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1、1国产三十万机组凝结水精处理平底混床 及再生系统系统改造卜新方 陆晔 袁鹏击摘 要 重复循环的凝结水含有由于凝汽器泄漏等原因引入的颗粒物质（氧化铁等沉积物杂质）和溶解的离子组合。这些杂质若不有效地除去，将会引起锅炉管和热交换器管等的堵塞，侵蚀和腐蚀，或沉积在汽轮机叶片上。为减少电厂维修费用并使机组保持最佳的热效率，许多大电厂采用了全流量的凝结水精处理。为保证最佳的处理水质，要求凝混床内部树脂失效后尽可能地全部转出再生，而且再生设备将阳离子与阴离子树脂能最彻底的分离。本文详细介绍了洛河发电厂一期凝结水精处理及再生系统引进、消化、吸收国内外先进技术和设备，针对性地进行了改造，保证了向机组提供优质补
2、给水，并降低了机组维护成本。关键词 凝结水精处理、交叉污染、体外再生、锥体分离1 概述1.1 洛河发电厂一期工程为 2300MW 国产燃煤汽轮发电机组。每台机组设有一套全容量低压凝结水精处理装置，各配置三台高速混床，总出力均为 645t/h。原混床为上海电站辅机厂二十世纪八十年代初期产品，其集水装置采用平底列管支管式。受其局限，当内部树脂失效后，树脂输出时间长，并且难以全部转出再生，仍滞留约有 250mm 高的树脂继续下次运行，周期制水量少，出水品质不高，亦缩短了树脂的使用寿命。1.2 原凝结水体外再生系统为国产三塔系统。为防止树脂交叉污染在阴阳树脂中间加入一层惰性树脂。但由于设计及当时的技术
3、水平的限制，存在着惰性树脂易流失，树脂界面分离不清，分离罐树脂输送出口处树脂交叉污染较严重，再生操作不易控制等缺点，造成凝结水精处理系统出水水质差，运行周期短等问题。21.3 精处理及再生系统的选定及实施进入二十世纪九十年代末期，一些新的凝结水处理及体外再生技术相继出现，并已投入使用。经过多方调研及分析对比并结合我厂实际，将凝结水精处理混床底部进行改进，采用集水装置椭圆多孔板水帽式，排脂管口位于椭圆底部中心位置；选用锥体分离体外再生设备作为我厂一期工程凝结水树脂体外再生设备，二者均实行全过程程序控制。2 新技术的应用2.1 凝结水精处理混床洛河发电厂二期凝结水精处理混床引用西安电力设备厂的产品
4、，其集水装置采用圆弧形水帽底。洛厂自投产以来，周期制水量及出水水质较一期改造前好得多。原为一期同类产品的其它发电厂已经对其进行了改造，且改造后效果明显良好。改造工序为：将原凝混床切割去底部，焊接上根据现场实际及原混床规范设计制造的圆弧形水帽底，就位管道阀门尽量沿用原件，根据需要再予以添加，内部防腐层再施以修补。2.2 锥体分离技术锥体分离体外再生系统由锥体分离阴树脂再生塔（进口设备），混脂罐，阳树脂再生塔，储存塔组成，核心设备为锥体分离塔。使用二级配水恒流量反洗分层，一级配水为列管支管式进水装置，二级配水为分离塔底部锥体部分采用环氧树脂与石英砂烧结制成的锥形进水装置。该装置内部存在大量微孔，能
5、保证进水均匀，流量恒定。树脂界面检测采用差式电导率与光电比色双重检测方法。差式电导率法的原理是利用阴阳树脂对二氧化碳的吸收程度不同，在树脂转变过程中向输送管内持续导入二氧化碳，利用阴、阳树脂通过电导率探头时的实变，判断树脂界面；3光电分离是利用树脂颜色的差异对单色光的反射量不同，检测阴阳树脂界面。2.3 系统运行流程简介凝混床树脂运行失效后，开启覆盖自用水泵，混床内部产生涡旋输送水流，将树脂几乎全部转送至锥体分离塔。在锥体分离塔内先进行空气擦洗除去机械杂质，再进行反洗分层，从底部进水托起树脂，然后降低流速让树脂沉降。阴阳树脂因其密度不同，在下降过程中分层，分层结束后进水不停，抽脂管从分离塔底部
6、将阳树脂抽入阳再生塔，设在树脂转送管上的检测装置控制到阳树脂后，立即关闭阳塔进脂，将少量混脂转入混脂罐待下套混床树脂再生时，转入分离塔重新分离。然后进入各自的再生程序，再生结束后，转入储存塔进行充分混合，再输送入混床备用。2.4 新技术的特点凝结水精处理混床采用圆弧形底集水装置，排脂管口设于其底部中心位置，有效地解决了平底树脂转送不完的缺点。因为树脂输送水在混床内部易产生旋流，中心线附近流速最大，压强最小，树脂在压强的作用下，流向排脂孔。这样，既缩短了树脂输送时间，还可使混床排脂率达到 99%以上。再生系统采用锥体形状的树脂分离罐，使分离区表面积达到最小，减少了阴、阳树脂的接触机率。从底部转出
7、阳树脂可以避免树脂分离效果受树脂体积变化的影响，即可适应凝混床中导电度及光电分离在树脂配比的变化，采用差式导电度及光电分离在树脂输送管中检测树脂界面的出现，将少量混脂抽出进行二次分离，能更加有效地减少了阴阳树脂的交叉感染。另外，可以不必添加惰性树脂隔离层。2.5 改造前后凝结水精处理系统的运行工况(1)改造前运行状况。未进行改造前凝结水混床出水电导率控制在 0.15us/cm 内混床运行周期平均4约 220 小时，出水电导率最小值在 0.090us/cm 左右，而且维系在 0.1us/cm 以下时间并不长。任选一台改造前的凝混床运行工况作为参照，运行数据汇总如下：表 #1 机#1 凝混床运行数
