精处理粉末树脂覆盖过滤器系统运行失效分析

程占保　张瑞　杨飞

摘要：文章介绍了某电厂精处理系统的工艺流程和设计参数，通过对凝结水精处理系统粉末树脂覆盖过滤器运行过程中发现的问题，研究分析发现进水水质不达标和凝结水流量瞬间变化大会缩短粉末树脂覆盖过滤器的使用寿命和运行周期。

关键词：精处理系统；粉末树脂；过滤器；进水水质；凝结水流量 文献标识码：A

中图分类号：TK264 文章编号：1009-2374（2015）19-0082-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.19.040

某350MW超临界燃煤机组凝结水精处理系统，配置2100凝结水量的粉末树脂覆盖过滤器+350%混床系统，并设置1套前置过滤器单元的旁路系统和1套混床单元的旁路系统，相应的取样、监测和控制系统。每台机组配备一套铺料及清洗设施，两台机组共用一套混床附属再生装置及酸碱再生废水收集、输送和压缩空气储存等相关辅助系统。凝结水精处理系统采用就地无人值守的DCS自动控制方式，可实现自动启停、自动投运、自动再生。

1 凝结水精处理系统介绍

1.1 工艺流程

凝结水泵出口粉末树脂覆盖过滤器高速混床树脂捕捉器低压加热器系统。

1.2 设计参数

凝结水量，VWO工况凝结水量：891.0t/h，THA（额定）工况凝结水量：784.0t/h。

精处理凝结水入口压力，额定值：3.50MPa，最大值：4.5MPa。

精处理凝结水入口温度，额定值：48.1℃，最大值：85℃。

精处理滤元，管式，骨架材料：S31608不锈钢，过滤材料：聚丙烯塑料。

粉末树脂覆盖过滤器，正常出力运行压差：<0.02MPa，最大出力运行压差：0.241MPa，失效压差：0.175MPa，运行周期：≥21天。

1.3 设计水质

悬浮固体g/L，典型启动时进水值<500，典型启动时出水值<100，正常运行状态进水值<20，正常运行状态出水值≤10。总溶解固形物（不计氨）g/L，典型启动时进水值650，典型启动时出水值<50，正常运行状态进水值100，正常运行状态出水值<20。二氧化硅g/L，正常运行状态进水值20，正常运行状态出水值<15。钠g/L，典型启动时进水值20，典型启动时出水值5，正常运行状态进水值2～5，正常运行状态出水值<5。总铁g/L，典型启动时进水值<1000，典型启动时出水值<100，正常运行状态进水值40，正常运行状态出水值<5。总铜g/L，典型启动时进水值50，典型启动时出水值<15，正常运行状态进水值10，正常运行状态出水值<3。氯g/L，典型启动时进水值100，典型启动时出水值<10，正常运行状态进水值20，正常运行状态出水值≤1。阳导电度（25℃）S/cm，典型启动时进水值<0.2，典型启动时出水值<0.2。pH（25℃），正常运行状态出水值6.5～7.5。

2 运行过程中发现的问题及原因分析

在机组168h后投入精处理运行滤元，发现以下

问题：

第一，粉末树脂覆盖过滤器运行周期短（2天左右爆膜一次）。分析原因主要有：（1）进水水质差，二氧化硅和铁离子超出了技术协议进水值（表1）；（2）凝结水流量波动大，对粉末树脂层产生冲击压实；（3）滤元出现深层污堵，经爆膜无法清除和恢复。

第二，滤元污堵较严重，表面呈黑色，干燥后附着大量难溶的黑色颗粒物。分析原因主要有：（1）机组运行管路系统中存留较多杂质，超过设计进水水质要求。抽测过滤器进水浊度为0.9NTU（因现场无条件直接测悬浮物），根据行业经验估算，在清水中1mg/L基本等同于浊度1NTU，因此估算出进水中悬浮物达到了900g/L，远超正常情况下的设计进水水质（不大于20g/L）；（2）系统在前期运行时，爆膜效果未达到最佳，导致树脂粉及污染物残留在滤元表面，最终形成污堵物；（3）树脂纤维粉滤膜层厚度薄且不均匀，也可能会导致污染物直接进入滤元孔隙中形成污堵。

第三，凝结水流量瞬间变化大。分析原因主要是：本电厂属于局域网的其中2台调峰机组，因调峰需要，有时要求增减负荷及时，致使凝结水瞬间变化大，水击压实了粉末树脂层。

第四，2#过滤器内滤元线产生不同程度松散脱落。通过察看，同样运行条件下的另一台过滤器内滤元线全部完好无损，只有2#过滤器内的滤元损坏严重；经分析与核实，正常情况下，滤元爆膜水气洗时，因气和水均是从滤元内部向外均匀出来，保证过滤器内部水流稳定，基本不会出现较大扰流；但2#过滤器内因漏装两个滤元，且滤元出水孔未进行封堵，导致在滤元爆膜、水洗、气洗时，因大量的水气直接从未装滤元处的孔洞内涌出进入过滤器，造成滤元上部强烈的扰动和冲击，导致滤元线散落。

3 处理措施

第一，因滤元污堵较为严重，在反洗仍不能清污的情况下，勉强维持运行，会增加粉末树脂的消耗量，提高运行成本，且粉末树脂过滤器达不到技术协议要求的21天运行周期。为此要求对滤元进行更换，在新滤元投运前，必须监测水质合格方可投入运行。

第二，在更换新滤元前，采取2台过滤器同时投用，减少过滤器进水流量，提高过滤器的运行周期，减少粉末树脂消耗量，保障系统正常运行。

第三，适当加大树脂粉和纤维粉的投加量，按68包纤维粉和树脂粉等比例铺膜，增加粉末树脂过滤层厚度，铺膜严格执行树脂粉厂家提供的铺膜操作方法，确保铺膜效果满足工艺要求。

第四，因滤元采购周期较长，为了避免机组停机，对现有损坏滤元采用不锈钢抱箍捆扎，继续使用现有滤元，并采取2台过滤器同时运行，减少过滤器进水量，提高过滤器的运行周期，减少粉末树脂消耗量，保障系统正常运行，待滤元采购到后安排更换。

4 结语

凝结水精处理系统粉末树脂覆盖过滤器运行周期受水质影响较大，投用前应严格控制进水水质，避免因水质恶化影响粉末树脂覆盖过滤器使用寿命和运行周期，同时在机组调峰过程中，在条件允许的情况下，要求平稳增减负荷，避免瞬间提升负荷，造成差压过高导致滤元压实污堵，同时在过滤器安装完成滤元时，务必要求监理、设备厂家及施工单位共同验收签证后方可封盖，防止滤元漏装造成不必要的设备损伤。

参考文献

[1]重庆远达水务有限公司.凝结水精处理系统技术协议[S].2013.

[2]高惠华.粉末树脂过滤器在凝结水精处理系统中的应用[J].湖北电力，2003，（3）.

[3]李锐，何世德，张占梅，等.凝结水精处理现状及新技术应用研究[J].水处理技术，2009，（2）.

[4]陆瑞源，金伟韧.珠海电厂凝结水精处理系统浅析

[J].广西电力，2005，（1）.

[5]韩隶传，李志刚.凝结水精处理混床机理和应用研究[J].中国电力，2007，（12）.

作者简介：程占保（1985-），男，江西余干人，中电投电力工程有限公司总经理助理，工程师，硕士，研究方向：电力工程管理。

（责任编辑：秦逊玉）