凝結水精處理混床運行周期短的原因分析

耿衛眾，郝相俊

(1.山西興能發電有限責任公司，山西 古交 030206;2.山西電力勘測設計院，山西 太原 030001)

0 引言

山西興能發電有限責任公司(以下簡稱興能發電公司)二期2×600 MW直接空冷機組凝結水精處理混床運行周期短，再生頻繁。頻繁再生消耗鹽酸、氫氧化鈉、除鹽水較多，樹脂頻繁輸送與空氣擦洗導致樹脂磨損嚴重，需要不斷補充樹脂以滿足生產要求，造成凝結水精處理系統運行費用高、值班人員勞動強度大。因此，提高混床制水量，延長混床運行周期顯得尤為重要。

1 精處理混床系統概況

興能發電公司二期機組凝結水采用100%全容量處理，為中壓系統。每臺機組配置2×50%出力的粉末樹脂過濾器(不設備運)和3×50%出力的高速混床(2運1備)，處理凝結水量為1 325 t/h。粉末過濾器與高速混床串聯后串聯在凝結水泵與低壓加熱器之間，并設有100%旁路。凝結水精處理系統中除鹽的核心設備是混床，混床樹脂選用漂萊特公司生產的大孔型均粒強酸和強堿樹脂，體積比為1∶1，均為 3.68 m3。

興能發電公司二期機組凝結水精處理混床采用氫型運行方式。為了調試運行人員更方便地判斷樹脂是否失效，防止混床氨化運行，避免氯離子進入水汽系統，咨詢相關專家后，將混床出水檢測氫電導率改為檢測電導率，以電導率大于0.15 S/cm作為失效標準。混床失效后，失效樹脂經樹脂輸送管道輸送至再生間進行體外再生。在混床正常運行時，出水水質很好，出水電導率為0.06～0.08 S/cm，二氧化硅與鐵離子的質量濃度均小于10 g/L，但混床運行周期較短，一般為7～8d，個別混床運行周期甚至為2～3d。

2 混床運行周期短的原因分析

經過對設備的詳細檢查和運行分析，發現造成興能發電公司混床運行周期短的原因主要有以下幾方面。

2.1 粉末樹脂過濾器泄漏，混床入口電導率高

興能發電公司二期工程#4機組凝結水精處理系統曾因過濾器泄漏而使混床運行周期縮短，制水量減少。#4機組粉末樹脂覆蓋過濾器所采用的助濾劑為意大利Aqua－chem公司生產的樹脂粉和纖維粉，具有過濾和除鹽雙重作用。#4機組#1過濾器投運初期，設備運行正常，運行2個月后，發現該過濾器進、出口壓差增長緩慢(幾乎不變)，而#2過濾器進出、口壓差變化明顯(當#2過濾器進、出口壓差為111.60 kPa時，#1過濾器進、出口壓差僅為16.75 kPa);同時，#4機組混床周期制水量減少約2萬t。將#4機組#1過濾器解體檢查發現:3根濾元下端與連接濾元的連接管絲扣有問題，濾元沒有完全擰在過濾器穹形板上。設備投運初期，系統水質較差，過濾器爆膜頻繁，從而使濾元下端口出現裂縫，導致部分未經過濾器的水直接進入混床，影響混床的周期制水量。

2.2 混床偏流，樹脂攪動劇烈

混床偏流，樹脂攪動劇烈的現象在每臺混床上均有發生，由混床的上窺視孔即可觀察到，尤其以#3機組#1混床最為突出。該混床運行初期，出水水質較好，出水電導率在0.007 S/cm左右，但運行一段時間后(3～4 d)，從混床的上窺視窗可看到樹脂的明顯攪動。隨著混床內樹脂攪動程度的加劇，混床的運行周期越來越短，嚴重時該混床僅運行5～6 h，出水電導率就已超標，此時從混床的上窺視窗看到樹脂翻滾劇烈，充滿了整個床體。經解體檢查發現:混床入口水帽布滿鐵銹等雜質，部分水帽內裝滿失效樹脂(如圖1所示)。究其原因，機組投運初期系統水質較差，機組啟、停頻繁使混床進水水帽被污堵，導致混床進水、布水不均，引起樹脂攪動，部分顆粒度較小的碎樹脂進入水帽，加重了混床偏流，使樹脂翻滾劇烈，樹脂層中的失效層、保護層被打亂而影響混床出水水質，嚴重影響了混床的正常運行。

圖1 #3機組#1混床檢修時拆下的進水水帽

2.3 鹽酸儲罐進生水，再生劑純度低

興能發電公司凝結水精處理再生廢水中和至合適pH值后，由2臺虹吸罐和配套的2臺廢水排放泵排至工業廢水處理車間。虹吸罐的注水管與精處理酸、堿儲罐的沖洗水管共用1根母管，均取自生活飲用水供水管。酸儲罐存放鹽酸后，酸儲罐的沖洗進水手動門未及時處理，導致該手動門被酸霧腐蝕穿孔;排放廢水前，在虹吸罐注水過程中會有部分生活飲用水直接進入酸儲罐與濃鹽酸混合，導致鹽酸再生劑純度下降，嚴重影響陽樹脂的再生效果。

