本凝结水精处理系统适用于对空冷机组的冷凝水进行处理,该系统可除去锅炉补给水中带入的溶解盐,热力系统中的腐蚀产物,以及系统中有可能带入凝结水中的盐分。系统对凝结水进行100%处理,每台机组设置一套。
整个凝结水精处理系统分为两部分:凝结水精处理粉末树脂覆盖过滤器部分和爆膜反洗铺膜部分。凝结水精处理粉末树脂覆盖过滤器设计成单列并联布置,即每台机组设置两台粉末树脂覆盖过滤器,以及相应的阀门、管道和护膜管道等组成,每台过滤器处理100%的凝结水流量,正常运行一运一备,系统设有旁路,精处理系统(进出水母管端处)在运行中出现下列情况时:
进水水温≥70℃
进出水母管两端差压≥0.175Mpa
PLC控制系统接受以上信号后自动开启电动旁路门,100%的凝结水经系统旁路回到汽机凝结水系统,此时,同步启动护膜保持泵,关闭粉末树脂覆盖过滤器的进、出水门。确保机组安全及过滤器膜层稳定。当一台过滤器运行至失效后,会自动解列,备用过滤器同时升压,准备投运。
反洗爆膜、铺膜部分由爆膜反洗单元、铺膜单元、先进铺膜单元、相应的箱罐、水泵、阀门、管道等组成,这两部分组成了完整的凝结水精处理系统。
精处理系统设计水质:
项目 |
单位 |
典型启动时
进水值 |
典型启动时
出水值 |
正常运行状态
进水值(预计) |
正常运行状态
出水值 |
总溶解固形物(不加氨) |
mg/L |
650 |
< 50 |
100 |
<20 |
二氧化硅 |
mg/L |
500 |
<50 |
20 |
<15 |
钠 |
mg/L |
10~20 |
5 |
2—5 |
<5 |
总铁 |
mg/L |
<1000 |
<100 |
40 |
<8 |
总铜 |
mg/L |
50 |
<15 |
10 |
<3 |
氯 |
mg/L |
100 |
<10 |
20 |
≤1 |
阳导电度(25℃) |
mS/cm |
< 0.2 |
<0.2 |
|
≤0.15 |
pH(25℃) |
|
|
|
|
6.5~7.5 |
注:凝结水精处理系统自用水水源为除盐水。
6.2.1每台机组粉末树脂覆盖过滤器数量 2台
凝结水量(每台机组) 正常731t/h 最大762t/h
凝结水温度: 额定52.6℃ 夏季69.1℃ 最高85℃
粉末树脂正常运行温度:49-70℃,最高85℃
系统运行终点正常压降:0.175MPa
爆膜、清洗、铺膜单元设计压力:常压
过滤器压力:设计3.5 MPa 试验4.4 MPa
爆膜、清洗、铺膜工艺参数(每台粉末树脂覆盖过滤器)
6.2.2运行数据如下:
爆膜用压缩空气:工作压力≥0.4 MPa
每个步序耗气量:10-12Nm3
每个步序爆膜时间:3秒
与清洗交替进行,分数步进行。
清洗用除盐水:
工作压力≥0.25MPa
每个步序清洗时间:1-3分钟
每个步序流量:60m3/h
与爆膜交替进行,分数步进行。
6.2.3单位面积铺膜数量(粉末树脂及纤维素)
启动阶段,由于悬浮固体与溶解固形物体,可选择阳(铵型)阴(OH_)比例1:1混合树脂和纤维一起使用,纤维粉与树脂的比率在2:1之间,铺膜剂量为0.74-1.2kg/m2。
正常运行阶段:可选择阳(铵型)阴(OH_)比例2:2混合树脂和纤维粉一起使用,树脂与纤维的比率在1:2之间任选,铺膜剂量为0.8-1.2kg/m2,一般情况下,每次每台过滤器的铺膜量为0.98kg/m2(现铺膜量按45-50 kg/台/次控制)。每台粉末树脂过滤器运行周期:20-30天(氨化运行)。
