凝结水精处理系统运行再生所存在问题的研究

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  摘要:对目前精处理系统设计、运行过程中及树脂再生过程中所存在问题进行分析,包含对现场主要设备所出现的问题、168调试、现场运行出现问题的原因概况总结。
  关键词:精处理系统树脂再生、168调试、再生设备
  1前言
  随着我国电力事业的快速发展和大容量、高参数机组的不断投产,热力设备对系统的水汽品质要求也越来越高,凝结水作为锅炉补给水主要组成部分,凝结水精处理可以降低锅炉补给水中的含盐量和机组在安装、运停过程中所产生的金属腐蚀物,并且可以除去凝汽器所泄露产生的杂质。
  2 精处理和再生系统概述
  某电厂2X660MW机组凝结水精处理系统每台机组由2×50%前置过滤器和3×50%高速混床组成。机组启动初期,凝结水含铁量较高,凝结水不进入凝结水精处理混床系统,仅投入前置过滤器,迅速降低系统中的铁悬浮物含量,使机组尽早转入运行阶段。当发生压降过高,表明截留了大量固体,前置过滤器退出运行,进行反洗。两台前置过滤器设100%旁路。前置过滤器的正常运行周期不低于10天,前置过滤器进口悬浮物不超过50 μg/l时滤元的使用寿命不低于3年(或反洗次数不低于100次)。混床为二台运行,一台备用,当某一台混床出水不合格或压差过大时,将启动备用混床并进行再循环运行直至出水合格并入系统。此时,将失效的混床解列,并将失效树脂输送至再生系统进行再生,然后将再生好的备用树脂输送至混床备用。混床系统设有旁路门,当凝结水温度超过55℃或系统压差大于0.35MPa时自动打开,并关闭凝结水混床系统进出水阀门。混床在满负荷及AVT工况下(pH=9.2),运行周期不低于8天。
  当其中一台混床失效后,切换到停运状态,然后混床内的树脂需要进入体外再生,每两台机组的混床共用一套再生系统,再生系统采用树脂分离罐、阴再生罐、阳再生罐设备,其主要功能满足混床H+/OH-型运行时的树脂分离、清洗、再生的全部要求,阳树脂再生用31的盐酸在进行稀释~4%后再生。阴树脂用3040的碱液经热水稀释至3~4%后再生。系统采用在国内有成熟运行经验的高塔分离再生技术。
  3凝结水精处理系统出水水质标准
  阳导电度(μS/cm <0.10 ;钠(μg/L)≤1
  4 精处理系统中出现的问题
  精处理系统运行期间出现的问题主要是设备质量问题。精处理系统所用的设备主要有前置过滤器、高速混床、树脂捕捉器、再循环泵及所配套的阀门、管道等。前置过滤器内滤芯一般采用折叠可反洗滤元,其滤芯材质为聚丙烯,精度1-4μm。运行滤芯采用进口品牌,以便保证前置过滤器除铁及胶体等颗粒效果,;高速混床进水型式为多孔板+单速水帽,出水型式为多孔板+双速水帽,进树脂为挡板式。高速混床内的水帽材质需用316不锈钢材质,不允许使用塑料水帽和管道,高速混床容易出现的问题就是泄露树脂,在正常的压差内,树脂会被树脂捕捉器拦截,但若混床挡板和水帽装置有问题的话,大量泄露树脂,造成压差升高,对运行系统就会有影响,所以出现这类问题可以检查一下水帽连接是否松动,挡板装置是否有问题;树脂捕捉器内置一根滤元,滤元绕丝间隙为0.20mm。机组刚启动时,管道内会有一些残渣,会导致树脂捕捉器压差升高,滤芯需要反复冲洗。一些细小的碎树脂会把捕捉器内的滤芯堵死,当反复冲洗压差若不能减小的话,则需要把滤芯抽出来检查,强度清洗。