浅谈凝结水精处理常见工艺及问题_电厂化学_青果园电厂化学资料网（燃料智能化、电厂化学、QC资料、汽轮机、锅炉、电气、电力能源、脱硫燃料、电力题库、电力应用文、电力标准大全）

浅谈凝结水精处理常见工艺及问题

发布时间：2010/10/24 阅读次数：1923 字体大小: 【小】【中】【大】

本广告位全面优惠招商！欢迎大家投放广告！广告投放联系方式

凝结水精处理装置是大型机组汽包锅炉和直流锅炉的重要辅助设备。在我国，所有直流锅炉和大部分300 MW及以上机组均配备凝结水精处理装置。该装置的安全、稳定运行对于锅炉的给水水质起关键作用。

高混处理工艺的设备包括混合离子交换器和体外再生设备。其中体外再生设备主要包括树脂分离器、阴(阳)树脂再生器、树脂贮存塔、酸碱再生设备等。目前国内混床处理工艺主要特点体现在树脂分离再生工艺上。在外面调试,我遇到的树脂分离再生工艺主要有二种:

1:高塔分离再生工艺

高塔分离再生工艺是将失效的混床树脂输送至树脂分离塔，树脂在塔内被水力反洗分层后，将上层的阴树脂输送至阴树脂再生器,将下层的阳树脂输送至阳树脂再生器,阴阳树脂分离面附近的混合树脂留在树脂分离塔，然后分别再生阴阳树脂。对于树脂分离塔内的混合树脂，下一次再生时和混床送回到树脂分离塔内的失效树脂进行再次分离。

其再生步骤大致如下：

　　(1) 混床失效树脂输送至树脂分离塔。

　　(2) 阳塔（阳树脂再生器）内备用树脂输送至混床投运。

　　(3) 失效树脂在分离塔内反洗分层。

　　(4) 分离塔内上部阴树脂输送至阴塔（阴树脂再生器）内。

　　(5) 分离塔内下部阳树脂输送至阳塔内。

　　(6) 分别对阴阳树脂进行再生。

　　(7) 再生好的阴树脂输送至阳塔内混合备用。

该工艺在我国江西黄金埠电厂、南京板桥华润电厂等均有应用。工艺厂家有南京中电联等。

2:锥体分离再生工艺

锥体分离再生工艺：树脂分离器底部是一锥体，该设备同时作为阴树脂再生器。失效树脂从高混输送至树脂分离器完成水力分层后，位于树脂分离器下部的阳树脂从锥体底部被输送到阳塔。由于树脂分离器底部为锥形体，树脂输送时分离界面的树脂很少，从而减少了混合树脂的数量，提高分离效果。在输送阳树脂时，分离界面的自动检测常采用光电法或电导法。所谓光电法即采用光电计检测阴阳树脂颜色的深浅；而电导法则采用测量阴阳树脂输送时水的电导变化，阳树脂输送时，水中充入二氧化碳气体，当阳树脂变为阴树脂时，其电导将变小。利用以上两种方法所产生的信号变化来控制阴阳树脂的界限。

其再生步骤如下：

(1) 失效树脂从混床输送到树脂分离器(阴塔)。

　　(2) 失效树脂在树脂分离器(阴塔)内反洗分层。

　　(3) 利用水力方法将分离器下部阳树脂从锥体底部输送到阳塔。

　　(4) 管道内的混合树脂输送至混脂罐。

(5) 分别对阴阳树脂进行酸碱再生。

　　(5) 将再生好的阴树脂输送至阳塔混合备用。

该工艺在我国广西防城港、西柏坡电厂等均有应用。工艺厂家有武汉凯迪等。

以上两种工艺的优点和不足之处：

高塔再生工艺优点：失效树脂在树脂分离高塔内，通过反洗托举至顶部大空间，充分的搅动、分散、膨胀，然后调节反洗流量逐渐变小，使阳树脂和阴树脂沉降分层，因为高塔的塔位高，沉降路程远，所以分层效果好，分层界面清晰。输送树脂后，有一米左右的混脂层留在高塔内，这样就保证了分离后送出去的阳树脂和阴树脂的纯度，再生完的阴阳树脂混合正洗后氢导能达到0.1μs/cm以下。

高塔再生工艺缺点：分离后阳树脂输送主要依靠光电料位计，但是大部分厂家的光电料位计效果不好，监视孔玻璃脏等都会干扰到料位触发，使得阳树脂被多送，混脂层减少，运行只能重新倒回树脂再次分离，浪费了时间。

锥体分离再生工艺优点：阴塔作为树脂分离器来使用，节省了设备和空间，分离器底部是一个V字型的锥体，阳树脂从锥体底部输送至阳塔，监视界面孔在管道上，输送完后,混脂量少，大部分树脂得到利用。

锥体分离再生工艺缺点：阳树脂输送时，因为输送速度快，运行从管道上的监视孔看分离界面，来判断输送终点是不可行的，只能依靠自动检测，自动检测采用光电法或电导法，如果这套检测设备没有调试好，那么分离不好，再生效果就更不用谈了。

