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　　在火力发电厂水汽循环系统中,凝结水是给水的主要部分。凝结水水质的好坏直接影响到给水的品质,而给水水质又是能否实现加氧处理的关键,因此提高凝结水品质便成为整个加氧工作的先决条件。
       双辽发电厂1号机凝结水精处理系统配有3台高速混床(其中2台运行、1台备用),对凝结水进行100%精处理。高速混床阳树脂型号为D001B,阴树脂型号为D201B,再生设备为三塔式体外再生。1号机组自投产以来,凝结水精处理系统一直存在着运行周期短、水质不稳定等缺点。2001年12月～2002年6月,对1号炉给水实施了加氧处理,并对凝结水精处理系统进行了研究,对存在的问题进行了改进,取得了较好的效果。

1　系统改造前存在的问题
       a.　运行周期短。1号机组自投产到2001年11月,凝结水精处理系统运行周期最长为256h,最短为72h,平均180h。
       b.　水质不稳定,不能满足给水加氧处理对水质的要求。正常运行时混床的出水水质如表1所示。
       给水加氧处理对水质要求比较严格,Na⁺和Cl^-的质量浓度均应接近0,因为实施给水加氧处理后,超过一定数量的Cl^-进入热力系统后会与金属表面氧化物形成闭塞电池,破坏金属表面保护膜,造成热力系统腐蚀,达不到加氧处理的目的。
       表1　正常运行时混床的出水水质运行参数
       c.　运行监督和系统失效控制指标不符合给水加氧处理的要求。凝结水精处理系统运行水质由在线DDG-5203型电导表监督,此型电导表由于没有温度补偿功能,电导率值受水温变化影响较大,不能真实反应水中离子质量浓度;系统失效控制指标为电导率小于0.15μS/cm,而电导率达到这一数值时,水中Na⁺质量浓度已达到4μg/L,Cl^-质量浓度有可能已达到5μg/L,显然已不能满足给水加氧处理的水质要求;由于混床出口在线电导率表水样没有经过H⁺交换柱,故电导率值不能真实反映水中Cl^-的质量浓度,不能通过监督电导率表来监督混床出水中Cl-的质量浓度。

2　影响运行周期及出水水质的因素
2.1　影响系统运行周期的因素正常运行时出、入口水质如表2所示。
       表2　加氧处理前正常运行时混床出入口水质运行参数
       从表2中可以看出,入口水中氨的质量浓度偏高是影响运行周期的主要原因。因为NH₃在水中水解产生NH₄⁺和OH^-,而大量NH₄⁺的存在影响树脂对Na+的交换,在系统底部形成NH₄⁺+Na⁺交换带。当NH₄⁺穿透保护层时,Na⁺也随之漏出,即系统失效,造成系统运行周期短,耗酸量、耗碱量和自用水率偏高。此外,系统配水不均匀,也是影响系统运行周期缩短的一个原因。
2.2　影响系统出水水质的因素
       a.　设备方面的原因　由于混床传脂出口管与底部多孔板距离过大,使底层流向传脂出口管的水流相对减小,混床底层剩有100mm厚的树脂无法传出。一方面,这部分树脂得不到再生,影响系统运行周期;另一方面,由于这部分树脂比重相对较大,再次投入运行时转入系统的底部出口,染污出水水质。
       b.　再生操作方面的原因　再生操作影响出水水质的原因较多,再生效果好时,出水钠离子的质量浓度小于1μg/L,电导率在0.10μS/cm以下;而再生效果差时,钠离子的质量浓度为3μg/L左右,电导率在0.13～0.15μS/cm,甚至由于水质不合格而无法投入运行。主要有阴、阳树脂分离不完全;阴、阳树脂再生不彻底;混床投入前混脂效果不好。

3　系统的改进及操作方式的完善
3.1　系统的改进
       a.　加装在线Na表
       为加强凝结水质量监督,在凝结水出口加装了在线Na表,以便及时监督凝汽器漏泄情况;采取了给水加氧处理措施,降低了凝结水加氨量,使凝结水中的NH3质量浓度控制在0.1mg/L左右,pH值控制在8.6～8.8。
       b.　更换了新型在线电导率表
       将原来的DDG-5203型电导率表改为DDG-9508型电导率仪,后者可自动进行温度补偿。
       c.　加装H⁺交换柱
       混床出水在线电导表前加装了H⁺交换柱,提高了监督监测水平。
       d.　消除设备缺陷
       将混床传脂出口管与混床底部多孔板的间距改为20mm,消除了此处的缺陷。
3.2　操作方式的完善
       a.　在传脂操作末期,开2min压缩空气门,利用压缩空气将底层以及边角处的树脂搅起,使树脂全部传出。
       b.　为使阴、阳树脂分离彻底,反洗分层后,在传阴树脂时,流量不能过大,始终保持阴、阳树脂分界层不高于再生罐中间窥视孔高度的2/3;当阴树脂剩余100mm高度时,即传混合树脂,以防止破碎、较小的阳树脂反洗时,不能洗出,而夹杂在阴树脂层底部,被带进阴再生罐,造成树脂的交叉污染;传混合树脂时,当阴阳树脂分界层为20mm高度时,开旋流门1min,利用重力作用,使上层阴树脂自然会聚至罐体中心传脂管入口,迅速传出,这样不但有利于传净阴树脂,而且节省再生时间和节约自用水量,否则如果不开旋流门,总会剩有2～3mm的阴树脂层无法传出。
       c.　再生进酸、碱前,阳树脂再生罐要在排水低位,因为阳再生罐不但是阳树脂再生设备,也是阴、阳树脂反洗分层的设备,因此上部空间较大。如果这部分满水,在盐酸再生液进入时会稀释再生液,使盐酸再生液达不到预期的质量分数,而且增加清洗时间、清洗水用量、浪费再生剂。
       d.　要严格控制再生液质量分数。加强在线酸浓度计和在线碱浓度计维护,提高投入率;盐酸再生液质量分数为5%;碱再生液质量分数为4%。再生液进完后置换20min,增加酸、碱再生液利用率。
       e.　阴、阳树脂清洗要彻底。阳树脂清洗至κ _H⁺<2μS/cm(原来是κ_H⁺<10μS/cm);阴树脂清洗至κ_H⁺<5μS/cm。
       f.　混床树脂混脂时将水排至树脂层上5～10mm;在进压缩空气混脂5min关闭压缩空气入口门后,立即打开正洗排水门,使树脂迅速下沉,避免混合树脂重新分层。

4　改进的效果
       a.　运行周期延长
       系统运行周期由原来的180h,延长至1500h。
       b.　出水质量提高
       经过改造、调整后,系统出水的质量得到提高,具体变化情况如表3所示。
       c.　经济效益较好
       投入约2万元进行了加装H⁺交换柱、更换新型在线电导率表、加装在线Na表以及消除设备缺陷等几项改造工作,通过改造、调整后,年节约运行费用约16万元。

5　遗留的问题
       a.　凝结水精处理系统运行末期,出口水κH+值变化不明显,需要结合水冷壁下联箱κ_H⁺值的变化来判断的失效终点,但这方面的经验还不够,还需要在以后的工作中进一步探索。
       表3　加氧前后混床出水水质比较运行参数
       b.　水中的Cl-的质量浓度较低,无法通过常规化学实验测出准确数值,不利于监督,应采用离子色谱仪进行分析。
       c.　凝结水精处理系统树脂向体外再生设备的传输方式应由侧出树脂改为下出树脂方式。