600MW以上机组凝结水精处理系统运行优化技术的应用分析

【摘要】本文将针对六百兆瓦以上的机组凝结水精处理系统的运行优化技术进行详细的分析，着重从凝结水精处理系统的实际运行入手，找出系统在运行中所存在的问题，并提出相关的优化措施。

【关键词】凝结水经处理；优化技术；应用分析

绪论

凝结水精处理设备是为高参数大容量火电机组进行服务的，火力发电厂锅炉给水是由汽轮机凝结水和补给水组成，其中凝结水的水量占给水总量的绝大部分。凝结水在整个水汽循环中，由于凝汽器泄露、管道设备腐蚀等，不可避免地受到污染，对整个机组造成巨大危害，因此，凝结水的水质是保证发电机组安全运行的至关重要的指标。但是在很多的电厂中，其凝结水精处理装置在运行的过程中存有一定的问题，如，周期制水量偏低、混床出水漏钠或者漏氯等现象，这些问题的出现，会严重影响热力设备的安全经济运行。因此，在电厂的日常运行中，针对六百兆瓦以上的机组凝结水精处理系统进行运行的优化技术分析具有一定的经济价值，同时也有利于电厂的长远发展。本文就是针对六百兆瓦以上机组凝结水精处理系统运行的优化技术这一课题进行详细的分析研究。

一、凝结水污染源介绍

在对六百兆瓦以上机组凝结水精处理运行优化技术的应用分析这一课题进行详细的分析之前，有必要对凝结水精处理过程中对水质造成污染的细节进行分析。

1.1 凝结水的污染源

一般来说，在火力发电厂中，其凝结水是由汽轮机冷却凝结而成的。凝结水的原料是蒸汽，因为蒸汽能够达到火电厂所需的水质要求。从理论上讲，由于凝汽器泄露、金属管道及设备腐蚀等，水质原本纯净的凝结水在运行的过程中都会多多少少的受到一定的污染。所以说，在电厂正常运行的情况下，如果没有将凝结水进行除盐处理，使之变纯净的话，就会对机组的其他设备造成一定的腐蚀，从而影响电厂安全经济运行。那么，凝结水为什么会受到污染，而且受到污染后其中都含有哪些杂质，这是我们现在要讨论的问题。

经过调查我们可以知道，凝汽器的泄漏在一定的程度上会影响到水质，一些金属设备、管道在长期腐蚀的情况下也会对水质造成影响。除此之外，补给水的供水也会对凝结水的纯净造成一定的污染。后面，将针对以上这三个污染源进行详细的分析。

1.1.1 凝汽器的泄漏污染

当凝汽器发生泄漏的时候，冷却水就会和凝结水混合，从而使凝结水受到冷却水的污染，其杂质也会出现在凝结水中。一般来说，凝汽器的泄漏可以分为两种情况，一个是轻微的泄漏，另一个是大漏。所谓的凝汽器泄漏是指泄漏的冷却水严重污染了凝结水，也就是说，当凝汽器在制造的过程中，其铜管存在一定的缺陷时就会发生冷却水渗漏的现象，有时铜管被腐蚀也会有破裂的现象，这个时候冷却水就会通过裂缝渗透到凝结水中，冷却水中的杂质也因此污染了凝结水。除此之外，设备或管道的破裂也会对凝结水造成严重污染，一般来说，这就是凝汽器的大漏。而轻微的泄漏指的是平时的渗透，也就是设备在运行的过程中由于设备的振动而发生的轻微的渗漏，而需要注意的是，不管是机器组装的密合度是多少，都会因为设备在长期的运行中发生振动，而使得冷却水从设备的接口处产生渗漏。

1.1.2 金属设备的腐蚀污染

一般来说，金属性的设备在经过长期的运行之后，都会因为空气中的湿度而发生一定的变质现象，也就是腐蚀现象，更何况是长期与水接触的电厂水气设备。尽管这些金属设备经过了一定的处理，但是时间长了还是会发生腐蚀，凝结水流经这些设备时，水中会掺杂一些污染物质。一般来说，凝结水掺杂的金属杂质都是铜和铁的氧化物，而这些氧化物在进入锅炉之前并没有经过处理，所以也会随着水进入锅炉，并在锅炉中逐渐的沉积，进而又引起了锅炉内的腐蚀。

1.1.3 补给水的污染

补给水是热力系统运行过程中，因各种汽水损失或因无生产回水，而从系统外部补充的给水。补给水在锅炉中经过加热，变成水蒸气后再冷凝成凝结水的过程中，补给水中的污染物质，主要包括离子、有机酸等，会随着蒸汽冷凝后进入凝结水中，对凝结水产生一定的污染。尽管补给水会在化学水处理车间进行处理，但水质并不是非常纯净，处理后仍然会有一些污染物残留。所以，这就是补给水污染凝结水的原因。

