基于凝结水精处理系统周期制水量下降的分析

邓丽娥，何 刚

(贵州省习水鼎泰能源开发有限责任公司，贵州 遵义 564611)

凝结水精处理系统在机组启动和正常运行中，可除去凝汽器泄漏、凝结水补充水以及汽水系统金属腐蚀产物等带入凝结水中硅、铁、纳等溶解盐类物质和金属氧化物，以提高水汽品质，防止被带入热力系统后引起设备及管道结垢和腐蚀[1-2]。凝结水精处理系统周期制水量直接影响精处理再生用酸、碱耗量及废水排放量，提高周期制水量可降低企业运行成本，也是积极响应国家节能减排的举措[3]。本文针对某2×660 MW发电厂1号机组凝结水精处理系统运行中，出现周期制水量下降的问题，结合现场运行情况，分析出凝结水精处理系统周期制水量下降的影响因素，避免了因周期制水量下降增加运行成本的问题，为该电厂扭亏为盈做出了贡献。

1 设备概述

该电厂凝结水精处理系统为中压系统，每台机由2台DN1700前置过滤器和3台DN3200高速球形混床，前置过滤器无运行备用，高速球形混床为2台运行1台备用，采用母管制连接，阴阳树脂填充比例为1∶1,满足机组运行最大流量1576.7 t/h的设计要求，表1为精处理系统混床出水标准。

高速混床树脂采用美国U.S.Filter公司的高塔分离技术体外再生系统，主要由树脂分离塔(SPT)、阴树脂再生塔(ART)、阳树脂再生兼树脂贮存塔(CRT)、酸碱系统、电热水箱以及有关泵、风机等设备组成，2台机共用1套体外再生系统。图1为精处理系统混床单位、再生单位及树脂擦洗流程图。

2 问题分析

2.1 存在的问题

2019年，对比2台机组发现，1号、2号机组精处理系统周期制水量存在偏差。从表2可以看出：1号机组精处理系统混床周期制水量低于2号机组，且随着时间的推移，1号机组精处理系统混床周期制水量逐渐降低。

表2 1号、2号机精处理混床周期制水量对比表 t

2.2 周期制水量下降分析

凝结水精处理系统周期制水影响因素甚多，在同等条件，考虑其他影响因素固定不变时，受机组负荷影响颇大[4]。结合该厂现场实际运行情况，导致1号机组凝结水精处理系统周期制水量的影响因素主要有以下几点。

a.阴阳树脂再生效果不好。树脂再生的好坏首要条件是树脂分离塔(SPT)内阴阳树脂的分离效果，若分离不彻底，再生时阴树脂会形成氯型树脂，阳树脂会形成钠型树脂；其次是保证阴阳树脂输送过程中，阴树脂再生塔(ART)、阳树脂再生兼树脂贮存塔(CRT)内树脂的量；再者是控制好阴阳树脂再生时，再生酸、碱的浓度及温度，任何一个环节控制不当，树脂再生效果不理想，均会影响系统周期制水量[5]。通过现场观察及化验再生酸、碱浓度发现：每次再生时由于人员不同，树脂分离塔(SPT)内树脂高度不同，对阴阳树脂输送量控制不一致；上位机显示再生酸、碱液浓度较化验数据偏低0.5%、0.3%(规程规定再生酸浓度：4.2%～4.5%，再生碱浓度：3.6%～4.2%)。

b.再生后阴阳树脂混合不均匀。再生后的阴阳树脂通过漂洗后进行混脂，阴阳树脂混合均匀程度，对混床出口是否获得超纯水至关重要，由于阳树脂与阴树脂密度不同，阳树脂沉降速度大于阴树脂，混脂结束后往往上部阴树脂多于阳树脂，长时间运行混床出水pH值偏低，树脂提前失效，系统周期制水量下降[4]。在11月时，1号机精处理混床树脂体外再生混脂结束后，通过窥视孔观察上部混合树脂颜色较与下部树脂颜色浅，在混合树脂输送至混床过程，又出现了“二次分层”现象。

c.树脂泄漏导致树脂填充不足，阴阳树脂比例失衡。树脂的填充比例是根据混床的容量设计，混床运行中，由于高压力、大流量的凝结水对树脂的冲刷作用，导致部分树脂破碎，破碎树脂通过混床树脂捕捉器或者再生时的反洗作用被再生树脂捕捉器捕获，造成树脂填充量不足；同时，树脂因水帽间隙过大或者松动、树脂捕捉器间隙大、混床出口压力大于入口压力、阀门误动作等原因造成树脂泄漏[6]，均会造成阴阳树脂填充比例失衡，阴阳树脂达不到1∶1的比例。通过逐一排查，调取历史趋势，受机组负荷波动影响，1号机组混床出口进出口差压变化明显，特别是在持续降负荷过程中，差压骤然下降，导致短时内混床出口压力大于入口压力，混床内树脂受其扰动，破碎树脂和磨损的树脂通过进水水帽倒流至入口管道，混床内树脂填充量不足，引起周期制水量下降。

3 处理措施

a.保证分离塔(SPT)内树脂高度在第2个窥视孔上部(从上往下数)，分离完成后确保阴阳树脂分层效果明显，阴阳树脂分界面清晰可见。树脂输送过程中不能完全依赖自动控制，设专人就地观察，与盘上人员保持沟通，阴阳树脂输送至阴树脂再生塔(ART)、阳树脂再生兼树脂贮存塔(CRT)第2个窥视孔时，暂停输送程序，待树脂完全沉降后，再开始，输送至第2个窥视孔1/3位置时，停止输送，待其静止后，树脂刚好在第2个窥视孔中部。

由于实测再生酸、碱液浓度与在线值存在0.5%、0.3%的偏差，调整稀释水量，将阴阳树脂再生时在线再生酸、碱液浓度提高至4.7%～5.0%、3.9%～4.5%，同时取样化验，保证其准确性。

b.就目前再生工艺而言，混床内阴阳树脂做不到完全混合均匀，为了防止出现分层，阴阳树脂混脂后输送至混床前必须将混床内水排尽，输送过程中提供足够的速度并及时排水；混床内树脂再次混合时注意混床水位和压力，防止树脂进入上部水帽影响布水均匀性[7]。

c.因降负荷过快出现混床进出口差压骤变时，为防止树脂通过进水水帽倒流至入口管道，及时汇报值长，降低降负荷速率；发现树脂明显不足时，及时补充，保证阴阳数值1∶1的比例；利用停机时间对系统水帽及树脂捕捉器进行排除，有问题及时消缺，对混床进水母管加装止回阀。

4 结束语

凝结水精处理系统运行中，周期制水量下降不能保证混床出水标准满足要求且增加了机组运行成本，因周期制水量影响因素颇多，各发电厂应根据本单位机组实际运行情况分析。本文2×660 MW发电厂1号机组凝结水精处理系统运行中，周期制水量下降的原因及处理措施，可供出现同类问题的发电企业参考。