600MW机组高速

混床漏氯离子的防范措施

杨凤岭 刘志江

关键词：高速混床   漏CL-1   树脂再生   阴阳树脂交叉污染

摘   要：     

我国火力发电厂的凝结水精处理一般是采用内部装填阴、阳树脂的高速混床进行处理。当高速混床运行失效后，通过将失效的树脂分离、分别再生后再重新投入运行。因此高速混床的运行状况，对于给水水质影响很大。如果在运行中高速混床出现氯离子漏出现象，将造成炉水氯离子含量高，进而造成热力系统应力腐蚀、钢铁脆化。对于邹县发电厂600WM机组高速混床漏氯离子现象，通过改善高速混床的运行状况和再生质量，从根本上解决了这个问题，从而避免了热力设备腐蚀和脆化。

一、引言

邹县发电厂三期600WM机组凝结水精处理系统是由意大利TK公司提供的低压凝结水精处理系统，100%处理，于1996年11月份开始投入运行。每台机组配备3台高速混床，两运一备；再生采用三塔（阳塔、阴塔、混塔）再生方式。高速混床出水控制标准为：

a、电导率≤0.15μs/cm

b、二氧化硅≤15μg/l

c、钠离子≤１０mg/l

d、出水氯离子≤凝结水氯离子

其中控制出水CL-1含量的主要目的是保证炉水中CL-1含量低于１mg/l。600MW高速混床由于处理水量大，树脂受凝结器泄漏等因素的影响，受污染的程度比较严重，再者再生方式的不合理，以及运行人员操作等原因，高速混床放氯离子现象较为严重。

　   高速混床放氯离子对于整个机组的热力系统是一种长期隐蔽的腐蚀，因为氯离子是一种酸性离子，它在高温高压状态下，会呈现一种酸性水解状态，从而降低锅炉水的pH，造成热力设备的酸性腐蚀，同时更为严重的是高温高压状态下的氯离子会直接对热力系统钢铁中奥氏体产生应力腐蚀，造成钢铁设备的脆化，如果长期存在氯离子超标现象，就会产生严重后果，影响机组的正常运行和使用寿命。

二、原因分析

自从我厂600MW凝结水处理高速混床投入运行以来，在电导率、二氧化硅、钠含量正常的情况下发生高速混床出水氯离子含量大于凝结水氯离子含量，主要原因如下：

1.高速混床运行状况不合理

(1)高速混床失效运行。此原因是高速混床漏氯离子的主要因素。

(2)高速混床投运前冲洗时间较短，使混床树脂中遗留氯离子较多，此原因是高速混床漏氯离子的次要因素。

(3)高速混床运行中出现阴阳树脂分层现象。高速混床长时间运行后，其中的树脂会因自身的密度和失效程度，以及凝结水浮力的影响出现阴阳树脂分层现象，进而降低处理效果是高速混床漏氯离子的主要因素。

(4)高速混床运行周期过长。高速混床在没有失效的状况下运行时间过长，其出水pH值会升高，也导致凝结水pH值升高，热力系统在高温高压的水况下，pH值高，水中的化学平衡反应会更易于氯离子的析出，此原因是高速混床漏氯离子的主要因素。

2.高速混床再生状况不好

(1)再生中阴阳树脂产生交叉污染。交叉污染产生的原因是：从再生阳塔向再生阴塔转移失效阴树脂树脂时，阴树脂转移不净，造成阳塔内留有阴树脂，在阳塔进再生液盐酸时，使的阳塔内留有的阴树脂吸附大量的盐酸中的氯离子，使得再生合格后这些吸附了大量氯离子的阴树脂在投入长时间运行后，会使氯离子析出，此原因是高速混床漏氯离子的最主要因素之一。

