660MW机组凝结水精处理技术浅析

华丽红

（浙江浙能乐清发电有限责任公司）

摘 要： 凝结水作为锅炉补给水主要组成部分，凝结水精处理可以降低锅炉补给水中的含盐量和机组在安装、停运过程中所产生的金属腐蚀物，并且可以除去凝汽器所泄露产生的杂质。合理的应用优化手段，来对凝结水精处理系统以及设备等进行优化处理，注重经验的积累，以达到提高凝结水精处理系统的可靠性及稳定性，确保火电厂凝结水精处理系统的各个环节均能够满足火电厂发展的需求。

关键词： 凝结水；精处理；电厂

随着我国电力事业的快速发展和大容量、高参数机组的不断投产，热力设备对系统的水汽品质要求也越来越高，凝结水作为锅炉补给水主要组成部分，凝结水精处理可以降低锅炉补给水中的含盐量和机组在安装、运停过程中所产生的金属腐蚀物，并且可以除去凝汽器泄露所产生的杂质。

一、凝结水精处理概述

凝结水精处理技术应用于20世纪六七十年代，主要目的是去除凝结水中的机械杂质，如焊渣铁锈和水中的含盐量。随着机组参数的不断提高，凝结水精处理的重要性也越来越受到人们的重视，它对提高机组蒸汽品质，节省冲管水量，缩短机组启动时间，延长机组酸洗周期等都具有重要的意义。凝结水精处理系统大多采用混床系统，但也有的空冷机组采用粉末树脂覆盖过滤器来处理凝结水，部分火电厂也有采用分床系统等。

凝结水精处理系统采用前置过滤器和混床串联配置，每套前置过滤器和混床系统按处理100%凝结水处理能力设计，系统内部分前置过滤器和高速混床两部分组成。前置过滤器部分由两台具有50%处理能力的前置过滤器和反冲洗系统组成；混床部分由三台各具有50%处理能力的高速混床和再循环管组成；整个系统有一个大旁路，共用一个溢流管路。正常情况下，精处理系统100%投运，旁路全关，凝结水量全部通过精处理前置过滤器和高速混床进入主系统。

二、凝结水精处理作用

高速混床的及时投运对启动过程中除铁、硅起了关键作用。机组在启动初的一段时间里，凝结水系统中的悬浮铁及二氧化硅含量较高，此时锅炉给水主要是由除盐水直接经除氧器补充，凝结水不能回收，大量的悬浮铁及粒装铁通过凝结水泵再循环不断排出系统外，凝结水不断净化，凝结水含Fe500μg/L，此时投入高速混床，不但可有效保护树脂少受污染，同时起到了截流过滤悬浮铁及二氧化硅的作用，使凝结水含Fe量降至20μg/L左右，而且也使给水SiO2含量逐渐下降至合格，隨之炉水及蒸汽的SiO2含量也随着锅炉的洗硅进程下降，促进了锅炉洗硅的顺利进行，同时蒸汽品质在较短时间内即达到合格指标。在水汽系统发生故障时，精处理系统高速混床具有缓解事故的能力。

三、运行中常见问题分析

1. 再生前阴阳树脂分离不完全

由于树脂制造的原因，阴、阳树脂中总有一些细碎部分。这些细碎部分在水力分层后由于沉降速度小而存于树脂上部，即阴树脂中总混有阳树脂。树脂在水力分层时，阴、阳树脂中间层由于水流扰动，阴、阳树脂总是相互混合的。在进行水力输送时，树脂分离器和混床内总有残留树脂。

由于树脂不能实现完全分离时，从而形成交叉污染。即经过这样再生后的阴阳树脂中，阴树脂中的阳树脂成为RNa；阳树脂中的阴树脂成为 RCl。当再生后的阴阳树脂输送回混床后，树脂相中RH和ROH含量下降，RNa和RCl含量升高，混床出水和这种树脂平衡后出水的杂质含量必然升高，从而影响出水水质。

2. 阴树脂的再生用碱含有NaCl？

在阴阳树脂混合过程中，如果碱性凝结水中含有一定量的NaCl时也会导致混床再生不良。在阴树脂再生过程中，树脂中除了含有ROH以外，还存在着一定量的RC1。阴阳树脂再生用碱的NaCl含量大，意味着再生用碱的质量较差，导致再生后的阴树脂中含有过量的RC1。阴树脂直接同再生碱接触，树脂中的RC1与凝结水平衡，提高了RC1转化成为R0H 的可能性，CL-被释放入凝结水内。

