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1、第一节 系统说明发电厂的凝结水有汽轮机凝汽器凝结水、汽轮机附属热力系统中加热疏水（蒸汽凝结 水）。凝结水是给水中最优良的组成部分，通常也是给水组成部分中数量最大的。凝结水同 补给水汇合后成为锅炉的补水，所以保证凝结水和补给水的水质是使给水水质良好的前提凝结水是由蒸汽凝结而成的，水质应该是极纯的，但是实际上这些凝结水往往由于以下 原因而有一定程度的污染：1 在气轮机凝汽器的不严密处，有冷却水漏入汽轮机凝结水中。2 因凝结水系统及加热器疏水系统中，有的设备和管路的金属腐蚀产物而污染了凝结 水。一、凝汽器的漏水冷却水从汽轮机凝汽器不严密的地方进入汽轮机的凝结水中，是凝结水中含有盐类物质 和硅化合物的
2、主要来源，也是这类杂质进入给水的主要途径之一。凝汽器的不严密处，通常 出现在用来固定凝汽器管子与管板的连接部位（或称固接处）。 即使凝汽器的制造和安装质 量较好，在机组长期运行的过程中，由于负荷和工况变动的影响，经常受到热应力和机械应 力的作用，往往使管子与管板固接处的严密性降低，因此通过这些不严密处渗入到凝结水中 的冷却水量就加大。根据对许多大型机组的凝汽器所作的检查得知：在正常运行条件下，随 着凝汽器的结构和运行工况的不同，渗入到凝结水中的冷却水量有很大的差别；严密性很好 的凝汽器，可以做到渗入的冷却水量为汽轮机额定负荷时凝结水量的0.005%0.02%。就是 说，即使在正常运行条件下，冷
3、却水也是或多或少地渗入到凝结水中，这种情况称之为凝汽 器渗漏。当凝汽器地管子因制造地缺陷或者因为腐蚀出现裂纹、穿孔和破损时，当管子与管板地 固接不良或者固接处地严密性遭到破坏时，那么由于冷却水进入到凝结水中而使凝结水水质 劣化的现象就更加显著。这种现象称为凝汽器泄漏。凝汽器泄漏时进入凝结水的冷却水量比 正常情况下高的多。随着冷却水进入凝结水中的杂质，通常有 Ca2、Mg2、Na、HCO 、Cl、SO 2，以及34 硅化合物和有机物等。由于进入凝汽器的蒸汽是汽轮机的排汽，其中杂质的含量非常少，所以汽轮机凝结水中 的杂质含量，主要决定于漏入冷却水的量和其杂质的含量。现以含盐量为200400mg/L
4、的 冷却水为例，假若由于凝汽器泄漏使得漏入的冷却水量达到凝结水量的 0.2%，则每升凝结 水中的盐量就增加了 400 800 ug/Lo因为冷却水中往往含有较多的硬度。盐类和硅化合 物，所以，凝汽器的泄漏对机组的运行有很大的危害。当汽轮机的运行负荷很低时，凝结水量大为减少，但漏入的冷却水量并不因负荷的改变 而有多大变化（它主要取决于凝汽器的严密程度）这样，对每升凝结水来说，混入的杂质 量就更多了，所以凝结水水质的劣化就更明显。在这种情况下，最容易检查凝汽器是否泄漏。因为凝汽器的严密性对凝结水水质有很大的影响，所以必须十分重视。特别是现在在日益增多的高参数机组和直流锅炉机组，对给水水质的要求很高
5、，凝汽器的严密性就更为重要。 因为在冷却水水质已定的条件下，如果对给水水质的要求愈高，允许的凝汽器漏水量就越低， 对凝汽器严密性的要求也就越高。实践证明，当凝结水未进行处理时，凝汽器的泄漏往往是 引起高参数机组结垢、积盐和腐蚀等故障的一个重要原因。二、沾染金属腐蚀产物凝结水系统的管路和设备往往由于某些原因而遭到腐蚀，致使凝结水中带有金属腐蚀产物，其中主要是铁和铜的腐蚀产物。凝结水中铁化合物的主要形态是Fe 0和Fe 0等氧化物，3 42 3它们呈悬浮态（粒径0.1um）和胶态，此外也有铁的各种离子。但在水质分析中测定的常 常是铁化合物的总含量，简称为全铁，所以本文中谈到水的含铁量时，都是指全铁
