1000MW超超臨界機組凝結水精處理系統調試問題及處理措施

摘要：在新建機組調試期間投入凝結水精處理系統，可以極大縮短機組沖洗時間，創造巨大經濟效益，固凝結水精處理系統的調試與投運有著至關重要的作用。文章以某1000MW超超臨界新建機組凝結水精處理系統的調試與試運過程為基礎，對凝結水精處理系統調試與試運過程中遇到的問題進行分析，以達到及時投運凝結水精處理系統的目的。

關鍵詞：1000MW超超臨界機組；凝結水精處理；系統調試；系統試運；水汽品質 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2016）03-0069-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.03.035

在高參數的新建機組中，會廣泛應用凝結水精處理系統來保證機組對水汽品質的高要求。新建機組調試期間及時地投運凝結水精處理系統可以極大地縮短機組沖洗時間，縮短工期，提前發電，創造經濟效益。在運用海水冷卻的機組中，凝結水精處理系統更可以給凝汽器泄露事故提供寶貴的應急反應時間，保護機組短時間內不受海水的腐蝕影響。在穩定運行的機組中，凝結水精處理系統可以凈化凝結水水質，減少補水量和排水量，起到節能減排的作用，符合現如今低碳環保的理念。因此，凝結水精處理系統對整個機組的安全穩定運行有至關重要的作用。本文以某新建百萬機組凝結水精處理系統調試與試運過程為基礎，對調試與試運中遇到的問題進行分析與處理。

1 系統和設備概況

某廠新建#1、#2機組分別設置2臺50%前置過濾器，4臺33.3%高速混床，共用一套體外再生系統。凝結水精處理系統和體外再生系統分開布置，精處理系統設備布置在主廠房零米層，再生系統、輔助系統布置在鍋爐補給水處理站內，流程為：

1.1 凝結水精處理系統的水質

凝結水精處理系統的水質如表1所示：

1.2 前置過濾器要求

每臺機組配備兩臺連續運行的前置過濾器，投運初期使用兩套啟動濾芯，濾芯選用10μm絕對過濾精度折疊型濾芯；正常運行時使用兩套運行濾芯，濾芯選用1～4μm絕對過濾精度折疊型濾芯。

2 凝結水精處理系統調試

2.1 系統設備的聯合調試

2.1.1 程序帶水空走。為了測試程序、確保系統在帶介質、填料的情況下一次投運成功，在系統正式聯調前，將對系統程序、設備進行只帶沖洗水的聯合測試，具體操作步驟如下：（1）應檢查待測試系統均處于良好工作狀態，確保相關隔離措施到位、運行系統的手動旁路均處于開啟狀態；（2）本測試無需添加樹脂，無需和凝結水主管路相關聯；（3）在測試時相關步驟的時間設定可以只設置測試數據而不必按照實際數據設定；（4）應對系統的相關聯鎖保護進行測試；（5）在測試時應注意相關的閥門、表計、泵和風機的運行是否正常，并做好相關記錄，如有異常要馬上進行消缺處理。

2.1.2 系統安裝濾元、添加樹脂。（1）前置過濾器安裝濾元。（2）樹脂添加。新樹脂添加利用樹脂添加小車將新樹脂運輸到再生塔內，在樹脂添加的同時應對系統的相關工藝參數、熱控儀表進行標定。在添加第六套樹脂的同時完成數值分離調試。（3）樹脂轉移。樹脂預處理完成后，應及時將其轉入混床中備用。由于系統已進行帶水聯調，此時可將相關參數輸入，通過程序完成樹脂轉移。

