Вихревая технология деаэрирования

14 мая 2015 - Топаз

 Технология деаэрации предназначена для удаления агрессивных газов из воды на ТЭЦ, котельных, ЦТП. Тем самым повышается надежность технологического процесса и оборудования. Возрастают сроки службы трубопроводных систем, теплообменников, сохраняются расчетные гидравлические режимы (практически отсутствует недогрев или перегрев теплоносителя).

Физическое основание вихревой технологии деаэрации - комплексное использование особенностей закрученных течений:

- высокий уровень смесеобразования взаимодействующих сред (воды, пара, газов);

- действие центробежного эффекта, интенсивно разделяющего среды в момент фазового перехода;

- использование зоны пониженного давления в центре закрученной среды для ее вскипания.

Технологические преимущества:

- форсировка процесса деаэрации с увеличением мощности установки в 2-3 раза с обеспечением эффективной работы в широком диапазоне регулирования мощности (10-100%);

- возможность работы на любых режимах, в т.ч. атмосферном и вакуумном с обеспечением деаэрации при температуре теплоносителя уже при 60 оС( в особых случаях при 50 оС);

- реальное обеспечение минимального потребления тепла (пара) на деаэрацию, снижение затрат тепла на собственные нужды теплоисточника;

- для котельного деаэратора возможность исключения из Д-системы теплообменника предварительного подогрева воды; совмещение процессов подогрева и деаэрации в вихревой деаэрационной колонке (далее ВДК); обеспечение деаэрации при любом состоянии тепловой схемы теплоисточника;

- простота конструкции ВДК и бака-аккумулятора; значительное снижение ремонтных затрат по колонке и баку (срок службы - до 20 лет и более между капремонтами); отсутствие на баке химзащиты, т.к. он хранит практически деаэрированную воду;

- модернизация позволяет максимально использовать установленное оборудования Д-системы простой заменой установленной колонки на вихревую; учесть особенности тепловой схемы теплоисточника, оптимизировать выбор деаэратора по типу и мощности.

- простейшая схема автоматизации, высокие динамические характеристики Д-системы.

Принципиальная схема ЦВД

Общая схема такой системы в простейшем варианте исполнения представлена на рис. 1 (схема ВДК), 2 (схема вихревой Д-системы - ЦВД)

1

 

Рис. 1 : 1 - донышко; 2 - обечайка подачи греющей среды (пар, перегретая вода); 3 - штуцер подачи греющей среды в обечайку; 4 - штуцер подачи деаэрируемой воды; 5 - штуцер отвода выпара; 6 - крышка; 7 - корпус ВДК; 8 - штуцер отвода деаэрированной воды; 9 - диафрагма ВДК;

10 - сопла (отверстия) подачи греющее среды; 11 - граница разделения выпара и деаэрируемой воды в закрученном потоке.

Рис. 2: 1 - ВДК и первая ступень деаэрирования (удаление 97% газов); 2 - бак - аккумулятор деаэрированной воды; 3- капельный деаэратор и вторая ступень деаэрирования (удаление 3% газов); 4 - охладитель выпара; 5 - трубопровод подачи греющей среды; 6 - трубопровод отвода выпара в охладитель выпара; 7 - трубопровод подачи деаэрированной воды в капельный деаэратор; 8 - трубопровод отвода выпара из бака-аккумулятора; 9 - трубопровод отвода агрессивных газов; 10 - трубопровод подключения эжектра (вакуумный режим; 11 - трубопровод подачи деаэрируемой воды; 12 - отвод деаэрированной воды в охладитель; 13 - отвод конденсата из охладителя выпара.

Работа в атмосферном режиме. В ВДК поступает холодная вода. Пар подается в ВДК и нагревает воду до 105 - 106 0С и частично деаэрирует. Выпар поступает в ОВ, вода в емкость 2 через 3. Вода разбрызгивается, и каждая ее капля вскипает, образуя выпар. Происходит окончательная деаэрация воды. По трубе 8 выпар из бака 2 поступает в ОВ. Неконденсируемые газы удаляются в атмосферу через вестовую трубу 9. Если воду предварительно нагреть в поверхностных подогревателях до 104 - 106 0С, то деаэрация будет происходить без подачи пара в ВДК.

