1 000 MW機組精處理濾元的離線化學清洗

莊祥君，賈予平

（1．神華國華綏中發電有限責任公司，遼寧葫蘆島125222;2．西安熱工研究院有限公司，陜西西安 710032）

線繞式濾元是由具有良好過濾特性的紡織纖維精密纏繞在多孔骨架上精制而成的一種過濾元件，它具有截污量大、阻力小、強度高、可反洗等特點，廣泛應用于電廠凝結水精處理系統中的前置管式過濾器（以下簡稱管式過濾器）中［1－3］。管式過濾器中的濾元在使用一段時間以后，由于截留的大量污染物無法從濾元繞線上洗脫，致使濾元污堵、過濾器初始運行壓差高、運行壓差上升過快、運行周期明顯縮短。不但增加了精處理的運行成本，而且降低了過濾器的投運率，危害了機組的安全穩定運行。1 000 MW機組對汽水品質要求更高，因此若其精處理系統管式過濾器的濾元發生污染，必須及時進行化學清洗。

離線化學清洗是利用復配清洗劑和專用清洗設備，將化學清洗和物理清洗相結合，在過濾器體外對濾元進行化學清洗，該技術具有清洗均勻徹底、工期短、對設備無任何損害等特點，尤其適用于1 000 MW機組電廠精處理管式過濾器的線繞式濾元清洗［4－5］。

1 污染物成分分析

為確保離線化學清洗的作用，研究的首要步驟是分析造成濾元污堵的污染物的主要成分。通過試驗分析化驗受污染濾元表面污染物的成分。圖1和表1為綏中電廠2×1 000 MW超臨界濕冷機組管式過濾器濾元表面污染物掃描電鏡圖片和能譜分析結果。

圖1 濾元表面污染物掃描電鏡圖像

表1 濾元表面污染物能譜分析結果

從掃描電鏡照片上可見，受污染濾元表面污染物多為紅褐色顆粒。通過掃描電鏡和能譜分析可知，其中主要是鐵的氧化產物，此外，還發現濾元表面污染物中存在少量硅化合物和油污染物等。

2 濾元離線化學清洗工藝

2.1 復配清洗劑

濾元離線化學清洗以除鐵為主，同時兼顧除硅和除油。此外，由于濾元繞線強度的限制，要嚴格控制濾元清洗劑濃度、清洗溫度等條件，否則極易造成濾元繞線變脆、使用壽命縮短等問題。因此需要開發出一種新型的復配清洗劑，它不但能有效去除鐵、硅、油等污染物，而且溶解性好、易沖洗、清洗溫度低。

2.2 清洗工藝

利用濾元離線化學清洗模擬試驗臺，確定清洗最佳工藝條件，其中包括清洗溫度、清洗劑濃度、清洗流速等影響條件。圖2為濾元離線化學清洗模擬試驗臺的外觀圖。

圖2 濾元離線化學清洗模擬試驗臺

圖3為僅靠化學作用濾元清洗效果圖。實驗發現，僅靠藥劑的化學作用雖然能溶解大部分的污染物，但清洗劑消耗量大、浸泡時間長，而且部分污染物已在濾元內部發生沉淀反應，很難通過一般的反洗操作洗脫。因此需考慮將化學作用和物理作用相結合，利用適量清洗劑的化學作用，使濾元表面和內部的污染物溶解松動，然后利用專用清洗設備，將污染物從濾元表面和內部剝離下來。這樣不但節省了清洗劑的消耗量，同時提高了清洗效率，縮短了工期。

圖3 化學作用下濾元清洗效果

3 濾元離線化學清洗的特點

a．在過濾器體外逐根清洗濾元，清洗過程安全可靠，不會對電廠設備產生任何不利影響。

b．采用專用設備和復配清洗劑，清洗效果均勻，能有效去除各類污染物，清洗后濾元的通量能得到有效恢復，顏色由黑色基本變為淺白色。

c．清洗溫度低，不會對纖維強度產生影響，保證濾元使用壽命。進口濾元的使用壽命正常情況下一般可達2年，受污染濾元離線清洗后，可使濾元使用壽命延長到3～5年。

d．由于在清洗過程中不帶入新的雜質，且所用藥劑溶解性好、易沖洗，所以系統投運時沖洗時間短，水耗低，同時不影響出水水質，系統能很快得以投運。

e．清洗時間短，加上濾元的拆卸和安裝，3天之內可以完成1臺過濾器的清洗。因此，不影響電廠的運行，即使不在大修期間也能實施。

4 應用實例及效果

綏中電廠凝結水精處理系統采用前置過濾器—高速球形混床系統，其中管式過濾器中的線繞式濾元在運行中受到了嚴重的鐵污染和油污染，過濾器運行周期明顯縮短，周期制水量大幅降低。利用濾元離線化學清洗技術，清洗了2臺機組共計2 000余根濾元。清洗后濾元顏色由原來的深褐色變為淺白色，表面清潔，無殘留雜質。運行周期由清洗前的最短約4 h延長至41 h以上，周期制水量由清洗前的最少約7 000 m3提高到61 000 m3，提高了近9倍。此外由于反洗次數的減少，過濾器自用水耗由清洗前的0.3%降低至0.03%，每年節省自用水費近150萬元，清洗效果和經濟效益十分顯著。圖4和圖5為該廠3號機1號過濾器運行壓差曲線圖，曲線中斷即代表一個運行周期的結束。圖6為濾元清洗前后外觀對比圖。