直接空冷机组凝结水精处理系统存在的问题及对策
田文华 和慧勇
西安热工研究院有限公司（陕西西安 710054）
[摘 要] 对国内目前已投运的部分直接空冷机组凝结水精处理系统调查发现：使用粉末树脂覆盖过滤器的空冷电厂在投产初期，凝结水SiO2 超标，而阳阴分床系统出水水质均合格。粉末树脂覆盖过滤器只能起到过滤除铁的作用，不能除去系统中的盐类杂质、硅的化合物及CO2 等，不适合单独作为空冷系统凝结水精处理设备。另外，现有的凝结水精处理系统还存在着系统设计不够合理、夏季高温时投运率低、粉末树脂覆盖过滤器运行成本高等问题。提出的解决对策是：对凝结水精处理系统的优化配置方式进行研究，制订空冷机组凝结水控制质量标准及设计技术规范，对超临界直接空冷机组可能遇到的问题应进行专题研究并提出解决办法。
[关键词] 直接空冷 凝结水精处理 阳阴分床系统 粉末树脂覆盖过滤器 亚临界机组 超临界机组
1 前言
我国的煤炭资源和水资源分布极不适应，有煤的地区往往严重缺水，有水的地区往往缺煤。空冷技术是适合我国北方缺水地区的一种节水效果显著的发电技术。直接空冷机组没有中间冷却介质，直接用空气冷却汽轮机排汽，不消耗水，较湿式冷却系统节水约70%，4×600MW 的直接空冷机组较湿冷机组每年少用水2000 万m3。
直接空冷技术近年来在国内发展很快。据统计，截至2006 年10 月，国内已经投产的直接空冷机组有2 台200MW 机组，10 台300MW 机组，8 台600MW 机组。预计到2010 年，国内将有40 余座空冷电站投产，总装机容量将达到40000MW。与湿冷机组的传统精处理相比，空冷系统的冷却面积大，凝结水中的腐蚀产物多，水质更不容易控制。而国内目前对大型直接空冷机组凝结水精处理研究较少，超临界空冷机组国内还没有投运机组，缺乏经验。
因此，对已经投运的大型直接空冷机组凝结水精处理存在的问题进行分析与总结，对提高我国空冷机组凝结水精处理的设计和运行水平有重要意义。
2 我国直接空冷电厂概况
直接空冷机组背压高，因此凝结水温度也较高，夏季高达60℃，有时甚至达到80℃。水汽接触的换热表面积大，凝结水中CO2 含量较高，铁的腐蚀产物含量高。这要求凝结水处理装置既能满足高温环境的要求，又具有较好的除铁和除CO2 性能。
《火力发电厂化学设计技术规程》（DL/T5068-2006）第8.1.6 条规定：对用于不同形式空冷机组精处理系统可选择粉末树脂过滤器、前置过滤器加混床、阳阴分床（阳、阴床或阳、阴、阳床）等处理系统。实际上，目前国内已投产和在建的直接空冷机组凝结水精处理系统主要采用两种系统模式：一是阳阴分床式离子交换系统，二是粉末树脂过滤器系统。
表1 列出了我国部分已投产的直接空冷电厂概况，可见有以下特点：
（1）机组的容量越来越大，参数越来越高。目前已经投运的主要以300MW、600MW亚临界机组为主，在建的以600MW 亚临界为主，华能上安电厂是我国首个超临界600MW空冷机组。
（2）凝结水精处理方式中阳阴分床和粉末树脂覆盖过滤器各占一半左右。近年来粉末树脂覆盖过滤器的比例有上升趋势。