6.2.4主要设备结构特点
1) 粉末树脂覆盖过滤器每台过滤器内部安装滤元348根,进水口设在设备底部,出水口设在下封头,当水流经设备后能滤去水中大部分的盐分及悬浮物。在设备下部设有四个进气口,以便气反洗时布气均匀。顶部排气口设快开气动蝶阀,以利于产生爆气将附着在滤元的赃物脱离滤元表面,便于反洗时予以清洗。
2) 铺膜箱
铺膜箱箱体底部为椭圆封头,出液口在底部的中心,有利于浆料借助重力输出。
3) 铺膜辅助箱
铺膜辅助箱是细长型圆柱结构,这种结构有助于铺膜再循环泵防止空转。
4) 先进铺膜箱
先进铺膜箱与铺膜箱结构相似,箱体底部为椭圆封头,出液口在底部的中心,有利于浆料借助重力输出。
6.2.5 凝结水精处理的主要任务
1) 除去凝结水中铁锈杂质及其他悬浮物;
2) 降低凝结水系统中的含硅量和电导率。
6.2.6 凝结水精处理旁路阀的作用
1) 保证凝结水精处理设备的安全运行;
2) 当凝结水精处理设备出现故障时,保证热力设备的安全运行。
6.2.7控制说明:
凝结水精处理系统控制部分主要是对精处理部分和爆膜反洗铺膜部分进行控制。系统旁路门为电动蝶阀,其余参与程控的阀门均为气动门。
6.2.8系统旁路
6.2.8.1当机组初次启动时,旁路门开启,并保持过滤器进出口阀门关闭,凝结水不进入精处理系统,待人工检查凝结水符合精处理过滤器进水水质要求,凝结水方可进入精处理系统,当粉末树脂覆盖过滤器处在正常投运状态时,才可关旁路阀。
6.2.8.2当凝结水入口母管上温度升至70℃时,控制室DCS报警并应自动开启旁路阀,关闭粉末树脂覆盖过滤器进出口阀门,过滤器解列。
6.2.8.3当凝结水温度降至50℃时,首先启动粉末树脂覆盖过滤器,在确认其投运后,再自动关闭旁路阀。
6.2.8.4当系统进出水母管两端差压升至0.175MPa时,应自动打开主旁路阀,控制室盘上高值报警。
6.2.8.5当系统出水母管测量表计出现下列情况:
1) 出水电导率高值报警(≥0.2μs/cm)
2) 出水SiO2高值报警(≥20μg/l)
DCS控制系统在接受以上信号后,盘上报警,提醒操作人员,人工确认是否旁路。
6.2.9粉末树脂覆盖过滤器运行
每台过滤器的进水口均设置一台气动蝶阀和手动蝶阀,为便于过滤器投入运行前的升压,在气动蝶阀和手动蝶阀处设置了一个小旁路,即口径为DN15的气动球阀。同时在气动球阀两端设置差压开关,当两端差压≤0.175MPa时,开启进水气动蝶阀,同时关闭气动球阀。
当单台粉末树脂覆盖过滤器在运行时出现下列情况之一:
1) 进出口差压高值报警(≥0.175MPa)
2) 出水电导率高值报警(≥0.2μm/cm)
3) 出水SiO2高值报警(≥20μg/l)
可视为过滤器失效,DCS控制系统接受以上信号时会报警,程序中设置当过滤器进出口差压≥0.175MPa时,过滤器自动解列,程序中设置人工可参与确认解列步序。
6.2.10护膜保持泵
护膜保持泵的功能是防止成膜的粉末树脂从滤元上脱落,确保粉末树脂过滤器运行过程的水质稳定,以及方便爆膜与反洗。
6.2.11爆膜、反洗、铺膜部分
6.2.12爆膜、反洗单元
粉末树脂覆盖过滤器采用压缩空气爆膜,此过程将失效的废树脂粉连同其他吸附杂质从滤元上爆炸似地吹洗脱落下来。进气爆膜之后,紧接用水进行反洗,这样重复多次才可以使滤元恢复洁净,功能得以复苏。