6、。各种不同的蒸汽凝结水中，金属腐蚀产物的含量各不相同，而且随着运行条件的变化而 变化，对于同一种凝结水，其含量也会有较大的差别。例如，在机组启动时，凝结水的含铁 量一般为500 3000 ug/L、含铜量一般为20 100ug/L；机组在常运行时，凝结水中的含 铁量一般为10 30ug/L、含铜量一般为5 15um/Lo各种疏水中铁和铜的含量因运行条件 的不同而有很大差别，其含量为50 5000 ug/L、含铜量为501500 ug/Lo为了防止锅炉的结垢和腐蚀，给水中腐蚀产物的含量不容许过高，例如超高压机组给水 的含铁量应不大于20ug/L,含铜量应不大于5ug/Lo所以对于作为给水主要组成
7、部分的凝 结水质，也就有更严格的要求。总之，由于上述原因，凝结水中不仅含有各种盐类物质（离子态杂质）和硅化合物，还含有悬浮物、胶态的金属腐蚀产物，以及微量的有机物的。对凝结水质量的要求，是随所供应锅炉的参数和类型的不同而不同。对于高压和超高 压汽包锅炉，凝结水一般是不进行进化处理的，但是要注意防止凝汽器泄漏，以保证凝结水 的水质。对于亚临界参数的汽包和直流锅炉，由于对给水水质的要求很高，所以通常需要进 行凝结水处理，以保证其水质。这时虽然凝结水的水质主要决定于凝结水处理设备的运行情 况，但是凝汽器的泄漏对凝结水处理设备的运行出水水质（指出水中胶态硅和胶态有机物 的含量）会产生一定的影响，所以仍
8、应尽量避免凝汽器泄漏。三、凝结水精处理系统的主要作用1. 连续除去热力系统内的腐蚀产物、悬浮杂质和溶解的胶体SiO2，防止汽轮机通流 部分积盐。2. 机组启动投入凝结水精处理装置，可缩短机组启动时间。降低汽包锅炉的排污量 节省能耗和经济成本。3. 凝汽器微量漏泄时，保障机组安全连续运行。可除去漏入的盐份及悬浮杂质，有时 间采取查漏、堵漏措施，严重漏泄时，可保证机组按预定程序停机。4. 除去漏入凝汽器的空气中的C02。5. 除去因补给水处理装置运行不正常时，带入的悬浮物杂质和溶解盐类。第二节、凝结水处理系统凝结水处理系统的选用是一个较复杂的技术经济问题。不同的国家和地区，随机组参数、 容量的不同
9、，以及热力设备的材质及制造工艺水平的差异等，采用的凝结水处理系统常有所 不同。一、凝结水处理流程凝结水处理的工艺流程，可分为两大类。 一类称为有前置过滤器的系统。这种系统是在混合床除盐设备前面装有单独的过滤设 备，此类系统有以下几种：1）凝结水一覆盖过滤器一混合床；2）凝结水一树脂粉覆盖过滤器一混合床；3）凝结水一电磁过滤器一混合床；4）凝结水一管式微孔过滤器一混合床；5）凝结水一氢型阳床一混合床；另一类是不设前置过滤器的凝结水处理系统，如：1）凝结水一树脂粉覆盖过滤器；2）凝结水一空气擦洗高速混床；珠海发电厂一期2X700MW机组凝结水处理系统未设计有前置过滤器，而珠海电厂二期 2X600M
10、W机组采用的是凝结水一管式微孔过滤器一混合床的凝结水处理系统。将在下文中 作详细的介绍。二、凝结水处理设备的连接 凝结水处理设备在热力系统中的连接方式，有以下两种：（1） 凝结水处理设备连接在凝结水水泵与凝结水升压泵之间。这种连接方式可使凝结 水处理设备在较低的压力（一般为1 1.3MPa）下运行，称为低压凝结水处理系统。为了便于调节凝汽器热井和除氧器中的水位，每台机组设密封式补给水箱12台。除 盐水先进入补给水箱，再进入凝汽器。当除氧器的水位过高时，部分凝结水可返回补给水箱， 这样就起到了调节水位的作用。经低压凝结水处理设备净化后的凝结水，由凝结水升压泵升压后才进入低压加热器系 统。这种连接
