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1、现代电厂的凝结水精处理邓正富（广安电厂生产综合管理部，四川广安638500） 摘要：在现代核电、热力发电厂中，需要大量高纯水，作为压水反应堆、电厂锅炉给水之用。凝结水精处理系统，对目前的国内电厂机组而言，是更为重要的一个辅助系统。凝结水精处理混床投运是否正常，关键还待再生系统的选择，再生系统致关重要。要彻底将阴、阳树脂分离开，再进行分别再生。再生系统对树脂设有光电检测系统，以利达到阴、阳树脂更有利分离起到一定的作用。这是“锥斗分离”和“光电检测”的专利所在。关键词：凝结水精处理；树脂“锥斗分离”再生；树脂的光电检测 凝结水精处理装置首先应用于20世纪60年代和70年代，广安电厂是20世纪90年
2、代中期新建工程，能否借鉴国外的最新技术，且有成熟运行经验用于广安电厂。1996年，据有关资料介绍，在大亚湾核电站、秦皇岛电厂，在国外只有三十多家电站使用普获专利的“锥斗分离”（CONESEP）技术经验，用于广安电厂的凝结水精处理再生系统。由于对凝结水精处理了解初浅，仅从有关资料介绍的先进性，将“锥斗分离”技术选用在广安电厂的应用，简述如下：1全面认识凝结水精处理的意义中国的电网很大，高参数，大容量机组相继推出，对凝结水精处理也有更高的要求。水是火力发电机组机炉间能量传递的唯一介质，为此，它对机组安全、经济作用是很大的，特别是凝结水的质量（相对于整个汽水系统）是起决定作用的。例如元宝山电厂1号机
3、组凝结水系统正常投入运行，10年后割管检查垢量不到100 gm2，可以不清洗。而另一个电厂也是引进机组，运行不到半年，锅炉大量暴管，凝结水处理没有正常投入运行是主要原因之一。认识凝结水处理的作用只是一种备用措施，并不认为其必不可少，当看到钛管也有泄漏时，做为一种防漏设施，它才成为必需，这是其一的防漏设施。其二，更重要的是：汽水在机炉间的不同参数和形态在循环，不可避免在推带溶解的各种金属盐类和泄漏其它盐类杂质（包括凝汽器泄漏、换热器、水箱、加药泵等部位），尽可能是微量的，是不间断的和可积存的，都是可能形成危害的。凝结水精处理是最直接的，最后的水质把关设备，它是可阻止一切盐类和固体杂质的漏过，所以
4、是不可缺少的关键设备。2树脂的再生系统21“T塔法”再生系统“T塔法”最早用于山东石横电厂，是其购买制造技术，当时推出的公司，该技术还未做完实验就推给中国工程。实践反复证明它是不行的，不能有效分离破树脂。22“氨循环法”再生系统“氨循环法”用于元宝山电厂1号机组凝结水系统，操作程序太多，再生时间太长，对氨液的纯度要求太高，实用性较差。23“浓碱法”再生系统“浓碱法”是由格拉瓦水处理（Grave Water）公司所创立。此方法是先将阴树脂和阳树脂分层，用通常的办法将阴树脂输送再生罐。此时，不可避免地也夹杂了小部分阳树脂。然后，向阴树脂再生罐注入高浓度的氢氧化钠溶液（1620），使阴树脂上浮起来，
5、而夹杂的阳树脂则沉于底部。最后，把浮起来的经过再生的树脂连同碱液一同送到树脂贮存罐并进行冲洗，再与已经再生的阳树脂混合。在阴树脂再生罐分离出来的阳树脂送回树脂分离阳树脂再生罐进行处理。再生系统见图1。外国宣传“浓碱分离法”是彻底分离法。的确它可以使能阴、阳树脂不分颗粒度，彻底分离，这是它的最大优点，能够补充水力分离不足和克服“交叉”污染。但是它也有主要缺点，就是加速树脂的疲劳破坏，尤其是使用凝胶型树脂，情况更为严重。据有关资料介绍，国内用进口增型凝胶均粒树脂进行疲劳试验，只20周期就会使相当数量的树脂破裂。24“锥斗分离法”再生系统“锥斗分离”技术是在“中抽法”的基础上发展起来。“中抽法”最早
6、用于元宝山2号机组。用于较好地分离阴、阳树脂，减少“交叉”污染，非常简单有效，已为各国普遍接受，为当代树脂分离的基础技术。第一套“锥斗分离”（conesep）水处理是1980年在爱尔兰共和国的阿哈达电厂投入商业运行。在调试时，碰到的困难很多，因为是直流锅炉没有排污装置（不同于汽包锅炉），同时又是一个海水电厂，只要凝结器有一点点微漏，便会有大量的钠和氯漏入，大大加重了树脂的负担。在20世纪90年代中期，“锥斗分离”中水处理设备在八个国家达30余套（包括已投运和正在调试）的设备。1997年正式投入商业运行有中国的大亚湾核电站压水反应堆。1995年正式投入商业运行的秦皇岛电厂。1997年广安电厂、张
