RU2220295C1

RU2220295C1 - Method of thermal deaeration of water

Info

Publication number: RU2220295C1
Application number: RU2002115201/06A
Authority: RU
Inventors: В.И. Шарапов; Д.В. Цюра; М.А. Сивухина; М.Р. Феткуллов
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2003-12-27

Abstract

FIELD: heat power engineering; thermal power stations. SUBSTANCE: according to proposed method, heating system water is heated in system heaters by steam of heating extractions of extraction turbine and heating system feed water is deaerated in vacuum deaerator before delivering into return pipeline of heating system. For this purpose source water and superheated water are fed into deaerator. Preset concentration of carbon dioxide in deaerated feed water is maintained by sequential regulation of flow rate and temperature of superheated water. In case of rise of carbon dioxide concentration relative to preset value first flow rate of superheated water is increased and then, if necessary, temperature of superheated water is raised. In case of drop of carbon dioxide concentration relative to preset value, first temperature of superheated water is decreased and then its flow rate. EFFECT: improved reliability and increased economy of thermal power station. 2 cl, 1 dwg

Description

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

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.Analogs are known - methods of thermal deaeration of water at thermal power plants, in which the network water is heated in the network heaters with steam from the heating taps of the cogeneration turbine, the heating network feed water is deaerated in the vacuum deaerator before being fed to the return network pipeline, for which source water and superheated water are supplied to the deaerator (see.with. SU 1328563, F 01 K 17/02, 08/07/1987). This analogue is adopted as a prototype.

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.The disadvantage of analogues and prototype is the reduced efficiency of the method of deaeration of water at a thermal power plant due to increased energy costs for supplying and heating the heating agent to the deaerator at a residual concentration of carbon dioxide in deaerated water below the required value. Typically, the thermal and hydraulic modes of preparation of make-up water are kept constant, based on the achievement of the specified absence of carbon dioxide CO ₂ in deaerated water as specified by the norms in the calculated stationary mode. During operation of a thermal power plant in a number of variable modes of makeup water treatment, the water quality changes, and with it the absence of CO ₂ can be achieved at lower flow rates and temperatures of superheated water, but despite this, the temperature and flow rate of the heating agent in front of the deaerator remain unchanged, which leads to energy overruns. On the other hand, in a number of modes, the flow rate and temperature of the heating agent may be insufficient to ensure the normative quality of deaeration, which is especially typical for vacuum deaeration of water. Thus, another disadvantage of this method is the low quality of water deaeration, leading to a decrease in the reliability of the thermal power plant.

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.The technical result achieved by the present invention is to increase the reliability and efficiency of a thermal power plant by maintaining optimal flow rate and temperature of the heating agent supplied to the deaerator.

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.To achieve this result, a method is proposed for thermal deaeration of water at a thermal power plant, in which the network water is heated in the network heaters with steam from the heating taps of the cogeneration turbine, the heating network feed water is deaerated in the vacuum deaerator before being fed to the return network pipe, for which initial and superheated are fed to the deaerator water.

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.The difference of the proposed method is that maintaining a given concentration of carbon dioxide in deaerated make-up water is carried out by sequentially regulating the flow rate and temperature of superheated water, and with increasing concentration of carbon dioxide relative to a given value, the flow rate of superheated water is first increased, and then its temperature is increased if necessary and, on the contrary, when lowering the concentration of carbon dioxide relative to a given value, the temperature of superheated water is first reduced, and then reduce its consumption.

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.A new method of thermal deaeration of water can improve the reliability and efficiency of a thermal power plant by ensuring the required quality of deaeration during the economical operation of a thermal power plant.

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 тепловой электрической станции, поясняющая способ.The drawing shows a schematic diagram of a thermal power plant explaining the method.

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.The station contains a cogeneration turbine 1 with steam extraction connected to the heating extraction via a heating medium and network heaters connected to the heating pipe via a heating medium, a vacuum deaerator 2 with source 3 and superheated water 4 pipes, connected by a deaerated make-up water pipe 5 with a return network pipe 6 included in the superheated water pipeline 4 heater 7 with a heating medium pipeline 8. The station is equipped with a regulator of carbon dioxide 9 in the makeup water of the heating system, to tory connected to the carbon dioxide concentration sensor 10 in a deaerated make-up water and with regulators 11 on the pipe 12 and hot water to the heating medium piping hot water heater. As the sensor 10, a pH meter can be used with a converter of pH readings to the values of the concentration of carbon dioxide.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа термической деаэрации воды.Consider an example of the implementation of the claimed method of thermal deaeration of water.

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.Mains water is heated in the network heaters with steam from the heating taps of the heating turbine 1, makeup water of the heating system is deaerated in the vacuum deaerator 2 before being fed to the return network pipe 6, for which source water and superheated water are supplied to the deaerator. The source water is heated by the lower heating steam, and the superheated water is heated by the higher potential steam in the heater 7. Maintaining a given concentration of carbon dioxide in the deaerated make-up water is carried out by sequentially controlling the temperature and flow rate of the superheated water. With an increase in the concentration of carbon dioxide relative to a predetermined value, the flow rate of superheated water is first increased, and then, if necessary, its temperature is increased, and, conversely, when the concentration of carbon dioxide is reduced relative to a predetermined value, the temperature of superheated water is first reduced, and then its flow rate is reduced.

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.As a regulator, it is possible to use the mass-produced microprocessor controller Remicont R-130, which allows to implement about 90 programs for controlling controlled processes, moreover, it has a number of self-tuning functions for controlled processes. The implementation with its help of the sequential control of the consumption of superheated water and its temperature provided for by the claimed method (the main distinguishing feature of the claimed method consists in this sequence) when using the residual carbon dioxide content as an adjustable factor is difficult. The operations to block signals from the regulator to the regulatory bodies are carried out by Ramikont himself on the basis of the regulatory bodies' work sequence entered into it and the intervals for changing the flow rate of superheated water and its temperature valid for a particular power plant.

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.Thus, the new method allows to increase the reliability and efficiency of the thermal power plant by providing a given concentration of carbon dioxide in deaerated make-up water at the optimum operating mode of the turbine unit with maximum power generation for heat consumption.

Claims

The method of thermal deaeration of water at a thermal power plant, in which the network water is heated in the network heaters with steam from the heating taps of the cogeneration turbine, the heating network feed water is deaerated in a vacuum deaerator before being fed to the return network pipe, for which source and superheated water is supplied to the deaerator, characterized in that maintaining a given concentration of carbon dioxide in deaerated make-up water is carried out by sequentially controlling the flow rate and temperature etoy water, wherein when the concentration of carbon dioxide with respect to a predetermined first magnitude increased flow of superheated water, and then if necessary, its temperature is increased and conversely, when the concentration of carbon dioxide is lowered relative to a predetermined first magnitude lower temperature hot water and then to reduce its consumption.