the same time, in a number of modes, the temperature of the source water may be excessive to ensure the normative quality of deaeration. Thus, the existing disadvantages of the known deaeration plant lead to a decrease in the quality and efficiency of thermal deaeration.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение качества и экономичности работы деаэрационной установки за счет достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂) путем изменения температуры исходной воды.The technical result achieved by the present invention is to improve the quality and efficiency of the deaeration plant by achieving a given content of the most difficult to remove gas (oxygen O ₂ or carbon dioxide CO ₂ ) by changing the temperature of the source water.

Для достижения этого результата предложена деаэрационная установка, содержащая деаэратор с трубопроводами исходной, перегретой и деаэрированной воды, снабженная регулятором температуры исходной воды, который соединен с датчиком содержания растворенного кислорода в деаэрированной воде.To achieve this result, a deaeration plant is proposed that contains a deaerator with pipelines of source, superheated and deaerated water, equipped with a temperature controller for the source water, which is connected to a sensor for the content of dissolved oxygen in deaerated water.

Особенность заключается в том, что регулятор температуры исходной воды дополнительно соединен с датчиком рН деаэрированной воды.The peculiarity lies in the fact that the temperature controller of the source water is additionally connected to the pH sensor of deaerated water.

Новая взаимосвязь элементов позволяет повысить качество и экономичность работы деаэрационной установки за счет достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂) путем изменения температуры исходной воды.The new interconnection of elements allows to improve the quality and efficiency of the deaeration plant by achieving a predetermined content of the most difficult to remove gas (oxygen O ₂ or carbon dioxide CO ₂ ) by changing the temperature of the source water.

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 установки для термической деаэрации воды.The drawing shows a schematic diagram of an installation for thermal deaeration of water.

Установка содержит деаэратор 1 с трубопроводами исходной воды 2, перегретой воды 3, деаэрированной воды 4, включенный в трубопровод исходной воды 2 подогреватель исходной воды 5 с трубопроводом греющей среды 6. Установка снабжена регулятором температуры исходной воды 7, который с одной стороны соединен с датчиками содержания растворенного кислорода 8 и показателя рН 9 деаэрированной подпиточной воды, а с другой с исполнительным механизмом 10 регулирующего органа 11 на трубопроводе греющей среды подогревателя исходной воды.The installation contains a deaerator 1 with pipelines of the source water 2, superheated water 3, deaerated water 4, a heater of the source water 5 included in the pipeline of the source water 2 with a heating medium pipeline 6. The unit is equipped with a temperature controller of the source water 7, which is connected to the content sensors on one side dissolved oxygen 8 and a pH value of 9 deaerated make-up water, and on the other with the actuator 10 of the regulatory body 11 on the heating medium pipeline of the source water heater.

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

Подпиточную воду теплосети перед подачей в обратную магистраль деаэрируют в деаэраторе 1, для чего в деаэратор подают исходную и перегретую воду. Величину температуры исходной воды устанавливают исходя из необходимости достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂). При химической обработке воды методом водород-катионирования исходная вода обогащается ионами водорода Н⁺ (среда “кислая”), поэтому с помощью регулятора 7, датчиков 8 и 9 и исполнительного механизма 10 с регулирующим органом 11, регулирующий параметр - температуру исходной воды - устанавливают необходимой для достижения величины рН, соответствующей заданному остаточному содержанию диоксида углерода в деаэрированной воде (рН 8,33). При известковании воды исходная вода обогащается ионами ОН^- (среда “щелочная”) и в этом случае с помощью регулятора 7, датчиков 8 и 9 и исполнительного механизма 10 с регулирующим органом 11, регулирующий параметр - температуру исходной воды - устанавливают необходимой для достижения заданного остаточного содержания наиболее трудноудаляемого в этом режиме газа - растворенного кислорода в деаэрированной воде (50 мкг/дм³).The feed water of the heating system is deaerated in the deaerator 1 before being fed to the return line, for which source and superheated water is supplied to the deaerator. The temperature of the source water is set based on the need to achieve a given content of the most difficult to remove gas (oxygen O ₂ or carbon dioxide CO ₂ ). In the chemical treatment of water by the hydrogen cation method, the source water is enriched with hydrogen ions H ⁺ (acidic medium), therefore, using the regulator 7, sensors 8 and 9 and the actuator 10 with the regulator 11, the regulating parameter - the temperature of the source water - is set as necessary to achieve a pH value corresponding to a given residual carbon dioxide content in deaerated water (pH 8.33). When liming the water, the source water is enriched with OH ^- ions (alkaline environment), and in this case, using the regulator 7, sensors 8 and 9 and the actuator 10 with the regulating body 11, the regulating parameter - the temperature of the source water - is set to achieve the desired residual the content of the most difficult to remove gas in this mode — dissolved oxygen in deaerated water (50 μg / dm ³ ).

