给水加氧处理后凝结水树脂处理系统的研究

2017-03-03范日新广州粤能电力科技开发有限公司广东广州510000

化工管理 2017年17期

关键词：混床凝结水树脂

范日新（广州粤能电力科技开发有限公司，广东广州 510000）

给水加氧处理后凝结水树脂处理系统的研究

范日新（广州粤能电力科技开发有限公司，广东广州 510000）

凝结水树脂处理是保证凝结水水质的重要手段，可以保证锅炉给水的水质要求，维持系统的稳定运行。对凝结水树脂处理系统进行分析研究，探讨系统运行中存在的问题，并对存在问题进行针对性分析探讨，是保证和提升系统高效稳定运行的关键。

给水加氧处理；凝结水；树脂水处理

随着电厂大容积、大参数的机组不断投入和运行，对于锅炉给水的水质提出了更加严格的要求，国家对于水汽质量的标准也随之提高。凝结水作为锅炉给水的重要组成部分，其水质直接影响着机组的安全运行。凝结水是指锅炉产生的过热蒸汽在汽轮机做完功后，经循环冷却水冷却后凝结成的水。凝结水在一定情况下存在一些污染，比如凝汽器渗漏或泄漏、金属腐蚀产物的污染、锅炉补给水带人少量杂质等。凝结水处理精制系统在电厂中应用十分普遍，其主要目的是去除水中存在的金属腐蚀物和各类微量的溶解性物质。经过凝结水处理技术的发展，该工艺主要包含两个方面：过滤和混床工艺。近年来，随着我国大型电厂的兴建和发展，各类先进的凝结水精处理系统得到普遍的发展，因此，如何保证此装置安全稳定的运行是事关电厂安全运行和经济效益的大事。本文通过对凝结水处理系统中存在的问题进行探究，并针对出现的问题对凝结水树脂的清洁方式提出改进措施，以提升系统运行的效率和稳定性。最后结合相关的实践应用对树脂清洁方式改进的效果进行说明。

1 凝结水精处理系统常见问题

(1)装置的程序控制系统运行效果不尽如人意。通过分析各大电厂的系统运行效果，可以看出实际中树脂的分离和再生效果和预设的程序存在一定的差距，很难达到设计的要求。经常需要依靠人工调节相关的阀门以实现树脂的再生混合工序控制。大大影响系统的运行效率。主要是由于装置中系统的参数调校存在问题，不能很好与实际过程形成匹配。

(2)树脂泄露问题。树脂泄露问题也是困扰电厂凝结水处理系统稳定运行的主要问题。树脂泄露直接导致给水泵的过滤网堵塞，发生安全事故。主要是由于装置在运行过程中，凝汽器的真空作用抽吸导致树脂逆流至凝结水系统中或者树脂从再生系统中发生泄露情况。

(3)树脂再生时间长、耗水量大问题。在系统运行中可能会遇到此种情况。一般来看树脂再生时间长主要是汽水系统对于树脂的污染程度较大，树脂的净化精制效率下降导致，导致多次重复树脂的再生操作频次，引起巨大的耗水量。

(4)精处理高速混床后树脂捕捉器压差高。在机组的运行过程中，当凝结水的水质达到要求时，可以进行高速混床的应用。在正常的运行中，高速混床后的树脂捕捉器的进出口压差一般小于0.02Mpa，最大不会超过0.1Mpa。如果该压差超过0.01Mpa，说明树脂的污染程度较大。在运行中，常常存在新再生的树脂或者新投入运行的系统也存在此种问题，常常是由于制造厂商在设备的加工制作中，未对混床出水母管至树脂捕捉器这段管路以及树脂捕捉器进行清理，导致树脂捕捉器内部及筛管底部可能有短焊条、塑料、碎铁屑及大量碎的氧化皮等杂物存在，污染树脂。因此，针对新运行的装置，要严格检验树脂捕捉器的清洁度。

(5)精处理再生系统中负压的再生效果差。

在机组试运行过程中，精处理高速混床运行周期变短，制水量变少，进而导致再生频繁。据相关的设计，体外再生采用负压再生的方式进行。该方法实施的重点是合理的调节再生和置换的液位。在实际应用中，开始阶段，酸碱液位可以维持在树脂的上层，保证系统可以进行稳定运行。但随着时间的增加，酸碱液位逐渐降低，最终低于树脂的高度，影响再生的效果。

