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

Описание изобретения к патенту

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 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 нагрев исходной воды и подачу 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 исходной воды, а вместе с ним и отсутствие СО₂ может быть достигнуто при меньших температурах исходной воды и расходах греющего агента, но несмотря на это температура исходной воды и расход греющего агента перед деаэратором остаются неизменными, что приводит к перерасходу энергии. С другой стороны, в ряде режимов температура исходной воды и расход 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 температуры исходной воды и расхода 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 температуры исходной воды и расхода перегретой воды, причем при повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала повышают температуру исходной воды, а затем при необходимости увеличивают расход перегретой воды и, напротив, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала уменьшают расход перегретой воды, а затем снижают температуру исходной воды.

Новый способ деаэрации воды позволяет повысить надежность и экономичность тепловой электрической станции за счет обеспечения требуемого качества деаэрации при максимально 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, включенный в трубопровод исходной воды 3 подогреватель исходной воды 7, к которому подключен трубопровод 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 греющей среды подогревателя исходной воды и 12 на трубопроводе 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 и перегретую воду. Исходную воду подогревают паром нижнего отопительного отбора в подогревателе 7, а перегретую воду - паром отборов более высокого потенциала. Поддержание заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной подпиточной воде осуществляют путем последовательного регулирования температуры исходной воды и расхода 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=40-50С, а затем при необходимости увеличивают расход перегретой воды и, напротив, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала уменьшают расход перегретой воды, а затем снижают температуру исходной воды. Такой порядок регулирования обеспечивает преимущественную загрузку высокоэкономичного нижнего отопительного отбора турбины.

При внедрении изобретения (заявленное решение успешно прошло промышленную проверку) в качестве регулятора применен серийно выпускаемый микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130, позволяющий реализовать около 90 программ управления регулируемыми процессами, более того, обладающий 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. Операция 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 температуры исходной воды и расхода перегретой воды.

Таким образом, новый способ деаэрации 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.