精處理粉末樹脂覆蓋過(guò)濾器系統(tǒng)運(yùn)行失效分析

程占保　張瑞　楊飛

摘要：文章介紹了某電廠精處理系統(tǒng)的工藝流程和設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)對(duì)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)粉末樹脂覆蓋過(guò)濾器運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，研究分析發(fā)現(xiàn)進(jìn)水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)和凝結(jié)水流量瞬間變化大會(huì)縮短粉末樹脂覆蓋過(guò)濾器的使用壽命和運(yùn)行周期。

關(guān)鍵詞：精處理系統(tǒng)；粉末樹脂；過(guò)濾器；進(jìn)水水質(zhì)；凝結(jié)水流量 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TK264 文章編號(hào)：1009-2374（2015）19-0082-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.19.040

某350MW超臨界燃煤機(jī)組凝結(jié)水精處理系統(tǒng)，配置2100凝結(jié)水量的粉末樹脂覆蓋過(guò)濾器+350%混床系統(tǒng)，并設(shè)置1套前置過(guò)濾器單元的旁路系統(tǒng)和1套混床單元的旁路系統(tǒng)，相應(yīng)的取樣、監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)。每臺(tái)機(jī)組配備一套鋪料及清洗設(shè)施，兩臺(tái)機(jī)組共用一套混床附屬再生裝置及酸堿再生廢水收集、輸送和壓縮空氣儲(chǔ)存等相關(guān)輔助系統(tǒng)。凝結(jié)水精處理系統(tǒng)采用就地?zé)o人值守的DCS自動(dòng)控制方式，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟停、自動(dòng)投運(yùn)、自動(dòng)再生。

1 凝結(jié)水精處理系統(tǒng)介紹

1.1 工藝流程

凝結(jié)水泵出口粉末樹脂覆蓋過(guò)濾器高速混床樹脂捕捉器低壓加熱器系統(tǒng)。

1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)

凝結(jié)水量，VWO工況凝結(jié)水量：891.0t/h，THA（額定）工況凝結(jié)水量：784.0t/h。

精處理凝結(jié)水入口壓力，額定值：3.50MPa，最大值：4.5MPa。

精處理凝結(jié)水入口溫度，額定值：48.1℃，最大值：85℃。

精處理濾元，管式，骨架材料：S31608不銹鋼，過(guò)濾材料：聚丙烯塑料。

粉末樹脂覆蓋過(guò)濾器，正常出力運(yùn)行壓差：<0.02MPa，最大出力運(yùn)行壓差：0.241MPa，失效壓差：0.175MPa，運(yùn)行周期：≥21天。

1.3 設(shè)計(jì)水質(zhì)

懸浮固體g/L，典型啟動(dòng)時(shí)進(jìn)水值<500，典型啟動(dòng)時(shí)出水值<100，正常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)水值<20，正常運(yùn)行狀態(tài)出水值≤10。總?cè)芙夤绦挝铮ú挥?jì)氨）g/L，典型啟動(dòng)時(shí)進(jìn)水值650，典型啟動(dòng)時(shí)出水值<50，正常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)水值100，正常運(yùn)行狀態(tài)出水值<20。二氧化硅g/L，正常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)水值20，正常運(yùn)行狀態(tài)出水值<15。鈉g/L，典型啟動(dòng)時(shí)進(jìn)水值20，典型啟動(dòng)時(shí)出水值5，正常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)水值2～5，正常運(yùn)行狀態(tài)出水值<5。總鐵g/L，典型啟動(dòng)時(shí)進(jìn)水值<1000，典型啟動(dòng)時(shí)出水值<100，正常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)水值40，正常運(yùn)行狀態(tài)出水值<5。總銅g/L，典型啟動(dòng)時(shí)進(jìn)水值50，典型啟動(dòng)時(shí)出水值<15，正常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)水值10，正常運(yùn)行狀態(tài)出水值<3。氯g/L，典型啟動(dòng)時(shí)進(jìn)水值100，典型啟動(dòng)時(shí)出水值<10，正常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)水值20，正常運(yùn)行狀態(tài)出水值≤1。陽(yáng)導(dǎo)電度（25℃）S/cm，典型啟動(dòng)時(shí)進(jìn)水值<0.2，典型啟動(dòng)時(shí)出水值<0.2。pH（25℃），正常運(yùn)行狀態(tài)出水值6.5～7.5。

2 運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及原因分析

在機(jī)組168h后投入精處理運(yùn)行濾元，發(fā)現(xiàn)以下

問(wèn)題：

第一，粉末樹脂覆蓋過(guò)濾器運(yùn)行周期短（2天左右爆膜一次）。分析原因主要有：（1）進(jìn)水水質(zhì)差，二氧化硅和鐵離子超出了技術(shù)協(xié)議進(jìn)水值（表1）；（2）凝結(jié)水流量波動(dòng)大，對(duì)粉末樹脂層產(chǎn)生沖擊壓實(shí)；（3）濾元出現(xiàn)深層污堵，經(jīng)爆膜無(wú)法清除和恢復(fù)。