从实际现场来看，精处理系统存在着以下几点问题：

1：精处理系统再生步序高达80多步，涉及到的阀门有100多个，电厂的要求是全自动化运行，但是从实际效果来看，精处理的程控普遍投入不好。

调试期间，精处理工艺厂家和程控厂家是两家时，那么程控就不能完全跟工艺配套，问题就会很多。运行人员接手后，按照程控步序来再生，树脂往往分离不好或者混合不好，从而影响高混出水水质和制水量。运行人员只能逐个操作有关阀门完成树脂再生过程，这不仅大大增加了工作量，而且对设备投资造成极大浪费。

对待这个问题，电厂选厂家时，设备工艺厂家跟程控厂家最好选一家，因为这样，程控才能跟设备配套，如果不具备这个条件，那么在调试时，程控步序一定要简单明了，无非是输送、分离、再生、混合这几大步，让运行首先能看的懂，然后能记的牢，各个步序的重点抓住了，那么以后在程序出现问题的情况下，也能轻松应对，再生合格。

2:精处理再生,首先是失效树脂的送出.有电厂树脂再生合格,送入混床后再循环导电度却下不来,而且混床运行时间明显缩短,后来失效树脂送出后,让检修开混床人孔门检查,发现里面剩有大量树脂,厚度跟水帽高度相当.我看了他们的步序后发现,失效混床泄压后,是水力输送树脂,然后是气/水输送树脂,接着是管道冲洗.在水力输送的时候,运行发现当初调试时这一步是15分钟,但是15分钟混床内还是有树脂出来,就多加了10分钟,变成25分钟,接着是气/水输送10分钟,树脂基本能送完,可是这次开人孔却发现,其实失效混床每次都有将近5厘米厚度树脂没有输送出来,分析原因:高混经过长时间运行后,其内的树脂压得比较实,而高混进压缩空气门一般设计在顶部,没有对树脂输送前进行松动这一步,而后面直接就水力输送,在混床内都是水的情况下,树脂处于游动状态,而且底层的树脂会被压的更实,所以输送不能彻底.后来我们将水力输送这一步改成气力输送,气力输送前混床先灌满水,然后只通入压缩空气将水和树脂全部送出，此步能输送出80%-90%的失效树脂,然后再气/水输送,水和气进入高混,水在气的作用下,分散开,如同喷淋一样,将混床管壁上和底部剩余树脂冲洗下来，输送出去,所以有的厂家把这一步也叫做淋洗输送.通过上面这两步,混床内树脂基本都输送完了,而且两个步序加起来也就20分钟左右,大大缩短了再生时间.

3：精处理再生时，失效树脂分离效果不好，几十年来大家一直在研究这个问题，所以也就有了高塔、倒锥等分离工艺。

树脂分离前先要将阴阳树脂分层，精处理常用的是水力分层，水力分层时流量一定要控制好，先大后小，大的流量将树脂托举到顶部进行搅动、分散，然后随着流量的变小，阳树脂比重大，先沉降，当反洗流量小于阴树脂托举值时，阴树脂开始沉降，最终形成一条明显的分界面。

现在的工艺，树脂分层的效果都是不错的，但是有电厂将阴阳树脂输送后，发现阳树脂内含阴树脂多或阴树脂含阳树脂多，主要原因是：分层后，阴阳树脂分界面很清楚，但是树脂处于静止状态，输送的时候，突然启泵，分界面的混脂受到水流扰动，使得输送后的效果不好，前功尽弃，所以树脂分层后，泵不要停，继续小流量反洗，然后再输送，这样可以避免混脂层突然扰动。

树脂分离输送时，检测分界面的仪器一定要调试好，它就好比是火箭的点火装置。我了解到，一些电厂用的是高塔再生法，检测分界面的光电料位计用一段时间后，要么提前动作，使得阳树脂少送了;要么就不动作，使得阳树脂多送了，后来干脆派人到现场，一人手拿对讲机监视分界面，一人在控制室看程控,等分界面下降到指定点时,就地人员就通知控制室人员点步进,输送结束.这种方法对于高塔再生,输送树脂分界面下降速度比较慢的工艺是可行的,但是对于倒锥再生工艺,输送时速度比较快而且监视孔在管道上,运行人员很难正确判断出输送完成时刻.当检测仪器出故障时,整个系统就基本瘫痪,所以有些厂家用光电法和电导法双重方法来检测输送过程.增加运行保障.