所以混床内所装填的树脂质量也很重要,高速混床运行所用的树脂一般为进口树脂,有凝胶型和大孔型,除空冷机组凝结水离子交换器需所用大孔型树脂外,一般用凝胶型树脂,其树脂有效粒径0.65±0.05mm(阳)、0.55±0.05mm(阴),其形式为氢型/氯型;除了以上设备问题外,还有系统所配置的阀门问题,因为精处理处理系统为中压系统,其配置的阀门亦为中压阀门,旁路阀门一般设置电动调节阀门,以保障旁路调节及开启。进出水阀门为气动阀门或者电动阀门,鉴于节省成本考虑选用气动阀门多一些,还有一些冲洗、反洗、进气、树脂输送阀门,这些阀门均需要配置气动阀门,其阀门品牌亦需要选信誉好的进口品牌,阀门一旦选不好,是最容易出现泄漏的,在现场可以经常看到阀门部分在漏水,阀门漏水也有可能是连接不当或垫片密封不严造成的。
  再生单元系统单元设备中,阳再生塔的所有内部分配和收集装置采用哈氏合金“C”制造,其他容器的所有内部分配和收集装置以316L不锈钢制作,不允许使用塑料滤帽和管道。内部的所有构件牢固地装配好,以免在装运期间发生松散、丢失或损坏。某电厂出现过阳再生罐进酸直管弯曲,其原因是进酸支管材质有问题,被酸腐蚀后导致倾斜。
  5. 168调试期间出现的问题及原因分析
  5.1 存在问题
  在精处理系统投入正常运行之前,需要对其进行168调试,在168调试期间出现以下问题:
  (1) 高速混床偏流,
  出现偏流后首先要检查混床的内部制造是否正确,进水装置布水是否均匀,然后对流量调整;树脂量小,再生分离不好也会导致混床偏流;再生液浓度或时间不够及树脂混合不好都会影响混床正常出水。
  (2)内部树脂搅动
  从树脂窥视孔可以看到树脂松动,树脂松动会打乱树脂层,离子交换起不到预定的效果,影响出水水质,从而导致混床失效,缩短混床的运行周期。检查后发现有两个原因:一是布水水帽部分堵塞;布水水帽部分堵塞主要因为有大量碎树脂,所以装填树脂前要检查树脂是否存在问题;再者机组启动初期管道内铁屑等杂质;二是水帽松动,布水板加工问题。
  (3)混床漏树脂,检查发现水帽安装问题。
  (4) 阀门内漏,调试管道冲洗不干净,阀门开关时划伤阀瓣或阀座造成。
  5.2原因分析
  精处理系统出水水质不合格。主要存在以下原因:
  a) 进水水质改变,补给水出水有问题
  b)阴阳树脂配比不当
  c)阴阳树脂再生不彻底或者酸碱液侵泡时间段短
  d)树脂失效,受到污染,出现改问题后,树脂需重新进行再生,复苏树脂,若无效需更换树脂。
  2)混床运行周期短,树脂磨损减少或者老化,水中带有杂物。
  3)再生系统漏阴树脂,进水流量大,将上部阴树脂从罐体顶部排气阀冲出
  4)再生不彻底。再生分三步,第一步树脂的分离和分层,反洗分层操作可重复进行,以使分离塔中阳、阴树脂能彻底分层。这种工艺的关键是控制恰当的反洗分层流速以及能使阳、阴树脂分别沉降时的分离速度。欲掌握特别指出的是,分离流速,则选用密度差较大、粒度均一的树脂,并预先测定其沉降速度的树脂更为有利。第二步树脂的移送,“高塔分离法”再生系统保证阳、阴树脂分离后阳树脂在阴树脂中的含量小于0.07%和阴树脂在阳树脂中的含量均小于0.04%。第三步阳、阴树脂的擦洗、再生及去除碎树脂。再生系统分离罐、阴再生罐、阳再生罐三塔底部进水装置结构型式为碟形多孔板上装双速水帽,该此水帽反向水流速度远大于正向,据此特性,对完全卸出树脂极为有利。同时对空气擦洗时去除树脂表面脏物亦有利。
  6总结
  在凝结水精处理过程中,从设计、安装、168调试至运行,这中间任何一个环节有问题都会影响系统运行及处理效果。随着“上大压小”机组和扩建工程机组增加,精处理处理量也越来越大,设备质量、调试出现的问题及运行出现的问题应尽可能减少。从而使精处理系统正常安全运行。
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