(6)凝结水处理装置前一般未设置过滤系统，在系统的启动运行中，其水质往往较脏，水中含有的杂质含量也较多。进入离子交换树脂后，会严重堵塞树脂的孔道，造成树脂的污染。树脂的颜色加重，交换容量和再生效率均较低。虽然可以利用酸碱浸泡的方式进行再生，但费事费力，其再生的效果不能得到有效的保证，影响下次净化的效果。

2 凝结水精处理系统问题的处理措施

(1)加强凝结水处理控制系统的设计和改进。在实际应用中，该控制系统往往是以时间步骤和顺序为核心运行的。该设计的系统运行时无法很好的完成树脂分离和混合的过程，影响生产的稳定性。主要的原因是树脂分离过程中的水力分离一般不适合采用固定的流量和时间进行控制，实际中需要采用水力分层的操作，需要根据树脂观察窗口的实际情况来定。因此，可以将此系统的控制原则改为以单一固定时间参数为核心，同时专业人员加强对于凝结水处理系统的前期调试，优化整个系统的设计。同时，对系统发生故障时的应急方案进行设计，保证第一实际解决问题，降低损失。

(2)对于树脂泄露导致安全事故的问题，需要加强防护措施，在采取措施的基础之上，加强对于设备的常规维护和检查。不断地改善凝结水精处理技术，提升凝结水精处理运行的信息化程度，例如可以将混床的进出口阀门和凝泵采用计算机进行连接，这样可以在发生泄露后凝泵跳闸，进出口阀门关闭，减缓危害程度。如果发生树脂泄露后，为防止进一步影响系统运行，需要立即关闭电动门，包括除氧器中的电动门及旁路电动门。清洗凝汽器后，要手动拆除过滤网后进行清理。

(3)树脂再生过程中，清洗环节是最为重要的步骤。一般情况下采取正洗的方式进行操作。由于树脂中存在铁锈、胶体等物质，密度小于树脂而浮在树脂的上部，采取正洗的方式不仅不能有效的洗掉污染物，还在一定程度上加大耗水量。因此，可以改变冲洗方式，采取反洗，将顶部上水改为底部上水，不仅可以提升效率，还可以降低耗水量。

(4)一般情况下，导致酸碱液位下降的主要原因为再生罐体或者部分阀门、法兰发生轻微泄漏。为了取得良好的再生效果，配合厂家对再生系统的罐体、阀门、管路等进行了严密性检查，确保不发生任何泄漏，保持罐内的水位不变，保证再生的效果。

(5)针对2.6的问题，可以在高速混床投运初期，采用普通的凝胶型树脂代替进口的均粒树脂进行使用。相对于特种的进口树脂，普通的凝胶型树脂在结构和性能上存在一定的差异。试运期间因水质较差，失效树脂的空气擦洗次数也比较多，经过实践分析，可以看出普通树脂几个运行周期下来，树脂磨损将近50%。但在出水品质、再生效率等方面可以达到运行要求。

3 实例分析

某发电厂CP3机组（容量600MW，超临界压力）给水实施加氧处理后，凝结水精处理系统（CPP）树脂再生合格率低，周期制水量在5～60万吨之间波动，出水水质难以保证。分析其原因是树脂的清洁度不够，随着净化水量的增加，树脂内截留了大量的铁、金属氧化物等悬浮物颗粒，这些颗粒包裹在树脂的表层，使得树脂不能进行有效的离子交换，影响其再生效果。另一方面也增加了阴树脂的比重，造成阴、阳树脂再生前分离的困难，增加了交叉污染，致使CPP出水中危害的氯离子含量高。

改进措施：减少阴塔空气擦洗。在阴塔先执行“3外5内”左右的擦洗方式。然后把全部阴阳树脂送至阳塔用水反洗阳塔水反洗。树脂送入阳塔后，从阳塔顶部进水到淹没树脂位置。再从底部进水反洗。

改进清洗方式后，再生合格效率达到100%，50万吨以上周期制水量率达90%，全部水质指标优良和稳定。另外，碎树脂颗粒随着反洗水流排除。