4:阴阳树脂再生合格后,需要充分混合倒入混床投运.我记得安徽一家电厂,在阳塔内树脂混合好,正洗后导电度达到了0.1μs/cm,但是树脂倒入混床后,出水水质不好,PH降低,混床运行时间明显比别的厂少,检查他们的设备、气压、酸碱等都没有问题，再检查他们的程序，发现他们将再生合格树脂输送至混床前，混床排水时间少了，树脂输送到混床内，因为有水的原因，又重新分层了，混床上部阴树脂明显增多，而下部阳树脂偏多。目前，国内电厂绝大部分采用全挥发处理给水工艺，凝结水pH为9.0～9.5之间，碱性凝结水直接进入混床，混床上部较少的阳树脂很快被中和失效，碱性凝结水直接和阴树脂接触，使得阴树脂不能除掉阴离子，即阴树脂的交换容量得不到发挥。这是因为碱性凝结水中OHˉ的浓度远大于其它阴离子浓度，而阴树脂中ROH也远大于RCl。当这种阴树脂和碱性凝结水接触时，碱性凝结水刚好和阴树脂达到平衡或接近平衡。此时阴树脂将不能吸收凝结水中的阴离子。

混床下部阳树脂较多而阴树脂较少，阴树脂将很快被消耗。由于阳树脂偏多，凝结水需除掉的阳离子中NH4+占有很大比例。经过交换后RH变为R NH4，H+被释放到出水中。当底部阴树脂消耗完后，运行中则表现为周期制水量减少，HCO3—、Clˉ、HSiO3ˉ很快漏出，同时伴有pH偏低的现象。

精处理再生合格后的树脂进行混合，做的最多的是在阳塔内，将塔内水放至混脂层上10厘米左右，然后启动罗茨风机对其进行混合，混合快结束时，提前放水然后停风机，接着注满水，正洗合格备用。如果严格控制，混合效果还是不错的。将再生完树脂输送至混床时，一定要注意将混床内水放光，防止树脂再次分层。针对混合不好的问题，广西防城港电厂采用双混合工艺，树脂在阳塔内混合后，输送至混床，在混床内通入压缩空气再次混合，效果不错。

上面讲到了树脂的分离和混合, 树脂分离不完全则导致水质不良，树脂混合不好则导致制水量下降。树脂的分离和混合又同时存在于现今的精处理系统中。另外，从树脂的生产角度来讲，生产厂家总是追求树脂的良好分离性能，这样的树脂其混合性能必然不好,所以现今的精处理系统无法解决树脂的完全分离和混合所产生的矛盾。

5:精处理系统要求全自动运行,调试时基本能实现,混床投运、停运、失效树脂输出、备用树脂送回、失效树脂分离、再生、混合备用等自动运行情况下，运行人员只要到现场巡检就够了，但是运行一段时间后,程控的问题就会变多，主要是程控步序的时间问题。

树脂在高速混床内运行、树脂在阴阳塔内空气擦洗、树脂在管道内输送都会产生细碎树脂，带来损耗，在树脂反洗的时候，流量大了，也会跑出去不少，这就造成树脂总量减少，树脂层降低，前期自动运行的步序时间就不匹配，主要是分层后阴阳树脂的输送时间，树脂再生后混合时的放水时间，这些时间直接关系到再生的合格,所以前期调试期间,运行人员一定要多多参与,积累经验,即使以后程控遇到问题,也能自己分析解决,不行就点操完成.

我将调试期间遇到的个别问题跟大家一起讨论下:

有的电厂为了高混运行安全,设计时要求其进出口门都是电动门,电动门开和关一次需要将近1分钟,调试期间,机组冲管结束后,整套启动前需要精处理开始投运,这个时候凝结水泵运行不稳定,一台凝泵跳停后另一台瞬间联锁上来,整个凝结水管道就从30几公斤压力掉至很低压力(有的时候甚至为0)然后再瞬间到30公斤压力左右,整个过程时间很短(有的时候也就1-2分钟).

现在混床都有低压保护,当压力低于设定值时,开旁路,停运混床,其中旁路是电动门,混床进出口也是电动门,当混床完全停运下来,至少需要2分多钟.如果这个时候遇到上面所讲的一台凝泵跳一台联锁起,而混床进出口门还没完全关闭,那么我们的混床系统就会经历一次高压冲击,这就好比在没有升压的情况下,直接开混床进出口门.混床系统包括树脂都会受到损伤.严重的会出现连接管道崩裂,混床人孔震开,树脂漫出的事故, 危害人身安全.

所以调试期间,如果汽机凝泵运行不稳定,凝结水压力波动大,而混床进出口采用的是电动门,那么我们就必须将混床的低压保护设定值调高,留给混床足够的关闭时间，待整个机组运行稳定后再恢复。

在广西调试时,高混每次再生,水面上总有一层1厘米左右厚的树脂,取样分析,发现树脂中含有油,经过分析排查,发现是电建在安装阴阳塔时,上下部件用牛油进行密封,这样就造成高混在再生时,树脂发生了抱团现象.后来让电建拆设备,用碱和清洗液清洗后再安装.

机组调试会遇到各种各样的问题,也是最能学到知识的时候,所以运行人员在调试期间要积极参与,力争能做到纯手操再生.凝结水精处理系统包括了中压混床系统、树脂再生系统、酸碱系统、压缩空气及罗茨风机系统、化学仪表系统、废水处理系统，涵盖了电厂化学大部分系统，所以学好、学透凝结水精处理系统是化学人员应有的要求。

以上是本人对精处理系统的一些调试见解，如有错误之处或不同意见,请各位批评指正.

上一篇：火电厂常用危险化学品的安全管理下一篇：试论某电厂2×300MW机组凝结水精处理系统若干问题

我要评论