进压缩空气反洗是利用压缩空气短时、高速爆发的能量来驱动水进行反洗,冲洗水的体积被用于支撑空气的爆发,使滤元得到清洗,废树脂粉连同其他吸附杂质从滤元表面脱落,并排至废水池。在爆膜反洗地过程中,空气爆发是通过粉末树脂覆盖过滤器自身的四个空气爆发器起作用。反洗水来自凝补水箱水箱,经反洗升压泵升压。整个过程在过滤器内先后按低、中、高3个液位的步序进行。压缩空气系统来自电厂空压机房,爆膜用压缩空气储罐选用15m3,仪用压缩空气储罐选用6m3。
为了使进入压缩空气储罐的压缩空气符合爆膜所需要的质量,在储罐进气管上设置过滤和减压,设备顶部设置了安全阀,压缩空气储罐(工艺用)出气管上设置压力开关,压缩空气储罐(仪控用)出气管上设置压力变送器,同时在进、出气管上均设置了止回阀。
反洗升压泵设置两台,互为连锁备用,当一台泵出现故障时,另一台泵可自动启动;反洗升压泵与凝补水箱应设液位联锁 ,只有高液位时才能启动,出现低液位时应停泵。
6.2.13铺膜单元
铺膜单元由两箱(铺膜箱、铺膜辅助箱)两泵(铺膜注射泵、铺膜泵)及相关管路组成。
铺膜箱的功能是配置粉末树脂与纤维粉的混合浆料,浓度为3-5%。铺膜箱出口连接铺膜注射泵,除向铺膜泵提供浆料外,也可将部分浆料打回铺膜箱中,起到一个循环作用。
铺膜泵将浆料送往粉末树脂覆盖过滤器的辅料步序有一个循环过程,铺膜初期,浆料回流至铺膜辅助箱,然后铺膜泵又将浆料送往粉末树脂覆盖过滤器,通过循环过程的架桥与吸附作用,有利于粉末树脂均匀的铺到滤元上形成滤膜。在这期间,铺膜泵同时可以接受铺膜注射泵送来的浆料,以及直接从铺膜箱抽吸浆料。
铺膜箱配置液位开关,设置低、中、高三个点,分别联锁启动铺膜注射泵、投加粉末树脂及启动搅拌机、铺膜注射泵停运等。
铺料辅助箱配置液位开关,设置高、低两个点,只有高液位时才能启动铺膜泵,当出现低液位时应报警,此时,铺膜泵应停运。
当粉末树脂覆盖过滤器铺膜过程即将完成时,启动护膜保持泵,以防止膜层在滤元上因设备未投运而脱落。当过滤器升压完成时,过滤器的进、出口隔离阀打开之后,即过滤器进入投运时,护膜保持泵自动停止。
6.2.14先进铺膜单元
先进铺膜单元由一箱(先进铺膜箱)两泵(再循环泵、先进铺膜泵)及相关管路组成。
先进铺膜单元的作用是修补或加厚运行中粉末树脂覆盖过滤器中滤元上的滤膜。当设备在正常运行中,由于各种原因,发生滤元上的膜层少许脱落而出现导电度升高(设置值≥0.15μg/cm)或SiO2升高(设置值≥15μg/l),此时,DCS控制应报警,操作人员在观察到设备差压尚未达到设定值时,即可人工启动先进铺膜单元。
先进铺膜箱出口配置一台再循环泵,除少量浆料向先进铺膜泵输送外,大部分(95%)的出口流量回到先进铺膜箱,以防止浆料沉降。先进铺膜泵是一台可以输送浆料的计量泵。
先进铺膜箱配置液位开关,设置低、中、高三个点,分别连锁启动再循环泵、投加粉末树脂及启动搅拌机、启动先进铺膜泵、以及先进铺膜结束。
6.2.15废水输送部分
精处理运行中各工艺产生的废水经地沟自流至精处理废水池,当池内出现高液位时,废水输送泵自动启动,将废水输送至工业废水处理系统经常性废水池内,当池内出现低液位时,废水输送泵自动停运。
6.2.16凝结水精处理粉末树脂覆盖过滤器监督项目及标准
序号 |
项 目 |
标 准 |
单 位 |
时 间 |
备 注 |
1 |
导电度 |
0.15 |
μs/cm |
在线监测 |
|
2 |
SiO2 |
15 |
μg/L |
在线监测 |
|
3 |
铜 |
3 |
μg/L |
每天检测一次 |
|
4 |
铁 |
8 |
μg/L |
每天检测一次 |
|