2.4 給水系統加氨量偏大

興能發電公司二期鍋爐為超臨界直流爐，給水采用二級加氨的處理方式，即在精處理混床出口母管及除氧器下降管分別設有加氨點。凝結水、給水加氨設備各為1套配藥自動、加藥自動運行的單元系統。凝結水加氨量根據凝結水電導率進行控制，當凝結水電導率＜3.0 S/cm時啟動加氨泵，電導率＞8.0 S/cm時停運加氨泵，使凝結水電導率控制在4.3 S/cm左右;給水加氨量可根據給水pH值進行控制，當給水pH值 ＜9.1或 ＞9.7時，啟動給水加氨泵，將給水pH值控制在9.3左右。但在實際運行中效果并不理想，給水pH值＞9.7而停運給水加氨泵后，凝結水加氨泵并不停運，導致給水pH值長期維持在9.5左右，從而使系統加氨量偏多，帶入系統的雜質較多，嚴重影響了混床的運行周期。

2.5 混床內失效樹脂輸送不徹底

混床內的樹脂運行失效后，需將失效樹脂輸送到體外再生系統進行再生處理。興能發電公司樹脂輸送程序由時間控制，由于每套混床樹脂損耗不同，故各混床中的樹脂量并不完全相等，但所有混床的樹脂輸送時間均一致，導致樹脂較多的混床樹脂輸送不徹底，殘留的失效樹脂仍然處于混床底部，必然會影響混床運行時的出水水質，縮短混床的運行周期。

3 提高混床運行周期采取的措施

針對凝結水精處理混床運行周期短的問題，提出并實施了一系列改進措施。

3.1 確保粉末樹脂覆蓋過濾器的正常投運

(1)嚴格控制過濾器的運行參數及運行時間(1個月左右)，過濾器失效后要及時進行爆膜、鋪膜，更換樹脂粉。

(2)每次對單臺過濾器爆膜時，操作2遍，使失效的樹脂粉與纖維粉完全從濾元上脫落下來。

(3)每次對單臺過濾器鋪膜時，樹脂粉與纖維粉按一定比例(樹脂粉6桶，纖維粉8袋)分2次配置成均勻漿液后注射。

(4)每臺過濾器鋪膜循環時，在鋪膜回水管出口取樣，觀察是否有樹脂粉或纖維粉漏過，以判斷濾元是否有泄漏，發現泄漏及時聯系維護人員處理。

3.2 提高失效樹脂再生效果

(1)對儲酸罐、儲堿罐沖洗手動門加耐酸、堿堵板進行封堵，防止生水影響再生劑品質。

(2)提高再生劑的純度，將30%的工業堿更換為50%的離子膜工業堿。

(3)樹脂分離時，在分離塔頂排閥不跑樹脂的前提下，盡量提高分離塔進水量，使樹脂分層更徹底。

(4)在再生過程中，適當增加酸、堿量，控制進酸質量分數為 3.0% ～4.0%，進堿質量分數為4.0% ～4.5%，嚴格控制進堿溫度在37℃左右。

(5)在混脂過程中，嚴格控制陽塔排水量與羅茨風機出口壓力，保證樹脂混合均勻。

3.3 嚴格控制藥品氨的品質與加氨量

(1)加強對進廠氨水品質的監控，尤其是鈉的含量，要求廠家必須用除鹽水配制氨水。

(2)對加氨量及加藥方式進行調整。將加氨系統由“自動”加藥改為“手動”加藥方式，停運給水加氨系統，提高凝結水加氨量。根據凝結水電導率控制凝結水加氨量，使凝結水電導率控制在4.5～5.0 S/cm。

3.4 其他方面的措施

(1)加強人員培訓，提高運行人員的專業技術水平，運行人員要控制好運行指標，特別是控制給水pH值和凝結水電導率。

(2)做好各運行表計的維護和校驗，保證各儀表指示準確、可靠。

(3)適當增加混床中陽樹脂的比例，保證各混床中的樹脂數量充足。

(4)定期通過混床的上窺視孔檢查各混床樹脂是否有攪動現象，發現異常及時聯系檢修人員進行處理。

4 結束語

興能發電公司二期凝結水精處理混床投運初期運行周期短，制水量少，經過不斷查找原因，采取了一系列措施，混床周期制水量由原來的7萬～8萬t達到目前的13萬～14萬t，運行周期明顯延長，樹脂的再生次數有所減少，減輕了運行人員的工作量，減少了再生樹脂所需要的酸、堿量，節約了凝結水精處理系統的運行費用，取得了良好的效果。

［1］曹長武，宋莉莎，羅竹杰.火力發電廠化學監督技術［M］.北京:中國電力出版社，2006.

［2］楊紅艷.提高凝結水精處理混床制水量的途徑［J］.華北電力技術，2007(10):9－10.