Принципиальные схемы (способы) деаэрации воды

На ТЭЦ и котельных для деаэрации подпиточной воды раньше применялись только деаэраторы атмосферного давления (рисунок 2.3.1).

Рисунок 2.3.1 - Схема деаэрации подпиточной воды в деаэраторах атмосферного давления при непосредственном водоразборе

1 - пиковый котел; 2 - турбина; 3 - вода из городского водопровода; 4 - встроенные теплофикационные пучки; 5 - насос; 6 - система химического умягчения воды; 7 - водоводяной теплообменник; 8 - подо­греватели подпиточной воды; 9 - деаэра­тор атмосферного давления; 10 - бак-ак­кумулятор; 11 - основной сетевой подогре­ватель; 12 - пиковый сетевой подогреватель.

Хими­чески очищенная вода подогревается в предвключенных подогрева­телях до температуры ~ 94°С и подается в деаэратор, питаемый отборным паром. Вода, прошедшая деаэрацию, при температуре 104°С начинает охлаждаться до ~70°С в охладителях и поступает в бак-аккумулятор. Отсюда направляется для подпитки системы.

Такая схема имеет следующие основные недостатки:

- потери конденсата греющего пара;

- использование пара высокого потенциала и снижение эко­номичности турбоустановки;

- недостаточная загрузка низкопотенциальных (вакуумных) от­боров турбины;

- невозможно примененять в водогрейных кот­лах.

Перечисленных недостатков нет в схеме с ис­пользованием для деаэрации воды в двухступенчатом вакуумном деаэраторе.

Описание вакуумного деаэратора.

Вакуумный деаэратор состоит из:

- деаэратора ДВ;

- охладителя выпара ОВВ;

- эжектора водоструйного ЭВ.

Деаэратору характерна двух-ступенчатая схема дегазации: I ступень – струйная, II – барботажная, здесь имеется дырчатая тарелка. Принцип работы такого деаэратора изображен на рисунке 2.3.2.

Вода попадает на верхнюю часть тарелки по трубке. Тарелка имеет секции, и это не допускает гидравлические перекосы воды и пара при уменьшении или увеличении нагрузок. После прохождения струйной части, вода идет к перепускной тарелке, которая необходима для сбора воды.

В перепускной тарелке имеется отверстие по виду сектора. Вода с перепускной тарелки проходит на непровальную барботажную тарелку с отверстиями, перпендикулярные потоку деаэрируемой воды. К тарелке соединяется водосливной порог, он идет до нижнего основания теплообменника.

Вода течет по тарелке, потом начинает переливаться через порог, попадает в сектор, который имеет перегородку, а потом отводится из теплообменника по трубе.

Рисунок 2.3.2 - Устройство и принцип работы вакуумного деаэратора

Вода при температуре 150 °С, попадает под барботажной тарелкой. Далее попадает в область с давлением ниже атмосферного, вода начинает вскипать, образуя при этом под тарелкой паровую «подушку». Вода, которая осталась после вскипания, по водоперепускной трубе направляется на барботажную тарелку. Там происходит обработка совместно с исходной водой. Пар, после прохождения через отверстия барботажной тарелки, барботирует исходную воду. С увеличением расхода пара высота паровой подушки растет, избыточный пар перепускается через перепускные трубы в обвод тарелки.

После этого пар пройдя через горловину в перепускной тарелке, направляется в струйный отсек, здесь большая часть воды конденсируется. Паровоздушная смесь направляется в охладитель выпара.

На Схеме 2.3.3 показана типовая схема деаэрации подпитки теплосети с вакуумными деаэраторами, которые работают в режиме постоянных нагрузок и используют в качестве теплоносителя се­тевую воду. Деаэрированная вода с температурой 40-45°С подается насосами подпитки теплосети в обратную сетевую маги­страль. Излишки деаэрированной воды проходит в бак-аккумулятор, температура воды здесь равна 70°С за счет подмешиваний прямой сетевой воды. Из бака вода направляется в обратную тепловую сеть насосами.

Схема 2.3.3 - Включение вакуумных деаэраторов подпи­точной воды в схему отопительно-производ­ственной ТЭЦ

1 - вакуумный деаэратор; 2 - насос; 3 - конден­сатор; 4 - турбоустановка; 5 - коллектор; 6 - подпиточный насос; 7 - подпорный насос; 8 - сете­вые подогреватели; 9 - сетевой насос; 10 - акку­муляторный бак; 11 - подпиточный насос; 12 - химводоочнстка; 13 - эжектор; 14 - прямая сетевая вода; 15 - обратная сетевая вода; 16 - подвод водопроводной воды.

В ряде случаев на ТЭЦ применяется более простая схема со сливом деаэрированной воды при температуре 65-70°С самотеком из вакуумных деаэраторов в аккумуляторный бак (Схема 2.3.4) при установке деаэраторов на достаточной высоте.

Схема 2.3.4 - Схема включения вакуумных деаэраторов без потери конденсата

1 - подвод ХОВ; 2 - пароводяной подогреватель; 3 - ва­куумный деаэратор; 4 - аккумуляторный бак; 5 - насос; 6 - пароводяной подогреватель; 7 - подвод греющей среды; 8 - регулирующий клапан; 9 - охладитель вы­пари; 10 - подвод пара; 11 - регулятор уровня; 12 – гидрозатвор.

Исходная вода в этом случае подогре­вается до температуры 45-50°С. В качестве теплоносителя используется подогретая деаэрированная или прямая сетевая вода.