3. 在线仪表及程控装置存在的问题

凝结水精处理再生系统和高速混床在线仪表包括温度计、差压计、酸碱浓度计、pH计、导电率表、流量计，其中大部份信号就地与控制室显示值有较大的差距，有的表计直至调试完成后仍未安装，有的工作状态极不稳定，影响精处理程控装置的正常调试及投运。

鉴于配套仪表存在的质量问题，在对仪表尽量进行技改的同时，不妨逐步投入资金对现有仪表进行换型，特别是影响程控运行的关键数据的采集点，要采用稳定性高、测量精度及准确性高的国产或进口仪表逐步替代现有仪表。

4. 精处理系统阀门内漏问题

高速混床工作在3MPa左右的压力下，球阀不容易泄漏，但其中一些重要的阀门如精处理旁路门、高速混床进出口电动门均为蝶阀，容易发生内漏，对设备运行安全及水质影响较大，尤其是高速混床进出口电动门一旦发生内漏，将造成备用混床缓慢升压并带压，影响对备用混床的操作，甚至有可能串压至再生系统对低压设备造成破坏。

凝结水精处理混床出水门或是循环门内漏量较大时，而高速混床内水又未满的状态下，混床出水口打开，凝结水灌入混床的瞬间会出现强大的压强，导致出脂管被拉扯变形甚至是断裂。树脂不足就会导致凝结水精处理系统周期制水量不足，为满足水汽的量和品质要求，需要频繁的进行树脂再生工作，这不仅增加了操作人员的工作量，降低了工作效率，且也增加了各种再生原料的成本，还会导致备用混床长期处于空床状态。

5. 运行中的安全问题

正常运行中水由凝结水泵通过精处理打至低压加热器再至除氧器。如果凝结水泵突然跳闸，精处理系统会突然失压，阴阳床旁路会自动打开。而此时除氧器的压力又较大，如果凝结水泵的逆止门不能自动关闭，水就会从除氧器向凝结水泵倒流。较大的压力和流量将会使精处理阴阳床内的树脂从阴阳床的入口流出，倒流至凝结水泵甚至排汽装置。而凝结水泵下一次启动后，这些树脂会顺着精处理系统的旁路进入低加、除氧器、高加、直至汽包。树脂进入水冷壁和汽包后，在高温高压的作用下发生降解，产生有机酸，使锅炉发生结垢、腐蚀等现象，严重影响锅炉的安全运行。

所以，停止凝结水泵运行前，必须通知值班员退出精处理系统。凝结水泵检修时，确保凝结水泵逆止门的完好备用，在紧急情况下能够迅速关闭。完善凝结水泵的自动控制功能，防止凝结水泵自动跳闸事故的发生。

四、精处理系统运行的经济性分析

精处理系统在运行中，应使阳床氨化运行。为了防止炉内汽水管道的腐蚀，给水的PH值一般要控制在9-9.6，采用的是给水加氨的方式提高PH值。由于氨的全挥发性，当给水加氨后，整个汽水系统会全部充满氨，这样，机组在正常运行期间，只需要给水补充少量氨，即可以维持汽水系统的PH值在合格范围之内。但是，当精处理系统100%投运后，给水中加入的氨会全部被阳床除去。为了防止精处理出口至除氧器之间的低压给水管道及设备的腐蚀，要在精处理出口加氨，提高其PH值，同时，给水加氨的负担也会加重。由于阳床将全部氨除去，阳床会很快氨化，阳床内的H+会被NH4+取代，此时进行再生，也会使酸的用量大幅增加。由此可见，频繁地进行再生，不但会增加氨的用量，也会大幅增加酸的用量。所以，在保证阳床出水钠合格的前提下，应尽量延长阳床的运行时间，使阳床在氨化状态下运行。这样，即使精处理出口不加氨，凝结水的PH值也会维持在较高的水平。但是，阳床在氨化状态下运行时，应加强对其它指标的监测，如钠、铁等离子的监测，同时要严密观察阳床出入口压差，如阳床出入口压差增大，表明阳床截留了大量污染物，此时，即使其它指标仍然合格，也必须进行再生，以防止树脂过度脏污而发生板结现象。另外，机组启动期间，由于系统内较脏，也应加强对阳床的再生。

五、结语

凝结水精处理系统的安全、经济运行非常重要，这就使得凝结水精处理系统的稳定运行要求进一步提升，为满足这一要求，就需要合理的应用优化手段，来对凝结水精处理系统以及设备等进行优化处理，注重经验的积累，以达到提高凝结水精处理系统的可靠性及稳定性，确保火电厂凝结水精处理系统的各个环节均能够满足火电厂发展的需求。