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邵武电厂阴床再生异常的原因分析与处理

发布时间：2011/4/11 阅读次数：2014 字体大小: 【小】【中】【大】

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邵武电厂阴床再生异常的原因分析与处理
郑庆新
(福建省电力试验研究院，福建福州 350007)
摘要：简述邵武电厂除盐系统阴床再生异常现象，着重通过再生试验分析阴床再生效率低的原因，提出改进建议。
关键词：阴床再生；异常；原因分析；再生效率
1 前言
邵武电厂除盐系统是由两套母管连接的活性炭交换器、阳床、阴床和混床组成，阳床和阴床的再生工艺是无顶压逆流再生(无顶压逆流再生有两种方式：中排以上放干水再生和中排以上满水再生，电厂采用前一种方式)。系统投运后，发现阴床再生时存在异常现象，即在阴床再生时床体内中排以上的水位发生上下波动，中排排水也随着出现时大时小和暂时断流现象，由于当时树脂再生效果良好，没有引起注意，随着时间推移，树脂性能有所下降，再生效果不稳定，经常出现再生后出水SiO₂含量偏高，一般在4o ug／L以上，甚至超过100 ug／L而需重新再生的
现象，导致碱耗增大。为此决定对阴床再生进行试验，分析其原因。
2 原因分析
根据有关资料及运行经验，发生阴床再生异常的可能原因有：
2．1 树脂老化失效
1号阴床于2O0o年更换新树脂，也出现再生后出水SiO₂含量偏高现象。为了进一步判断树脂性能情况，对运行中1号阴床的阴树脂工作交换容量进行测试，结果是308 moL／m ，大于其标准值300 moL／m ，
符合要求，说明树脂性能良好。因此可排除树脂老化失效这个原因。
2．2 再生用碱质量的问题
从再生用碱化验报告来看，确实碱中的氯化钠含量(4．08％)超过隔膜法生产的一级质量标准( <2％)要求，这对树脂再生效果是有影响的，但再生用碱质量不高主要会导致碱耗增大，而且从床体再生效果不稳定性和运行再生经验来看，再生用碱质量问题不是导致电厂阴床再生异常的主要原因。
2．3 再生温度偏低
阴树脂再生对再生液温度要求较高，再生液温度低对洗脱树脂上的二氧化硅不利，如果阴树脂长期处于低温下再生，树脂中的二氧化硅的沉积就会逐渐增多，并逐渐转化为非活性硅，使除硅效率下降，再生后的出水SiO₂含量必然偏高。邵武电厂位于福建北部，冬季气温大部分在15℃以下，而原设计阴床没有再生加热系统装置，阴床自投用以来长期处于低温下再生(包括冬季)，经过一段时间后，阴树脂受非活性硅污染逐渐严重，阴床再生效率也逐渐下降，虽经复苏处理，但因非活性硅难于被洗脱，效果不明显，导致1号阴床树脂于2000年严重失效后不得不更换新树脂。为了验证再生温度的影响，在电厂化学运行人员的配合下，对2号阴床进行加热再生试验，并采用中排以上不放水的无顶压逆流再生工艺，即床体经反洗注满水后，开始按规定流量进行预喷射进水，中排排水稳定无异常，然后调整加热器装置，使喷射器后的再生液温度为38℃左右，床体经预热半小时后，开始进碱、置换、正洗步骤，最后再生后正洗出水SiO₂含量为8.4ug／L、DD含量为2.15 us／cm，效果良好，比以前有着很大的提高。因此，可以确定在水温低的情况下，没有采用加热再生方法，必然会出现再生后出水SiO₂含量相对偏高现象，因此，提高阴树脂再生液温度对改善树脂再生效果有着重要作用。
2．4 再生操作不当引起树脂乱层
在阴床再生时可明显看到中排以上树脂压实层进水且水位间断地上下波动，使树脂压实层失去作用，容易引起树脂乱层，导致树脂再生效果差。笔者在对失效的1号阴床进行水顶压逆流再生工艺试验时(无加热再生)，再生过程中中排排水稳定无异常，再生结果出水水质SiO₂为20．5 ug／L、DD为2．26upS／cm，这比以前再生效果有很大的提高。这说明以上分析是正确的，但采用水顶压逆流再生工艺的缺点是操作比较麻烦、再生耗水量大。
2．5 床体及再生设备存在缺陷引起
为什么阴床再生时中排会出现这种异常现象?经仔细查阅有关资料和现场观察，发现床体中排装置及排水系统有些问题，中排装置与排水管道形成如“n”型的结构，且中排管离“n”管顶端有30cm，高于树脂压实层(20 cm)的高度，树脂进碱再生前中排以上的水已排干，在进碱时，中排水位要等到高于“n”管顶端后，利用U型管连通器原理才形成连续的排水，而排放管管径或中排排放阀开度又较大，“n”管很快形成强有力的虹吸，由于再生进水量是一定的，所以床体中排以上水位快速下降，排放水量也急剧增大，强力虹吸排干中排以上的水，并破坏了“n”管的水封，使空气倒流破坏虹吸，排放出现断流，这样又要等中排水位上升形成连通，重复前面的现象，在床体进碱和置换过程中，周而复始地出现这种现象，从而引起树脂层上浮，使树
脂压实层失去作用。
解决上述问题的途径之一，可以通过适当调小阴床中排排放阀开度，使再生时排水水量与进水相当或略大，以保证中排水位稳定，消除异常现象。于是对失效1号阴床在再生时进行试验，适当调小1号阴床中排排放阀开度，再采用中排放水的无顶压逆流再生工艺(无加热再生)，在床体开始进再生液后，中排装置第一次建立虹吸后，床体内水位稳定在中排管位置，中排排放量也趋于稳定，与进水量平衡，中排水位稳定，最后再生结果是出水SiO₂为30．5u g／L、DD为1．5uS／cm，从再生结果情况来看，虽然再生没有加热，但经调整后消除阴床再生的异常现象，并达到良好再生效果，但中排排放阀开度调整到适当位置比较困难，需多次反复进行。
3 结论和建议
(1)阴床长期再生液温度低是导致树脂再生效率低的主要原因，温度太低，SiO₂无法被充分再生，树脂中非活性硅沉积逐渐增多，最后影响了再生效果及出水水质，这个问题在冬季表现特别明显。建议电厂在水温低于20℃时阴床应采用35-40℃热水再生，同时，希望设计单位在除盐系统设计时，考虑再生液加热系统。
(2)床体中排装置结构是导致阴床再生出现异常现象的另一个原因。这种异常现象容易引起树脂乱层，而影响再生效果和出水水质。解决方法有2种：一种是再生工艺不变，适当调小阴床中排排放阀开度，使再生时排水水量与进水相当或略大，保证中排水位稳定；另一种是改变再生工艺，即采用中排以上满水的无顶压逆流再生方法，再生流速严格按要求控制，中排排水流量自然稳定。
参考文献
[1]李培元．火力发电厂水处理及水质控制嗍．北京：中国电力出版社，2O00．2．
[2]DL／T 5068-1996，火力发电厂化学设计技术规程[S】．中国电力出版社，1997．5．

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