На ряде тепловых электростанций водоподготовительные установки содержат сооруженные в разное время очереди водород-катионирования, натрий-катионирования, известкования. В зависимости от общего расхода воды доли воды, подаваемой на деаэрацию с разных очередей, могут существенно изменяться, а значит, будет изменяться и технологически необходимая температура подогрева исходной воды перед деаэратором. Отметим, что температура исходной воды по предложенной схеме деаэрационной установки поддерживают минимально необходимой для удаления наиболее трудноудаляемого газа, что обеспечивает одновременно качество и экономичность термической деаэрации.At a number of thermal power plants, water treatment plants contain phases of hydrogen cationization, sodium cationization, and liming constructed at different times. Depending on the total water flow rate, the proportion of water supplied to the deaeration from different stages can vary significantly, which means that the technologically necessary temperature for heating the source water in front of the deaerator will also change. We note that the temperature of the source water according to the proposed scheme of the deaeration plant is kept to the minimum necessary to remove the most difficult to remove gas, which ensures both the quality and efficiency of thermal deaeration.

В качестве регулятора температуры исходной воды 7 может применяться серийно выпускаемый микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130 - программируемое устройство, позволяющее реализовать около 90 программ управления регулируемыми процессами, более того, обладающее рядом функций самонастройки регулируемых процессов. Установление с его помощью величины температуры исходной воды на минимально необходимый уровень для удаления наиболее трудноудаляемого газа не представляет сложности. Операции регулирования реализуются самим Ремиконтом на основании введенных в него условий работы регулирующего органа и допустимых для каждого конкретного случая интервалов изменения температуры исходной воды.As a regulator of source water temperature 7, a commercially available microprocessor controller Remicont R-130 can be used - a programmable device that allows implementing about 90 programs for controlling controlled processes, moreover, it has a number of self-tuning functions for controlled processes. Setting with it the value of the temperature of the source water to the minimum necessary level to remove the most difficult to remove gas is not difficult. Regulation operations are implemented by the Remicont itself on the basis of the operating conditions of the regulatory body entered into it and the intervals for changing the temperature of the source water that are valid for each specific case.

Таким образом, предложенная деаэрационная установка позволяет повысить качество и экономичность термической деаэрации воды за счет достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода CO₂) путем изменения температуры исходной воды, подаваемой в деаэратор.Thus, the proposed deaeration plant allows to improve the quality and efficiency of thermal deaeration of water by achieving a predetermined content of the most difficult to remove gas (oxygen O ₂ or carbon dioxide CO ₂ ) by changing the temperature of the source water supplied to the deaerator.

Claims (1)

Деаэрационная установка, содержащая деаэратор с трубопроводами исходной, перегретой и деаэрированной воды, снабженная регулятором температуры исходной воды, который соединен с датчиком содержания растворенного кислорода О₂ в деаэрированной воде, отличающаяся тем, что регулятор температуры исходной воды дополнительно соединен с датчиком рН деаэрированной воды.A deaeration unit containing a deaerator with pipelines of source, superheated and deaerated water, equipped with a temperature controller of the source water, which is connected to a sensor of dissolved oxygen content of O ₂ in deaerated water, characterized in that the temperature controller of the source water is additionally connected to a pH sensor of deaerated water.