способ термической деаэрации воды

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 расхода и температуры перегретой воды, причем при повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала увеличивают расход перегретой воды, а затем при необходимости повышают ее температуру и, наоборот, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала снижают температуру перегретой воды, а затем уменьшают ее расход.

Описание изобретения к патенту

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

Известны аналоги - способы термической деаэрации воды на тепловых электрических станциях, 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 воду 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 подачу и нагрев греющего агента в деаэратор 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 СО₂ 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 расходах и температурах перегретой воды, но несмотря на это температура и расход греющего агента перед деаэратором остаются неизменными, что приводит к перерасходу энергии. С другой стороны, в ряде режимов расход и температура греющего агента могут оказаться недостаточными для обеспечения нормативного качества деаэрации, что особенно характерно для вакуумной деаэрации воды. Таким образом, 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 расхода и температуры греющего агента, 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 расхода и температуры перегретой воды, причем при повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала увеличивают расход перегретой воды, а затем при необходимости повышают ее температуру и, напротив, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала снижают температуру перегретой воды, а затем уменьшают ее расход.

Новый способ термической деаэрации воды позволяет повысить надежность и экономичность тепловой электрической станции за счет обеспечения требуемого качества деаэрации при экономичной работе тепловой электрической 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, включенный в трубопровод перегретой воды 4 подогреватель 7 с трубопроводом греющей среды 8. Станция снабжена регулятором содержания диоксида углерода 9 в подпиточной воде теплосети, который соединен с датчиком концентрации диоксида углерода 10 в деаэрированной подпиточной воде и с регулирующими органами 11 на трубопроводе перегретой воды и 12 на трубопроводе греющей среды подогревателя перегретой воды. В качестве датчика 10 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 воду и перегретую воду. Исходную воду подогревают паром нижнего отопительного отбора, а перегретую воду - паром отбора более высокого потенциала в подогревателе 7. Поддержание заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной подпиточной воде осуществляют путем последовательного регулирования температуры и расхода перегретой воды. При повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала увеличивают расход перегретой воды, а затем при необходимости повышают ее температуру и, напротив, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала снижают температуру перегретой воды, а затем уменьшают ее расход.

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 расхода перегретой воды и ее температуры (в этой последовательности и состоит основной отличительный признак заявленного способа) при использовании в качестве регулируемого фактора остаточного содержания диоксида углерода на представит сложности. Операции по блокированию сигналов от регулятора к регулирующим органам реализуется самим Рамиконтом на основании введенных в него последовательности работы регулирующих органов и допустимых для конкретной электростанции интервалов изменения расхода перегретой воды и ее температуры.

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 оптимальном режиме работы турбоустановки с максимальной выработкой электроэнергии на тепловом потреблении.