综上所述，凝结水在生产的过程中势必会带有一定的杂质，为了保证凝结水的纯度，就要对凝结水进行精处理，从而保证水的质量，保障机组安全经济运行。

二、凝结水精处理系统介绍及运行问题概述

就目前的国际形势来看，不同的国家对凝结水进行精处理的时候，所选用的处理系统方法都是不同的。就美国而言，其所选用的处理系统有粉末树脂覆盖过滤器、深层混床以及覆盖过滤器加深层混床等这三种；而大多数的欧洲国家则会选用管式微孔过滤器加混床、阳床加混床以及电磁过滤器加混床等。但是就我国而言，六百兆瓦以上的机组凝结水精处理装置则运用的是以下的几种方法，包括单独混床，前置过滤加混床，粉末覆盖过滤器加混床，还有阳阴分床等。而在分离再生技术上主要采用的是高塔分离技术。空冷机组由于凝结水温度较高，因此采用的技术是粉末树脂覆盖过滤器，有时候会配合混床系统进行除盐。粉末覆盖过滤器是基于除铁过滤器的一种设备，与除铁过滤器的构造相同。在处理能力上，除铁过滤器只具备去除凝结水中金属氧化物的功能，而粉末覆盖过滤器可以同时除铁和除鹽。

2.1 凝结水精处理运行中所存在的问题

从前文我们可以了解到，凝结水的水质涉及到了整个电厂的安全经济运行。就目前的状况来说，各个电厂在处理凝结水的时候都存在一些问题。

首先，从树脂的选择上来说，树脂粒径的分布度越均匀越有利于精处理系统的运行，这关系着树脂的分离效果。还有从凝结水中氨的含量来说，若氨含量过高的话，就会增加混床进口中的铵离子的浓度，会加大树脂的运行负荷，使树脂更快的失效，缩短混床运行周期，增加凝结水精处理的难度。除此之外，还有一些其他的问题，比如树脂的分离度、再生剂纯度以及树脂再生效果等方面，如果处理不好，都会影响精处理的效果。

三、凝结水精处理系统运行的优化措施

结合上述影响凝结水水质的几个问题，对凝结水系统的运行进行优化分析。主要包括以下几个方面：

1、在选择树脂阴阳配比的时候要注意进行优化，并且可以根据需要对树脂的总量进行选择。具体来说，H-OH型运行的高速混床在选择阴阳树脂的时候要注意出水的水质条件，只有出水的质量保证了，才能够在一定的程度上保证最大周期制水量和最长运行周期。同时，为了减少凝结水在运行的过程中对设备和管道的腐蚀，要在精处理系统出水母管上准确加氨，使凝结水在弱碱条件下运行和输送。

2、要对分离塔反洗分层的流速进行调整。在凝结水精处理的过程中很容易出现阴阳树脂的分离不彻底，导致树脂输送回混床后，混床中树脂阳阴配比失调，影响混床出水水质。通过调整分离塔反洗分层流速以及设置混脂层的方法，可以提高阳阴树脂的分离率。调整反洗分层流速可以通过调节分离底部的进水调节阀的开度，由调试人员现场整定，开度逐渐减小，参考开度可依次设置为：100%，15%，3%，1%，开度逐渐减小，直到树脂平稳分层并落下。在阴树脂输送完毕后，分离塔中还剩下阳树脂以及混脂层，需要先人工检查剩余树脂的分层效果，若发生乱层，则将剩余树脂进行重新分层。最终由人工确认分层效果无误后，方可将阳树脂输送出来。

3、对再生液的流速和浓度进行适当调整。一般来说，对阴树脂进行再生的时候，以氢氧化钠溶液为例，要将其的浓度调整为4%，同时还要注意碱液的温度要在40摄氏度，因为只有在这个温度下，碱液再生效果才最好。在此浓度和温度的基础上，还要保证阴再生塔中的再生流速达到2～4m/h再生效果才最佳。还有，在对阳树脂进行再生的时候，以盐酸溶液为例，要将其浓度调整为4～8%，在此濃度的基础上，还要保证阳再生塔中的再生流速达到4～8m/h再生效果才最佳。

4、对高速混床树脂的输送顺序进行相应的调整，使之优化。一般来说，在输送树脂顺序的过程中添加混床排水是非常有必要的，这主要是为了保证阴阳树脂在混床满水的状态下处于平衡的状态，不会发生再次分离。

总结

综上所述，凝结水精处理系统设备是为保障高参数大容量火电机组系统的安全经济运行服务的，其最主要的任务是对凝结水进行除盐，使其能达到循环利用的标准。在火力发电厂中，凝结水处理系统是火电机组凝结水的惟一处理系统，根据上述分析的问题及其解决办法，对现场的操作和运行程序进行优化，可以有效提高凝结水系统的利用效率，保证凝结水系统的制水量和出水水质，最大限度满足整个电厂安全经济运行的需要。

参考文献

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作者简介

李跃勤（1965.02-），女，助理工程师。