(2)再生液质量差。造成再生液质量差的原因有三个方面：a、阳树脂所用的盐酸再生液质量差，其中含有大量的杂质，例如铁、镁、锰、硅的杂质，这些杂质会使失效后的阳树脂再生时被吸附，造成阳树脂提前失效，从而使得的阴树脂不得不处理凝结水中阴阳离子，导致氯离子提前饱和析出；b、阴树脂所用的氢氧化钠再生液质量差，其中含有大量的杂质，特别是一些氯盐，如NaCl、MgCl等杂质，这些杂质会使失效后的阴树脂再生时吸附其中的氯离子，造成阴树脂吸附氯离子饱和，从而在运行中析出；c、再生液浓度不合格，浓度或高或低，都会导致再生不合格，从而在投入运行后，导致氯离子析出。此原因是高速混床漏氯离子的最主要因素之一。

(3)再生中置换时间短。再生中置换时间短，会使的树脂再生下的一些氯离子不能冲洗干净，从而随再生后的树脂转入高速混床，投入运行后，便会析出氯离子，此原因是高速混床漏氯离子的主要因素。

3.运行设备、再生设备和树脂有缺陷

(1)高速混床进水有偏流，高速混床假如进水阀门设备有缺陷，那么进水便会产生偏流现象，导致偏流通过的这部分树脂提前失效，失效的树脂在运行过程中，就会产生氯离子析出，此原因是高速混床漏氯离子的最次要因素。

(2)再生设备进再生液分布不均，进再生液设备如果有缺陷，会造成再生液分布不均，使的一部分树脂再生不好，再投入运行后，这部分树脂就会随运行时间的加长提前失效，从而使氯离子析出，此原因是高速混床漏氯离子的次要因素。

(3)高速混床树脂阴阳比例失调，特别是阳树脂多，阴树脂少，就会使得高速混床出水电导率虽然没有超标，但部分阴树脂已经失效，从而运行中析出氯离子，此原因是高速混床漏氯离子的次要因素。

(4)树脂受到污染，树脂受到氯离子、铁、油、有机物等杂质的污染，也会是阴树脂提前失效，造成氯离子析出，此原因是高速混床漏氯离子的次要因素。

(5)在线仪表指示不准，如果仪表指示不准，虽然混床已经失效，但仪表仍然指示比较低，从而没有判定高速混床未失效，这也会造成氯离子析出，此原因是高速混床漏氯离子的次要因素。

4.人员业务能力低，操作不当。

(1)操作人员业务能力差，特别是运行和再生经验不足，在高速混床再生和运行中有误操作，从而使树脂再生不合格，投入运行后，就会造成氯离子析出，此原因是高速混床漏氯离子的次要因素。

(2)操作人员经验不足，照本搬科，在一些特别的情况下，造成高速混床提前失效，再生中又不认真思考再生方式，也会造成再生不合格，造成氯离子析出，此原因是高速混床漏氯离子的主要因素。

5.凝结水水质不良。

(1)凝结水水质差，特别是凝结器泄露，造成大量含有氯离子的循环水进入到凝结水系统，高速混床在处理凝结水时，就会造成高速混床树脂受到氯离子污染，在运行过程中就会析出氯离子，此原因是高速混床漏氯离子的次要因素。

(2)高速混床再生自用水水质差，再生自用水水质差，就如同凝结水水质差的原因一样，也会造成氯离子析出，此原因是高速混床漏氯离子的次要因素。

三、确定防止高速混床漏氯离子的措施

     根据我们对于高速混床漏氯离子的原因分析，我们可以得到七种高速混床漏氯离子的主要原因，我们可以针对这些主要原因确定防止高速混床漏氯离子的防范措施：

1.失效运行原因造成氯离子泄露，我们必须及时确定高速混床失效的判定，严格根据化学运行规程确定的高速混床失效条件判定，及时停用，立即再生，根据三期凝结水处理高速混床运行经验，原先判定高速混床失效的电导率大于0.15μs/cm的条件，我们重新确定失效标准为电导率大于0.12μs/cm，并且要在高速混床运行时间10天后，联系化验人员，对高速混床出水进行氯离子含量的测定，假如氯离子含量已经超过凝结水中的氯离子含量，那么也必须停用高速混床，判定其失效，进行再生。