8、据统计运行日期：20031208 13：00 20031225 11：00 时间 电导率(us/cm) 钠(ug/l) 二氧化硅 ug/l) 03.12.08 0.105 1.0 2.0 03.12.09 0.094 1.0 2.0 03.12.10 0.094 1.2 1.9 03.12.11 0.093 1.2 2.0 03.12.12 0.092 1.3 1.8 03.12.13 0.094 1.5 2.5 03.12.14 0.094 1.5 2.5 03.12.15 0.087 2.0 2.7 03.12.16 0.092 2.2 3.3 03.12.17 0.093 2.2 3.6
9、 03.12.18 0.098 2.5 3.7 03.12.19 0.096 2.8 3.9 03.12.20 0.099 2.8 4.2 03.12.21 0.108 3.0 4.7 03.12.22 0.118 3.5 5.2 03.12.23 0.120 3.6 5.6 03.12.24 0.127 4.0 6.7 03.12.25 0.136 7.0 7.9 *注：数据取日平均值。 (2)改造后运行工况凝结水体外再生设备在完成了全面改造后实现全过程程序控制，经过调试、验收于 2003 年 7 月投入正常使用。在机组大小修期间，于 2003 年 5 月及 2004 年元月分别对#2 机和
10、#1 机凝结水精处理设备进行了底部改造，经调试、验收后均亦投入正常使用。经过对混床制水情况进行检测，出水电导率控制不大于 0.15us/cm，混床平均运行周期约 400 小时，最长运行时间可达 600 小时，而出水电导率最小值可达到 0.063us/cm，而且维持在 0.1us/cm 以下时间较长，现#1、2 机各任选一台混床进行跟踪检测，运行数据汇总如下：表 #1 机#1 凝混床运行数据统计5运行日期：20040329 00：00 20040419 16：00时间 电导率(us/cm) 钠(ug/l) 二氧化硅 ug/l) 03.29 0085 09 19 03.30 0083 09 19
11、03.31 0080 09 20 04.01 0081 10 21 04.02 0078 11 20 04.03 0075 10 23 04.04 0070 10 24 04.05 0080 12 27 04.06 0090 13 30 04.07 0080 14 32 04.08 0081 13 35 04.09 0093 13 37 04.10 0098 12 39 04.11 0109 13 41 04.12 0107 15 45 04.13 0107 27 42 04.14 0111 28 48 04.15 0116 30 51 04.16 0119 31 53 04.17 0123
12、36 56 04.18 0118 36 63 04.19 0120 37 65 *注：数据取日平均值。表 #2 机#4 凝混床运行数据统计运行日期：2003.7.20.12:002003.8.10.10:00 平均流量：300t/h时间 电导率(us/cm) 钠(ug/l) 二氧化硅 ug/l) 7.20 0.095 1.0 3.5 7.21 0.089 1.1 3.6 7.22 0.088 1.1 3.5 7.23 0.089 1.2 3.6 7.24 0.089 1.2 3.7 7.25 0.089 1.2 3.8 7.26 0.090 1.3 3.7 7.27 0.091 1.2 3.9
13、 7.28 0.090 1.3 4.0 7.29 0.091 1.4 4.1 7.30 0.092 1.3 4.3 7.31 0.092 1.3 4.5 68.01 0.092 1.2 4.5 8.02 0.093 1.3 4.5 8.03 0.094 1.3 4.2 8.04 0.100 1.5 3.8 8.05 0.103 2.8 4.8 8.06 0.113 2.9 5.2 8.07 0.122 3.2 5.4 8.08 0.132 3.7 5.6 8.09 0.135 4.2 6.3 8.10 0.134 4.8 7.4 注：数据取日平均值从分析数据可以看出，改造后凝混床和运行工况良好
14、，出水品质较好，电导率不大于 0.10us/cm 的达 73%, 实现凝混床电导率小于 0.10us/cm 长周期运行完全可能。 2.6 效益洛河发电厂一期工程凝结水精处理及再生系统改造后，设备运行工况良好，锥体分离技术在阴、阳树脂分离方面有明显的优越性，阴、阳树脂分离效果较好，交叉污染程度大大降低，树脂转出再生比较完全，精处理系统出水品质大大提高。运行周期延长，混床树脂再生次数减少，年节约盐酸 20 吨，烧碱 20 吨，节约费用约 4 万元。另可减少废水排放量，明显提高汽水品质。 参考文献1现代电厂的凝结水精处理 作者：HRBOLTON2“大唐洛河发电厂化学运行报表” 作者：大唐洛河发电厂化学分场3“凝结水精处理新的应用经验” 作者：GVan Niekerk 及 JBConlin 电力研究所凝结水精处理设备专辑19856