第二，濾元污堵較嚴(yán)重，表面呈黑色，干燥后附著大量難溶的黑色顆粒物。分析原因主要有：（1）機(jī)組運(yùn)行管路系統(tǒng)中存留較多雜質(zhì)，超過(guò)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)要求。抽測(cè)過(guò)濾器進(jìn)水濁度為0.9NTU（因現(xiàn)場(chǎng)無(wú)條件直接測(cè)懸浮物），根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)估算，在清水中1mg/L基本等同于濁度1NTU，因此估算出進(jìn)水中懸浮物達(dá)到了900g/L，遠(yuǎn)超正常情況下的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)（不大于20g/L）；（2）系統(tǒng)在前期運(yùn)行時(shí)，爆膜效果未達(dá)到最佳，導(dǎo)致樹脂粉及污染物殘留在濾元表面，最終形成污堵物；（3）樹脂纖維粉濾膜層厚度薄且不均勻，也可能會(huì)導(dǎo)致污染物直接進(jìn)入濾元孔隙中形成污堵。

第三，凝結(jié)水流量瞬間變化大。分析原因主要是：本電廠屬于局域網(wǎng)的其中2臺(tái)調(diào)峰機(jī)組，因調(diào)峰需要，有時(shí)要求增減負(fù)荷及時(shí)，致使凝結(jié)水瞬間變化大，水擊壓實(shí)了粉末樹脂層。

第四，2#過(guò)濾器內(nèi)濾元線產(chǎn)生不同程度松散脫落。通過(guò)察看，同樣運(yùn)行條件下的另一臺(tái)過(guò)濾器內(nèi)濾元線全部完好無(wú)損，只有2#過(guò)濾器內(nèi)的濾元損壞嚴(yán)重；經(jīng)分析與核實(shí)，正常情況下，濾元爆膜水氣洗時(shí)，因氣和水均是從濾元內(nèi)部向外均勻出來(lái)，保證過(guò)濾器內(nèi)部水流穩(wěn)定，基本不會(huì)出現(xiàn)較大擾流；但2#過(guò)濾器內(nèi)因漏裝兩個(gè)濾元，且濾元出水孔未進(jìn)行封堵，導(dǎo)致在濾元爆膜、水洗、氣洗時(shí)，因大量的水氣直接從未裝濾元處的孔洞內(nèi)涌出進(jìn)入過(guò)濾器，造成濾元上部強(qiáng)烈的擾動(dòng)和沖擊，導(dǎo)致濾元線散落。

3 處理措施

第一，因?yàn)V元污堵較為嚴(yán)重，在反洗仍不能清污的情況下，勉強(qiáng)維持運(yùn)行，會(huì)增加粉末樹脂的消耗量，提高運(yùn)行成本，且粉末樹脂過(guò)濾器達(dá)不到技術(shù)協(xié)議要求的21天運(yùn)行周期。為此要求對(duì)濾元進(jìn)行更換，在新濾元投運(yùn)前，必須監(jiān)測(cè)水質(zhì)合格方可投入運(yùn)行。

第二，在更換新濾元前，采取2臺(tái)過(guò)濾器同時(shí)投用，減少過(guò)濾器進(jìn)水流量，提高過(guò)濾器的運(yùn)行周期，減少粉末樹脂消耗量，保障系統(tǒng)正常運(yùn)行。

第三，適當(dāng)加大樹脂粉和纖維粉的投加量，按68包纖維粉和樹脂粉等比例鋪膜，增加粉末樹脂過(guò)濾層厚度，鋪膜嚴(yán)格執(zhí)行樹脂粉廠家提供的鋪膜操作方法，確保鋪膜效果滿足工藝要求。

第四，因?yàn)V元采購(gòu)周期較長(zhǎng)，為了避免機(jī)組停機(jī)，對(duì)現(xiàn)有損壞濾元采用不銹鋼抱箍捆扎，繼續(xù)使用現(xiàn)有濾元，并采取2臺(tái)過(guò)濾器同時(shí)運(yùn)行，減少過(guò)濾器進(jìn)水量，提高過(guò)濾器的運(yùn)行周期，減少粉末樹脂消耗量，保障系統(tǒng)正常運(yùn)行，待濾元采購(gòu)到后安排更換。

4 結(jié)語(yǔ)

凝結(jié)水精處理系統(tǒng)粉末樹脂覆蓋過(guò)濾器運(yùn)行周期受水質(zhì)影響較大，投用前應(yīng)嚴(yán)格控制進(jìn)水水質(zhì)，避免因水質(zhì)惡化影響粉末樹脂覆蓋過(guò)濾器使用壽命和運(yùn)行周期，同時(shí)在機(jī)組調(diào)峰過(guò)程中，在條件允許的情況下，要求平穩(wěn)增減負(fù)荷，避免瞬間提升負(fù)荷，造成差壓過(guò)高導(dǎo)致濾元壓實(shí)污堵，同時(shí)在過(guò)濾器安裝完成濾元時(shí)，務(wù)必要求監(jiān)理、設(shè)備廠家及施工單位共同驗(yàn)收簽證后方可封蓋，防止濾元漏裝造成不必要的設(shè)備損傷。

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作者簡(jiǎn)介：程占保（1985-），男，江西余干人，中電投電力工程有限公司總經(jīng)理助理，工程師，碩士，研究方向：電力工程管理。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）