2.再生中阴阳树脂分层原因造成氯离子泄露，造成此原因是凝结水进入高速混床的流量变化大或树脂在进入高速混床时已经分层，对此原因我们采取的防范措施为：

(1)在再生的混塔中进行阴阳树脂混合时，混塔内的再生自用水水面不得高于树脂面50厘米以上，以此防止进气混合再生合格的阳树脂和阴树脂时，不会产生分层现象。

(2)在从混塔将再生合格的树脂转移到高速混床中时，输送树脂的水流量不要超过20t/h，防止输送过程中产生分层现象。

(3)再生合格的树脂进入高速混床后，高速混床注满水时，避免从混床低部进水，不会产生分层现象。

(4)高速混床投入使用后，尽可能一直至失效后在停用，避免未失效就中途停用，然后再投入的错误运行方式，防止因高速混床进水流量变化大造成分层现象。

3.高速混床运行周期过长原因造成氯离子泄露，高速混床运行时，对于高速混床出水在线仪表只有硅表、钠表、电导表，而对于氯离子和铁含量确没有再线仪表的控制，因此虽然在线仪表数值未超标，但对于氯离子和铁含量却不能确定，因此对此因素，我们应在高速混床运行十天后，由化验班人员，对高速混床出水测定其氯离子和铁含量，以此来确定高速混床是否已经因氯离子漏出而失效。

4.再生中阴阳树脂产生交叉污染原因造成氯离子泄露，阴阳树脂交叉污染存在的原因有两种情况：

(1)失效的高速混床树脂转移到阳床后要进行阴阳树脂的分层，当分层不明显，就会造成交叉污染，对此，应使反洗分层进水流量由大到小，严格控制，经长期时间证明，采用方式为：先以20t/h流量反洗，反洗10分钟后，流量降到12 t/h流量反洗，进行20分钟后，流量降到4 t/h流量反洗，此流量进行10分钟，分层完毕，以此防止因分层不明显产生的交叉污染。

(2)分层后出现的失效的阴树脂从阳塔转移到阴塔时，当转移完毕后，我们从阳塔的中部窥视孔确定是否还有阴树脂，如果转移出现树脂面不平，我们无法观察，那么应该对此时的阳塔内树脂在以不大于10 t/h流量反洗一下，待树脂面平整后，在观察是否还留有阴树脂，若还有，那继续转送，直至阳塔内无阴树脂为止。

5.再生液质量差原因造成氯离子泄露，对此我们要提高其质量，三期凝结水处理所用酸碱是邹城市电化厂出品的盐酸和氢氧化钠溶液，由于在配制过程中采用的水是蒸馏水，必然含有大量的杂质离子，后经联系邹县发电厂物资公司，采用济宁电化厂出品的高纯酸碱，其配制水为除盐水，教之蒸馏水杂质含量自然要低，再采用后，我们发现其运行周期加长近一倍，氯离子泄露也降低，再生效果明显，我们以高速混床6A为例，其前后因采用不同酸碱的对比如下：

由此我们可以看到再生液质量好坏对高速混床氯离子泄露的重要性。

6.失效树脂再生时置换时间短原因造成氯离子泄露，由于失效树脂再生后置换下的杂质离子较多，特别是其中的氯离子难于洗脱，因此我们应该加长置换时间，防止树脂冲洗一段时间后，就进气混合树脂，这样就会使已经再生好的树脂混杂于未冲洗好的树脂中，虽然这时冲洗树脂的水电导率合格（置换冲洗水电导率控制为小于20μs/cm为冲洗合格），但其中混杂了许多带有氯离子的未再生好树脂，当投入运行自然就会出现氯离子泄露现象。

7.操作人员业务能力差，再生经验不足原因造成氯离子泄露，由于运行人员岗位经常变动，因此就会有部分人员工作经验不足，对于一些再生中的深层次方面的经验理论理解不深，对此，我们应由至少有在凝结水岗位工作2年以上经验的人员对他们培训，同时各班组的凝结水主值班员应定期的交换工作经验，特别是针对树脂分层、置换等问题，各班组要严于把关。

总上所述，三期凝结水处理高速混床在氯离子泄露方面我们采取了措施后可以改变这种现象，从而避免锅炉水中的氯离子超标，避免造成热力设备的酸性腐蚀和应力腐蚀，提高了机组的安全运行寿命，强化了机组的化学监督，提高了电厂的安全运行效益。