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　　扬州第二发电厂600MW机组配套锅炉为亚临界一次再热自然循环锅炉。过热器出口蒸汽压力为17.4MPa,温度为541℃,锅炉最大连续蒸发量为2000t/h。凝结水峰流量为1776m³/h,正常流量为1470m³/h,设计压力为3.45MPa,运行压力为2.59MPa。凝结水精处理采用100%深层混床除盐方式。精处理的设计水质如表1所示。

1　设备选择要素
       凝结水精处理设备的选择,首先应考虑所提供的设备能否满足机组对水质、出力的要求,还应考虑该设备的使用业绩。除此之外,在标书编制、评标及合同谈判各阶段还重点考虑以下几个方面:
       (1)设备运行可靠性;
       (2)设备的价格性能比;
       (3)再生系统中阳阴树脂分离效率;
       (4)运行罐及再生罐中树脂的输送效率;
       (5)化学在线仪表及程控设备的可靠性;
       (6)阳阴树脂再生度能否达到氨化运行的要求。此次投标厂商为美国Graver公司及美国Filter/Permtek○R公司。两者均提供深层混床系统。

2　两家公司再生工艺的比较
       再生工艺是深床式凝结水精处理系统的灵魂,它的优劣决定了系统的出水质量。
2.1　Graver公司的再生工艺
       该公司的再生系统有两罐式及三罐式两种,三罐式再生系统由阴再生兼树脂分离罐、阳再生罐、树脂混合兼贮存罐组成,两罐式再生系统则少了一个树脂混合兼贮存罐,而由阳再生罐担当树脂混合兼贮存的作用。这两种再生系统的工艺完全一样。　
　　该工艺最主要的特点是所谓阳树脂底部抽出法(CONESEP○R系统)。其分离罐底部为锥体形结构,分层后的阳树脂从锥体最底部排脂口输出,水从专门设计的底部配水装置引入,使床层呈活塞状向下移动,从而防止了树脂分界面的扰动。阳树脂输送管上装有专门设计的树脂分界面探测器。
       它实际上是一只专用导电度计,利用阳、阴树脂导电度的明显差异而检测两种树脂的分界面,当检测到导电度发生明显差异时(即到达分界面时)阳树脂输送管两端的阀门被关闭,树脂输送停止,使混脂层封闭在两个阀门之间的管道中。
       该工艺消除了树脂的交叉污染,且因为阳树脂的输送与树脂分界面的高度无关,所以阳阴树脂量的变化对再生效果没有影响,从而使阳阴树脂的比例可以调节。
       阴树脂再生工艺除了常规的4%碱再生外,还可选用浓碱分离法(SEPREX○R ),即采用14%～16%碱液使阴树脂上浮,而其中残留的阳树脂碎颗粒下沉,从而除去阳树脂碎颗粒。保证氨化运行所需的再生度。
       该系统有容量较大的碱计量泵、碱循环泵、监测碱浓度的密度计以及一套阀门及控制装置。控制盘上可对4%及14%～16%NaOH两种再生工艺进行选择。
2.1.1　树脂交叉污染保证值
       (1)对于大于35目(美国标准)的阳树脂,它在阴树脂中的交叉污染率小于0.5%;小于35目的阳树脂会越过树脂交界区进入阴树脂层,从而突破0.5%的保证值。
       当使用SEPREX 时,阴树脂中阳树脂的交叉污染量可小至0.1%以下,且与阳树脂颗粒尺寸无关。
       (2)阳树脂中阴树脂的交叉污染率小于1%。
2.1.2　Graver再生工艺特点
       (1)树脂的交叉污染率较低;
       (2)阳阴树脂的比例可以调整;
       (3)再生后的混床能进行氨化运行;
       (4)能除去阴树脂中的阳树脂碎颗粒;
       (5)CONESEP法能使阳树脂中的阴树脂量降至很低的水平。采用浮选法后,阴树脂中的阳树脂实际上已被消除。
2.1.3　Graver精处理系统特点
       (1)混床中混合树脂的输送率为99%。
       (2)气压水力树脂输送方式能确保树脂送回混床后仍处于良好混合状态。若不用该方法,则树脂需要在混床中再次混合。
       (3)在混床运行系统(中压)与再生系统(低压)的交界处设压力释放阀以防止运行时阀门内漏,采用压力释放阀优于传统的爆破膜。
       (4)在混床进水阀旁路上设置升压阀,开启混床进水阀前,用压力差动开关先检测进水母管与混床的压力是否相同。