7、家港电厂订货。“锥斗分离”（conesep）是一种应用得最广泛的，能有效地把混床树脂用机械的分离方法，见图2。混床树脂分离输送至CONESEP分离罐后，先经空气擦洗和水冲洗，去除机械杂质。然后用水从conesep（配水器）底部向上的水流将之分离，由程序设定的时间将树脂托起，然后降低流速，让树脂沉降。阳树脂因比重大，就沉在罐的下部成为阳树脂。这个过程基本上与其它许多许多混床系统工程所用分离方法相同。CONESEP系统工程与其它系统最大不同点在于如何把下层的阳树脂输送到阳再生罐中去所采用的方法。从图2可看出，CONESEP底部是一个罐体，它的夹角不超过30，广安电厂再生系统的锥斗夹角为20。抽脂管
8、离锥体底部距离为20 mm，（配水器）也就是锥斗部分，这是它的核心部分，从外表看去象是用石英砂和其它什么材料浇合而成，水就从这锥面而出，将树脂托起。这也是这套设备的专利。由于CONESEP罐设计合理，树脂在输送过程中不会出现有混合的可能。随着分离罐下部的阳树脂的送出，整个树脂层的高度和阴、阳树脂交界的位置也徐徐下降，最后这交界面便进入了树脂的输送管中，这交界面位移时不会受到扰动，因而不会产生交叉污染。当阴、阳树脂同时进入到输送管道中时，在输脂管的水平段安装有自动检测仪。带有阴、阳树脂部分将进入到树脂隔离罐，待下次分层再用。25树脂的界面检测（光电检测）以往树脂的界面是靠人工观察的，这样就是自动
9、加人工的控制系统，不能真正的实现全部自动化，该系统采用的是“光电”检测系统，它是由三个部分组成。光电检测装置它是光电探头与相应检控电路组成。电导检测装置它是由电导电极与相关放大电路组成。电控柜它是由计算机及各种执行电路组成。该装置采用了两种检测方法，它在设计时就考虑了电路的连接形式，将电路接成“或”逻辑，即光电和电导同时有效，那一个先测到，就那个先发出动作指令。光电检测是根据树脂颜色的不同，使用光学反射原理进行检测的。对大多数树脂来说阳树脂与阴树脂有一定的色差，阳者偏暗（广安电厂是褐黑色进口阳树脂），阴者偏亮，它将色差信号转换成电信号进行测量。电阻检测是根据阴、阳树脂与水混合的体电阻不同，一般
10、来说阳树脂的水溶液电阻率较低，而阴树脂电阻率较高。根据这个原理进行界面检测，是十分有利的。3凝结水精处理混床系统广安电厂一期工程凝结水精处理系统，与热力系统的连接方式采用单元制，即每台机组一套（二台）混床，其流程为：凝结器热井凝结水泵凝结水精处理装置轴封冷却器低压加热器除氧器。其目的是机组启动，凝结水含铁量超过1 000gl，直接排放，不进入凝结水处理装置。正常运行的目的是除去汽水中产生的铜和铁的氧化物（合起来通称机械杂质）。特别是当凝结器有微漏时，它是举足轻重的一个重要设备。曾在2000年12月初发现一次凝结器泄漏（当时未投精处理装置），随后建议将精处理设备投运，整个水汽系统恢复正常运行。停
11、机检查发现有三根铜管泄漏。凝结水精处理系统中混床内的“水帽”，它与一般的混床的水帽不一样，它采用不锈钢制作的“双向水帽”。混床正常运行时，水从水帽的四周进入。当混床失效时，水从水帽靠下部有一个斜度向四周喷水，将底板上的树脂彻底干净地输送到再生系统去再生，不然的话将会影响混床的运行周期。这也是它的特殊设计。4小结（1）凝结水精处理系统中的“锥斗分离”技术，在爱尔兰共和国的阿哈达电厂从1980年投运至今，从资料数据看，一直运行良好。它的最大优点是“锥斗分离”技术简单，效果好且稳定。典型的最好的分离效果为阴树脂中带有005阳树脂和阳树脂带02的阴树脂。广安电厂在调试中也观注了这一点，的确阴、阳树脂分离比较彻底。从设计运行周期看远远大于九天时间。（2）“光电检测”系统，本人认为随着时间的推移，阴树脂受系统的铁污染，颜色将也随之变暗，这对光电检测是个不利因素。但它只有采用“电阻”检测方法了，由于广安电厂投运时间不长，还有待证实。（3）凝结水系统采用“中压”系统较“低压”系统节省投资，减少水汽系统不受污染。（4）广安电厂目前将凝结水系统操作移至除盐水系统集中控制，这是广安电厂的又一特点。
