凝结水精处理混床运行周期短的原因分析

耿卫众，郝相俊

(1.山西兴能发电有限责任公司，山西 古交 030206;2.山西电力勘测设计院，山西 太原 030001)

0 引言

山西兴能发电有限责任公司(以下简称兴能发电公司)二期2×600 MW直接空冷机组凝结水精处理混床运行周期短，再生频繁。频繁再生消耗盐酸、氢氧化钠、除盐水较多，树脂频繁输送与空气擦洗导致树脂磨损严重，需要不断补充树脂以满足生产要求，造成凝结水精处理系统运行费用高、值班人员劳动强度大。因此，提高混床制水量，延长混床运行周期显得尤为重要。

1 精处理混床系统概况

兴能发电公司二期机组凝结水采用100%全容量处理，为中压系统。每台机组配置2×50%出力的粉末树脂过滤器(不设备运)和3×50%出力的高速混床(2运1备)，处理凝结水量为1 325 t/h。粉末过滤器与高速混床串联后串联在凝结水泵与低压加热器之间，并设有100%旁路。凝结水精处理系统中除盐的核心设备是混床，混床树脂选用漂莱特公司生产的大孔型均粒强酸和强碱树脂，体积比为1∶1，均为 3.68 m3。

兴能发电公司二期机组凝结水精处理混床采用氢型运行方式。为了调试运行人员更方便地判断树脂是否失效，防止混床氨化运行，避免氯离子进入水汽系统，咨询相关专家后，将混床出水检测氢电导率改为检测电导率，以电导率大于0.15 S/cm作为失效标准。混床失效后，失效树脂经树脂输送管道输送至再生间进行体外再生。在混床正常运行时，出水水质很好，出水电导率为0.06～0.08 S/cm，二氧化硅与铁离子的质量浓度均小于10 g/L，但混床运行周期较短，一般为7～8d，个别混床运行周期甚至为2～3d。

2 混床运行周期短的原因分析

经过对设备的详细检查和运行分析，发现造成兴能发电公司混床运行周期短的原因主要有以下几方面。

2.1 粉末树脂过滤器泄漏，混床入口电导率高

兴能发电公司二期工程#4机组凝结水精处理系统曾因过滤器泄漏而使混床运行周期缩短，制水量减少。#4机组粉末树脂覆盖过滤器所采用的助滤剂为意大利Aqua－chem公司生产的树脂粉和纤维粉，具有过滤和除盐双重作用。#4机组#1过滤器投运初期，设备运行正常，运行2个月后，发现该过滤器进、出口压差增长缓慢(几乎不变)，而#2过滤器进出、口压差变化明显(当#2过滤器进、出口压差为111.60 kPa时，#1过滤器进、出口压差仅为16.75 kPa);同时，#4机组混床周期制水量减少约2万t。将#4机组#1过滤器解体检查发现:3根滤元下端与连接滤元的连接管丝扣有问题，滤元没有完全拧在过滤器穹形板上。设备投运初期，系统水质较差，过滤器爆膜频繁，从而使滤元下端口出现裂缝，导致部分未经过滤器的水直接进入混床，影响混床的周期制水量。

2.2 混床偏流，树脂搅动剧烈

混床偏流，树脂搅动剧烈的现象在每台混床上均有发生，由混床的上窥视孔即可观察到，尤其以#3机组#1混床最为突出。该混床运行初期，出水水质较好，出水电导率在0.007 S/cm左右，但运行一段时间后(3～4 d)，从混床的上窥视窗可看到树脂的明显搅动。随着混床内树脂搅动程度的加剧，混床的运行周期越来越短，严重时该混床仅运行5～6 h，出水电导率就已超标，此时从混床的上窥视窗看到树脂翻滚剧烈，充满了整个床体。经解体检查发现:混床入口水帽布满铁锈等杂质，部分水帽内装满失效树脂(如图1所示)。究其原因，机组投运初期系统水质较差，机组启、停频繁使混床进水水帽被污堵，导致混床进水、布水不均，引起树脂搅动，部分颗粒度较小的碎树脂进入水帽，加重了混床偏流，使树脂翻滚剧烈，树脂层中的失效层、保护层被打乱而影响混床出水水质，严重影响了混床的正常运行。

图1 #3机组#1混床检修时拆下的进水水帽

2.3 盐酸储罐进生水，再生剂纯度低

兴能发电公司凝结水精处理再生废水中和至合适pH值后，由2台虹吸罐和配套的2台废水排放泵排至工业废水处理车间。虹吸罐的注水管与精处理酸、碱储罐的冲洗水管共用1根母管，均取自生活饮用水供水管。酸储罐存放盐酸后，酸储罐的冲洗进水手动门未及时处理，导致该手动门被酸雾腐蚀穿孔;排放废水前，在虹吸罐注水过程中会有部分生活饮用水直接进入酸储罐与浓盐酸混合，导致盐酸再生剂纯度下降，严重影响阳树脂的再生效果。