Работа в вакуумном режиме. Вестовая труба 9 перекрыта. Труба 13 соединена с всасывающим патрубком эжектора. Если деаэрируемую воду предварительно нагревать до 65-100 °С, то установка будет работать на "начальном эффекте" без подачи пара или перегретой воды. Вакуум установится пропорционально температуре воды на выходе из деаэратора. За счет вскипания вода охладится на 2-5 °С. Если вода холодная или недостаточно нагрета (как в стационарных или динамических режимах работы тепловой схемы), то в ВДК подают пар или перегретую воду в объемах, необходимых для нагрева исходной воды.

Рабочая схема вихревого деаэратора более сложная трехступенчатая: охладитель выпара специальной трубой - деаэратором конденсата выпара соединяется с емкостью деаэратора.

В трехступенчатой схеме, соответственно, удаляются:

- на первой ступени 96-97% агрессивных газов; на второй - 3,5-2,5%; на третьей - 0,5%.

Затраты на реализацию

 Затраты на модернизацию Д-систем (в ценах на начало 2006 г.) представлены на рис.3

 

затраты

Рис. 3

 

Статьи экономии от модернизации

Статьи возможной экономии от модернизации деаэрационной системы представлены в табл. 1.

Табл.1

п/п

Статьи экономии на теплоисточнике и

тепловых сетях (ТС)

Комментарии

1

Экономия на эксплуатации котельного оборудования

Возникает, когда деаэрация отсутствует или осуществляется не полностью

1.1

Снижение готовых затрат топлива за счет увеличения среднегодового к.п.д. котлов уменьшением внутритрубных отложений и уменьшение потерь с уходящими газами.

С момента модернизации и сдачи в эксплуатацию

1.2

Снижение годовых ремонтных затрат на замену поверхностей нагрева котлов уменьшением внутритрубной коррозии и ростом срока службы поверхностей нагрева.

С момента модернизации и сдачи в эксплуатацию

2

Экономия на тепловой сети

Возникает, когда деаэрация отсутствует или осуществляется не полностью

2.1

Снижение темпов внутритрубной коррозии металла труб ТС и уменьшение среднегодовых ремонтных затрат на их восстановление

Останавливает коррозию и рост отложений в ТС

Необходима чистка ТС от отложений

2.2

Снижение годовых затрат электроэнергии

на сетевые насосы теплоисточника за счет уменьшения внутритрубных отложений и гидравлического сопротивления ТС и прежде всего водогрейных котлов (бойлеров) и отопительных приборов.

Необходима чистка ТС от отложений

3

Экономия в системах теплоснабжения с баками аккумуляторами ГВС

Возникает, когда деаэрация отсутствует или осуществляется не полностью

3.1

Значительное снижение среднегодовых ремонтных затрат на капитальный ремонт баков-аккумуляторов ГВС

Возникает за счет увеличения срока службы для установленного бака. При замене бака возможна существенная экономия ремонтных затрат установкой бака значительно меньшей емкости.

4

Снижение ремонтных затрат на капитальный ремонт бака - аккумулятора деаэратора и деаэрационной головки

С момента модернизации и сдачи в эксплуатацию

5

Снижение ремонтных затрат на капитальный ремонт подогревателя деаэрируемой воды

Возникает с момента его демонтажа.

Для нового деаэратора уменьшаются затраты на деаэрационное оборудование

6

Снижение эксплуатационных затрат тепла по статье собственных нужд на деаэрационное оборудование котельной снижением расхода пара на деаэрацио до минимального значения.

С момента модернизации и сдачи в эксплуатацию

7

Экономия инвестиций при росте присоединенных нагрузок Увеличение мощности установленного деаэратора за счет его модернизации.

 

С момента начала финансирования модернизации.

 

Разработка и внедрение технологии

Автором технологии является инженер Зимин Б.А., который ведет разработку вихревой технологии деаэрирования на основе своих изобретений.

Статья подготовлена по материалам сайта http://www.energosovet.ru

Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!