       (5)树脂反洗分层时的流量控制要求精确,但水温的变化会影响水的密度。为此反洗流量应作相应的调整,所以采用了温度元件及传送器来调整反洗门的开度,以补偿温度的变化。
2.2　Filter/Permtek再生工艺
       该再生工艺的特点是采用了高罐技术(也称FULLSEP法)。但公司却先后提出了两份标书:第一份即为FULLSEP法;第二份则为常见的三罐式再生系统,但在设计上与传统相比有很大不同。
       该系统由阳再生兼树脂分离罐、阴再生罐及树脂混合贮存罐组成,并采用了独特的树脂擦洗工艺。运行树脂上截留的脏物主要是氧化铁,其沉降速度与阴树脂基本相同,如仅用反洗法擦洗树脂,则阴树脂会有一定量的流失。
       此外,还需消耗大量的水。将脏物从床体底部排出则比反洗法更有效且节约水量。该方法还可有效地除去碎树脂。
       该工艺中阳再生罐采用了双点式擦洗水排放方式:一点在容器底排的收集器上,另一点在再生液分配器上。这样就能使擦洗废水从上下两点同时排放,从而有效除去树脂上剥离的悬浮物,并大大缩短脏物与碎树脂流出再生塔的平均距离。
       另外,再生液分配器(兼作擦洗水收集器)上装有水帽可确保再生液均匀分布,并防止擦洗时树脂跑出。
2.2.1　树脂在阳再生罐中的擦洗步骤
       (1)失效树脂从混床送入阳再生罐。
       (2)再生罐充水到树脂层表面。
       (3)用低压压缩空气擦洗树脂,使其表面的脏物脱落。
       (4)树脂继续擦洗的同时,从容器底排管进水使水位升高,并使树脂膨胀。当达到约50%床层膨胀高度时,容器排气阀关闭,从而在容器内形成一压缩空气室。
       (5)水与空气流终止的同时,上下两点排放阀打开,将带有脏物的水冲走。
       (6)冲洗结束打开排气阀释放残余空气。
       (7)水位重新恢复到床层表面,然后重复进行擦洗与冲洗步骤,直到树脂清洁。
2.2.2　树脂分离技术
       阳再生中的树脂分层安排在空气擦洗之后。再生系统中约有700L(在阳再生塔中高200mm)的额外惰性阴树脂在阳再生罐与阴再生罐之间来回传输。这些额外阴树脂与来自混床的失效树脂在阳再生罐中会合,然后对树脂进行水力分层,再将上层阴树脂输送到阴再生罐中。输送结束时阳再生罐的阳树脂表面还残留1～2cm深的阴树脂,这小部分阴树脂用反洗法(或称撇除法)从阳再生罐顶部经树脂输送管进入阴再生罐,这样就防止了残余阴树脂与HCl接触,从而减少了Cl-漏入凝水的机会。撇除法并不是从阳再生罐中移去阴树脂的主要方法,它只用于需高分离度的氨化运行情况,氢型运行将跳过此步。
       对于随阴树脂从阳再生罐带入阴再生罐的阳树脂,采用再生后的二次分离方法。因为阴再生罐中的树脂用NaOH再生后,阳树脂就转变为Na型,其比重较大,沉降速度大于氢型与氨型。二次分离可使Na型阳树脂从阴树脂中沉降下来,使阴树脂中的阳树脂减少约10倍。
       阴再生罐的阴树脂排出口设在容器侧面300mm处,活性阴树脂输送到树脂贮存塔后,约有700L的额外阴树脂留在阴再生罐中,容器最底部为少量Na型阳树脂,在下次再生时与来自混床的失效树脂在阳再生罐中会合。长期运行后,阳树脂的碎颗粒会积聚在阴树脂中。为此,该设计采用12%～14%NaOH进行阳阴树脂的分离,然后将阳树脂碎颗粒排除。

3　结论
       阳阴树脂能否彻底分离及良好再生是精处理工艺的关键。Graver公司在这方面具有一定的优势:
       (1)在实际运行过程中,阳阴树脂的比例会发生变化,从而使阳阴树脂分层后的分界面发生变化;另一方面,根据水质等实际情况,也可能需要对阳阴树脂的比例作出调整。Graver的CONESEP树脂输送法不受阳阴树脂分界面变化的影响,始终保持阳阴树脂的分离效果。
       (2)混脂层截留在树脂分离塔至阳再生塔的树脂输送管中,可减少树脂的交叉污染程度。
       (3)阳阴树脂交叉污染率小,能满足氨型运行的要求。
       (4)混床中失效树脂的输送率高。
       此外,在设备运行可靠性、程控设计、制造质量各方面,Graver公司均有良好业绩与信誉,所以最终决定选用Graver公司的产品。