2.4 给水系统加氨量偏大

兴能发电公司二期锅炉为超临界直流炉，给水采用二级加氨的处理方式，即在精处理混床出口母管及除氧器下降管分别设有加氨点。凝结水、给水加氨设备各为1套配药自动、加药自动运行的单元系统。凝结水加氨量根据凝结水电导率进行控制，当凝结水电导率＜3.0 S/cm时启动加氨泵，电导率＞8.0 S/cm时停运加氨泵，使凝结水电导率控制在4.3 S/cm左右;给水加氨量可根据给水pH值进行控制，当给水pH值 ＜9.1或 ＞9.7时，启动给水加氨泵，将给水pH值控制在9.3左右。但在实际运行中效果并不理想，给水pH值＞9.7而停运给水加氨泵后，凝结水加氨泵并不停运，导致给水pH值长期维持在9.5左右，从而使系统加氨量偏多，带入系统的杂质较多，严重影响了混床的运行周期。

2.5 混床内失效树脂输送不彻底

混床内的树脂运行失效后，需将失效树脂输送到体外再生系统进行再生处理。兴能发电公司树脂输送程序由时间控制，由于每套混床树脂损耗不同，故各混床中的树脂量并不完全相等，但所有混床的树脂输送时间均一致，导致树脂较多的混床树脂输送不彻底，残留的失效树脂仍然处于混床底部，必然会影响混床运行时的出水水质，缩短混床的运行周期。

3 提高混床运行周期采取的措施

针对凝结水精处理混床运行周期短的问题，提出并实施了一系列改进措施。

3.1 确保粉末树脂覆盖过滤器的正常投运

(1)严格控制过滤器的运行参数及运行时间(1个月左右)，过滤器失效后要及时进行爆膜、铺膜，更换树脂粉。

(2)每次对单台过滤器爆膜时，操作2遍，使失效的树脂粉与纤维粉完全从滤元上脱落下来。

(3)每次对单台过滤器铺膜时，树脂粉与纤维粉按一定比例(树脂粉6桶，纤维粉8袋)分2次配置成均匀浆液后注射。

(4)每台过滤器铺膜循环时，在铺膜回水管出口取样，观察是否有树脂粉或纤维粉漏过，以判断滤元是否有泄漏，发现泄漏及时联系维护人员处理。

3.2 提高失效树脂再生效果

(1)对储酸罐、储碱罐冲洗手动门加耐酸、碱堵板进行封堵，防止生水影响再生剂品质。

(2)提高再生剂的纯度，将30%的工业碱更换为50%的离子膜工业碱。

(3)树脂分离时，在分离塔顶排阀不跑树脂的前提下，尽量提高分离塔进水量，使树脂分层更彻底。

(4)在再生过程中，适当增加酸、碱量，控制进酸质量分数为 3.0% ～4.0%，进碱质量分数为4.0% ～4.5%，严格控制进碱温度在37℃左右。

(5)在混脂过程中，严格控制阳塔排水量与罗茨风机出口压力，保证树脂混合均匀。

3.3 严格控制药品氨的品质与加氨量

(1)加强对进厂氨水品质的监控，尤其是钠的含量，要求厂家必须用除盐水配制氨水。

(2)对加氨量及加药方式进行调整。将加氨系统由“自动”加药改为“手动”加药方式，停运给水加氨系统，提高凝结水加氨量。根据凝结水电导率控制凝结水加氨量，使凝结水电导率控制在4.5～5.0 S/cm。

3.4 其他方面的措施

(1)加强人员培训，提高运行人员的专业技术水平，运行人员要控制好运行指标，特别是控制给水pH值和凝结水电导率。

(2)做好各运行表计的维护和校验，保证各仪表指示准确、可靠。

(3)适当增加混床中阳树脂的比例，保证各混床中的树脂数量充足。

(4)定期通过混床的上窥视孔检查各混床树脂是否有搅动现象，发现异常及时联系检修人员进行处理。

4 结束语

兴能发电公司二期凝结水精处理混床投运初期运行周期短，制水量少，经过不断查找原因，采取了一系列措施，混床周期制水量由原来的7万～8万t达到目前的13万～14万t，运行周期明显延长，树脂的再生次数有所减少，减轻了运行人员的工作量，减少了再生树脂所需要的酸、碱量，节约了凝结水精处理系统的运行费用，取得了良好的效果。

［1］曹长武，宋莉莎，罗竹杰.火力发电厂化学监督技术［M］.北京:中国电力出版社，2006.

［2］杨红艳.提高凝结水精处理混床制水量的途径［J］.华北电力技术，2007(10):9－10.