某电厂粉末树脂过滤器进水装置研究

成红燕，邓 娟，杨宝生

（中国华电工程（集团）有限公司，北京 100035）

0 引言

本研究依托华电集团某2×1 000 MW超超临界空冷机组工程的凝结水精处理系统。该电厂是宁东煤电基地“西电东送”的重要电源项目之一。

该电厂的凝结水精处理系统为：每台机组主要由4台33%粉末树脂过滤器（三用一备）和4×33%高速混床组成。粉末树脂过滤器进出口母管设一个0～100%连续可调开度的旁路。铺膜单元由铺膜箱、铺膜泵、铺膜辅助箱、铺膜注射泵等附件组成。

凝结水精处理系统参数如下。

（1）每台机组需处理的凝结水量：

额定：2 139 t/h；最大：2 288 t/h。

（2）凝结水精处理系统凝结水入口压力：

额定：3.0 MPa；最大：4.2 MPa。

（3）凝结水精处理系统凝结水入口温度：

额定：≯51.3℃；最大：72℃。

1 主要研究内容

1.1 粉末树脂过滤器中心管布水装置

现有技术中，大多数粉末树脂过滤器的布水装置设置在底部，水流通过挡板，径向布水，这种从下至上入水的布水方式，容易造成滤元底部粉末树脂聚集，铺膜不均匀，滤元的使用效率较低，影响出水水质。

本研究课题改进了过滤器中心管，提供一种粉末树脂过滤器轴线全程布水装置（专利号：201320146312.4），它能够实现上、中、下全方位布水，使粉末树脂过滤器达到最大的工作效率，提高出水质量。

粉末树脂过滤器轴线全程布水装置，包括中心管和布水板，中心管顶部的外壁上设有固定杆，布水板上设有与固定杆相配合的联接孔，布水板与中心管通过固定杆由螺母联接为一体；中心管的管体上设有布水孔。一方面使得流体能更加均匀地分布，使滤元每一部分都得到充分利用，以便制水量达到最大限度；另一方面因为布水装置上下端都给一个相向力，较好地解决了树脂沉积问题，同时铺膜更均匀，出水水质更好[1-2]。

以下为轴线全程布水装置与穹形板布水装置的对比。

（1）穹形板布水装置

粉末树脂过滤器穹形板布水装置的工作原理如图1所示，含有树脂粉纤维粉的水从进水装置进入，水通过穹形布水板流向滤元的底部，经过滤元净化后的水，从滤元内部流向下封头，最终通过出水装置排出。

图1 配有穹形板布水装置的粉末树脂过滤器设备图

（2）轴线全程布水装置

粉末树脂过滤器轴线全程布水装置的工作原理如图2所示，含有树脂粉纤维粉的水从进水装置进入，一部分水通过弧形布水板流向滤元的底部，另一部分水顺着中心管往上流，中心管内的水一部分从中心管管体上的布水孔排出，其余的水从中心管的顶部排出，并通过中心管顶部的布水板均匀喷出，经过滤元净化后的水，从滤元内部流向下封头，最终通过出水装置排出。

图2 配有轴线全程布水装置的粉末树脂过滤器设备图

（3）轴线全程布水装置与穹形板布水装置对比

粉末树脂过滤器穹形板布水装置，通过挡板布水，设置在过滤器的底部，水流通过挡板，径向布水，这种布水方式凝结水是从下至上进入，容易造成滤元底部铺膜聚集，铺膜不均匀，影响出水水质，而且滤元的使用效率较低。

粉末树脂过滤器轴线全程布水装置，通过在中心管的管体上设置布水孔，能够实现上、中、下同时布水，实现轴向全程布水，一方面使得流体能更加均匀地分布，使滤元每一部分都得到充分利用，制水量达到最大限度；另一方面使铺膜更加均匀，出水水质更好。

图3为粉末树脂过滤器轴线全程布水装置说明。

1.2 工程实施效果

根据相关电力科学研究院的测试结果，本工程出水水质在夏季和冬季均满足凝结水的要求。

测试结果如表1和表2所示。

图3 配有轴线全程布水装置的粉末树脂过滤器设备图

由于改进了过滤器中心管，实现了上、中、下全方位铺膜，使树脂粉及纤维粉均匀覆盖在滤芯上，避免了铺膜不均匀造成粉末树脂过滤器失效过快现象，从而使粉末树脂过滤器制水周期变长，减少了铺膜次数，节约了树脂粉及纤维粉。同时增强了对高速混床进水中总Fe离子的去除率，降低了高速混床中填充树脂的污染率，从而延长了混床的运行时间，从灵武电厂的生产运行报表中可以看出，混床运行周期为10～12天，降低了树脂再生的次数，同时也减少了酸碱耗量和树脂的磨损率。

表1 凝结水系统出水水质测试结果

表2 凝结水系统出水水质测试结果

表3 经济效益对比

1.3 布水装置不同所带来的经济效益对比

改进后的过滤器用于电厂后，爆膜次数明显低于使用传统过滤器的系统。现将两者做个简单的经济分析，如表3所示。

2 结论

目前我国粉末树脂过滤器还处于摸索阶段，因为粉末树脂和纤维粉及滤元是一次性使用的产品，不能回收再利用，所以，减少这些耗材的使用，不仅具有节材和降耗的效果，还会降低废物处理的成本，符合建设节约型社会和企业的要求，具有一定的环境效益[3]。

粉末树脂、纤维粉的购置费用以及滤元的更换费用构成了粉末树脂过滤器的主要运行成本。通过改进后的中心管，铺膜更加均匀，延长粉末树脂过滤器的运行周期，减少了爆膜次数，节省了粉末树脂及滤元的购置费用，降低系统的运行成本；减少了废粉末树脂、纤维粉的排放，减轻了对环境的污染，降低了自用水耗。这些改进在今后的空冷机组系统中将起到积极的作用。

［1］GB150-1998.钢制压力容器［S］.

［2］HG20582-98.钢制化工容器强度计算规定［S］.

［3］史勉.粉末树脂过滤器在直接空冷机组凝结水精处理系统中的应用［J］.电力建设，2009，30（6）：69-71.