11、方式的缺点是：系统中安设二级凝结水泵，运行中有二级凝结水泵，运行中有 二级凝结水泵的同步控制问题，还需要有压力、流量的自控措施。（2） 凝结水处理设备连接在凝结水泵与低压加热器之间。这种连接方式取消了凝结水 升压泵经凝结水处理设备净化后的凝结水直接进入低压加热器系统。因此，凝结水处理设备 就要在较高的压力（设计压力一般为3.5 3.9MPa）运行，故常称为中压凝结水处理设备。应该指出，中压凝结水处理设备及系统中，仅仅混合床设备处于中压条件下运行，体外 再生系统仍是低压力的设备。这种连接方式省去了一级凝结水泵，因而减少了设备占地面积，简化了系统，有利于在 主厂房内的布置，节省投资。在运行操作上也
12、较为简便、便于自动化，运行的安全可靠性也 更好。当今世界发达国家新建电厂的凝结水处理系统均以中压凝结水处理设备为主，这也是 一种技术发展的趋势。三、凝结水处理设备的布置 凝结水处理设备的布置较常采用的有以下两种方式：1) 凝结水处理设备和混合床的再生设备全部布置在主厂房凝汽器附近。2) 凝结水处理设备布置在主厂房零米层，靠近凝汽器。混合床的体外再生设备布置在 水处理室内。水处理室应靠近主厂房，在水处理室与主厂房之间装有一条不锈钢管，用以 往返输送树脂。第三节 凝结水的过滤对凝结水中的悬浮物、胶态金属腐蚀产物，必须首先滤去，否则它们会影响凝结水除盐 设备的正常工作。这是因为这些杂质会污染离子交换
13、树脂，使其交换容量下降，因而工作周 期缩短；它们还能堵塞离子交换树脂的上层（和水流先接触的部分），使阻力增大。特别是 对于刚刚建成的或长期停用后启动的机组，由于在汽水循环系统中这些杂质的总量很多，所 以其危害显得更为突出。如果利用凝结水过滤设备使这些杂质能在运行过程中不断的除掉，那么就能使系统中的水质很快地恢复到正常水平，从而大大缩短机组从启动到正常运行的时 间。根据过滤原理和设计结构的不同凝结水处理系统的前置过滤器可分为以下几种：覆盖过 滤器、离子交换树脂粉覆盖过滤器、磁力过滤器、管式微孔过滤器、氢型阳床。这里针对珠海电厂2X600MW机组凝结水处理系统所采用的管式微孔过滤器，介绍如下。一、
14、目的微孔过滤器就是利用微孔过滤器本身的微孔把水中悬浮物截留下来的水处理工艺。二、基本原理微孔过滤器的基本原理与覆盖过滤器相类似，只是不需要铺膜。微孔过滤器的滤元一般都做成管状，还有的由多个蜂房式管状滤芯组成。在一个过滤器中通常组装有许多滤元。三、基本设备规范（一） 基本设备规范某600MW机组管式微孔过滤器技术参数见表3 1所示。表3-1某600MW机组管式微孔过滤器技术参数规格、规范单位参数外径mm1800内径mm1774高度mm2650允许最大工作压力Mpa1.3允许最咼工作温度C50滤元数量个245滤元长度mm1760滤元内径mm35滤元外径mm63滤元孔隙度u m10出力m3/h750
15、流速m3/h&7说明：1. 滤元骨架材料为不锈钢，管上打 10mm 孔。2. 滤元绕线材料为聚酰胺纤维。（二）运行试验及监督1. 绕线滤元 以多孔不锈钢管或多孔聚丙烯管为骨架材料，外绕聚丙烯线或聚酰胺纤维作为滤元， 欲过滤的水由滤元外通过滤层进入滤元内。此种过滤器根据其绕线方式的不同，有不同的规 格，例如称为1卩、5卩、10卩等的过滤器就是指能滤去lum、5um、10um以上的颗粒。这种滤元，当其阻力上升后，可以用反冲洗的方法，使其阻力下降，重新投运。但当 经过多次冲洗和运行后，阻力不能恢复到适用的程度时，就必须更换新的滤元。2. 塑料烧结管 这是由聚氯乙稀粉和糊状聚氯乙稀等原料调匀后，经高温烧结的管子，管壁上有许多 孔径为几微米到几十微米的微孔。此种过滤器的操作压力应小于0.2Mpa，温度不能超过60C。当它运行到阻力太大时， 可以用压缩空气和水进行反冲洗，也可以用酸、碱等化学药剂进行清洗。实验表明，对于此种滤元，若原水由管外向内压，微孔较易被堵塞；若水由管内向外 压，堵塞情况较轻。3. 过氯乙烯超细纤维滤布这主要是利用过氯乙烯超细纤维棉滤布的微孔（约0.5um）和静电吸附作用来截留和 吸附水中的机械杂质。超细纤维
