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凝结水精处理系统的合理选择


凝结水精处理系统的合理选择

【摘要】本文主要介绍了凝结水精处理装置的概述及意义、并根据各种凝结水处 理系统的适用性,提出合理选择凝结水系统的方法,以供各位参考。 【关键词】凝结水,精处理,系统,选择 1.前言 凝结水精处理系统, 对目前的国内电厂机组而言, 是较为重要的一个辅助系统。 由于凝结水精处理系统的正常运行,对保证机组水汽品质,提高机组热效率,缩短

新机组的启动时间,节约启机费用,提高机组凝汽器泄漏的保护能力,延长机组酸 洗周期都具有重要的现实意义。因此,对凝结水精处理系统的合理选择是十分必 要的。 2.凝结水精处理装置 2.1 凝结水精处理系统装置概述 目前国内火力发电厂已有使用实例的凝结水精处理典型系统为: 前置管式精 密过滤器加高速混床;高速混床;前置阳离子交换器加高速混床;粉末树脂覆盖 过滤器。粉末树脂覆盖过滤器,是将粉末树脂涂覆在滤元上,用以进行水的过滤 及除盐。每台机组配 2 ? 100% 粉末树脂覆盖过滤器,每台机组配一套铺膜装置。 该设备具有系统简单、占地面积少等特点,兼有除铁、除盐、除硅能力,不需要 酸碱再生,可用于机组启动除铁,空冷机组除铁除二氧化碳处理;当汽包炉机组 采用不锈钢或钛材凝汽器时,泄漏较少,可作为完整的凝结水精处理系统。粉末 树脂颗粒细,表面积大,特别是当采用阴阳树脂混合物时,由于混合产生了静电 力,产生所谓“凝聚粘结”现象,体积发生膨胀,形成不带电荷的、多孔、过滤 性能良好的絮凝体。 这种絮凝体含有较多不易释出的水而保持弹性,在运行中不 易被压实。同时充分利用了树脂的交换容量,运行时,离子交换过程与机械截留 杂质的过程同时进行。据美国 Graver 水处理公司报道,它对悬浮固形物的除净 效率为 80% ? 95% ,对溶解固形物的除净效率为 90% ? 95% ,并能除去胶体硅, 这是高速混床无法达到的。 2.2 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。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。 3.各种凝结水处理系统的适用性 3.1 粉末树脂覆盖过滤器系统 在环保要求高、 主厂房要求占地小的条件下优先选择本系统。粉末树脂覆盖过滤 器树脂交换容量低, 在凝汽器漏泄率较高时将造成运行周期过短, 降低运行经济 性。应创造凝汽器低漏泄的条件,如使用可焊接的不锈钢凝汽器管材或钛管。钛 管凝汽器由于价格较高,仅在特殊情况下选用。 3.2 2 ? 50% 前置过滤器+ 3 ? 50% 混床方案 该系统功能全面, 特别适用于经常启动的调峰机组, 可进一步缩短机组启动时间, 节约运行费用。 对于铜管凝汽器或循环冷却水为海水或苦咸水的场合均适用。国 内近期设计的电厂也有使用 2 ? 50% 前置过滤器+ 3 ? 50% 混床的设计系统,过滤 器及混床均无反洗或再生备用, 反洗或再生输送树脂过程中旁路 50% 运行。 经长 期运行使用也没问题,但系统复杂且实现氨化运行后不能有效保证机组运行安 全。 3.3 3 ? 50% 混床方案 该系统特别适用于稳定运行的机组。事故情况下也可保证机组有序停机。对于铜 管凝汽器或循环冷却水为海水或苦咸水的场合也可适用 4.凝结水精处理系统的选择 4.1 中压系统的选择 热力系统中的凝结水系统为中压,故精处理系统采用中压系统。每台机设一 套精处理装置,出力为 100%容量。凝结水精处理系统采用带前置过滤器的体外再 生高速混床系统。混床按氢型运行,并留有氨型运行的可能。设置前置过滤器

的理由是: (1)精处理设备提早投入运行,缩短了机组启动时间,节约除盐水。 (2)减轻树脂污染和磨损,延长混床运行周期。 (3)延长机炉酸洗周期,节约酸洗费用。 4.2 体外再生系统的选择 目前国内运行的 600MW 机组凝结水精处理的混床,原设计大都为 NH4+/OH-运行, 周期可达 60 天左右,节约酸碱,降低运行费用。但实际运行中由于运行水平、酸 碱质量、树脂分离技术等限制,全部按 H+/OH-型运行,混床实际 NH4+/OH-运行, 还需要一定时间 , 故本设计的混床按 H+/OH- 型运行 , 并留有条件具备时 , 实现 NH4+/OH-运行的可能性。目前国内常用的再生方式有锥体法、中抽法(二次分离 法)、中抽法(T 塔)、和高塔分离法等。以上几种再生方式均能混床 H+/OH-运行 的要求,同时为混床 NH4+/OH-运行创造了条件 。 4.3“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” 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、张家港电厂订货。 “锥斗分离”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,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。然后水从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。

5.结束语 凝结水精处理系统运行的好坏直接影响着整个机组的安全经济运行,因此在 凝结水精处理系统的选择过程中,总结并比较了中压系统、体外再生系统和“锥 斗分离法”再生系统,从而得出凝结水精处理系统的较好选择方法。 参考文献 [1]邓浩.凝结水精处理系统工艺流程研究,湖南城市学院学报,2007,I (16) : 54-56. [2] 李 贺 全 . 凝 结 水 精 处 理 存 在 的 问 题 及 新 技 术 应 用 明 , 华 北 电 力 技 术,2000,2(2):17 一 18. [3]余乐.凝结水精处理专题调研报告[J].电力建设,2003(3):20 一 24.


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