2.2 設備投運

在機組整套啟動時，精處理系統對鍋爐給水系統的水質起到穩定作用，同時縮短機組整套啟動時間，盡快正常運行，節省大量的啟動費用。具體要求如下：

2.2.1 投運前應確保水質穩定且低于技術協議規定凝結水水質的條件，各種熱工保護試驗動作正常，上述情況得到確認后方可投運系統。

2.2.2 仔細檢查系統，確保閥門均在正確狀態，與低壓連接的閥門應關閉，設備進口出口閥門全開，氣動閥門氣源壓力正常。

2.2.3 按程序投運混床系統，初次投運時應注意觀察閥門動作是否正常以及再循環泵運轉情況，混床投運后通知化驗人員加強水質分析，加強現場巡視。

2.2.4 混床運行時應加強水質監控，出口電導、鈉、硅、本體差壓等水質指標，樹脂失效應及時輸出再生如表2所示：

2.2.5 失效樹脂輸出是在混床完全停運壓力卸掉后進行的，樹脂輸送應有人員在現場樹脂觀察孔觀察，確定輸送時間。

2.2.6 樹脂再生時一般按程序進行，初次運行現場應經常巡檢，樹脂擦洗次數按實際情況而定，此時根據現場情況將預設時間調整，最終確定運行參數。

2.2.7 系統在運行期間應避免凝結水泵的頻繁啟停，防止水泵停運后再次啟動時設備在未經充分升壓的情況下，被水流壓力沖擊造成設備損傷。

2.2.8 樹脂再生和超濾化學反洗過程中，要加強對產生廢酸堿的處理，廢酸、廢堿要經過廢水池內中和接近中性方可排出，同時加強沖洗水監督，節約用水。

3 調試與試運過程中遇到的問題及處理

3.1 陰陽樹脂添加量的確定

樹脂添加獨立包裝數量n計算方法見下式：

3.2 失效樹脂儲存塔布水不合格

在調試過程中發現失效樹脂儲存塔上部進水無法淋洗到塔壁。在以后的運行中，如果一直無法淋洗到塔壁，失效樹脂就會附著在塔壁中，無法被沖洗下來。長此以往則會減少樹脂數量，最后影響單套床體的水處理量。發現布水問題時，初步考慮為入口水流量太小、沖擊力不夠，導致布水淋洗不到塔壁。慢慢增加水泵出口閥門開度后發現，布水情況并沒有改善。排除入口水流量太小導致布水無法淋洗到塔壁的原因，之后考慮是否是設備布水板的問題，準備打開失效樹脂儲存塔人孔對布水板進行水平檢測。打開人孔之后發現失效樹脂儲存塔并沒有安裝布水裝置，查閱設計圖紙發現，設計了布水裝置。聯系廠家人員補發布水裝置并安裝，安裝完畢之后布水合格。

3.3 失效樹脂從高速混床輸送到樹脂分離塔時，高速混床內有大量樹脂殘留

在系統投運過程中，將失效樹脂從高速混床輸送到樹脂分離塔。進行完整各步驟之后，檢查高速混床樹脂輸送情況，發現高速混床下部水帽外圍有大量的樹脂殘留。樹脂殘留量比較多，長時間不處理的話，由于殘留部分樹脂得不到再生處理，殘留部分樹脂會深度失效，使高速混床內有效樹脂達不到設計要求，相應的高速混床水處理量降低，運行周期縮短，再生次數增多，消耗的酸堿量也相應增多，造成大量經濟損失。初步分析為高速混床沖洗水流量過小，使得沖洗水無法淋洗到高速混床底部全部的水帽上。對沖洗水流量進行反復試驗發現，最小沖洗水流量也可以使沖洗水淋洗到高速混床中部窺鏡位置。結合樹脂輸送的工況，得出結論：輸送樹脂的壓縮空氣壓力太大導致高速混床內部壓力太大，使得沖洗水無法很好地淋洗高速混床。固定沖洗水泵出口開度，調整壓縮空氣壓力大小，記錄下壓縮空氣壓力與沖洗水流量的對應關系，如圖1所示：

由于本次凝結水精處理系統樹脂輸送線程很長，如果樹脂輸送壓力太低，則樹脂輸送耗時太長、效率低下，且樹脂有可能堵塞管道。如果輸送壓力太大，則無法完整地沖洗混床，樹脂殘留于混床水帽附近，樹脂無法被輸送干凈。因而最終選擇能剛剛好沖洗到高速混床中部窺鏡的沖洗水流量與壓力。沖洗水流量為86.47t/h，壓縮空氣壓力為0.27MPa。

3.4 前置過濾器投運時升壓失敗

在系統試運行過程中，對前置過濾器進行反洗后，再次投運前置過濾器，運行人員發現有一臺前置過濾器壓力升到2MPa之后便無法再升高了。到現場查看之后發現前置過濾器的排氣管道有水漏出。如若只有單臺前置過濾器投入運行，會加速高速混床的壓差增加與樹脂的失效，減少單套高速混床的交換量，增加再生次數。新建機組啟動期間高速混床的與前置過濾器的投入時間減少，會增加整個機組的沖洗時間，直接造成經濟損失。

初步判定前置過濾器排氣門或者前置過濾器減壓門內漏，聯系安裝人員對前置過濾器進行隔離檢查，發現前置過濾器排氣門被異物卡死，不能完全關閉。最終確認異物為前置過濾器濾芯，分析原因認為濾芯在安裝過程中沒有安裝穩固，在反洗與空氣擦洗過程中斷裂。去除斷裂的濾芯后，重新投入運行。

3.5 高速混床樹脂捕捉器有少量樹脂

在凝結水精處理系統投入試運過程中，對高速混床樹脂捕捉器的監控是一個非常重要的環節。每套高速混床剛剛開始投運的時候，需要每兩個小時對樹脂捕捉器排污門進行排水查看，確認是否有樹脂漏出。高速混床樹脂捕捉器排污門有樹脂漏出表明：

3.5.1 新投運的高速混床由于運行壓力較大，在3MPa以上。在升壓投運過程中，顆粒較小或者破碎的樹脂會從高速混床水帽中漏出。

3.5.2 高速混床本身水帽存在泄漏樹脂的情況。有少量顆粒較小或者破碎樹脂漏出，會堵塞樹脂捕捉器，增加樹脂捕捉器差壓，使得高速混床沒有達到額定處理量便解列停運。情況嚴重時，該套高速混床無法投運成功。高速混床床體水帽漏樹脂時，床體內有效樹脂會流失，減少了單套混床水處理量，樹脂損失。嚴重時，樹脂進入熱力系統，受熱分解之后形成酸性物質，損害機組整個熱力系統。發現有樹脂泄露之后，泄露量非常大，則直接解列停運高速混床，將樹脂輸送回分離塔。用塞尺對底部水帽進行逐個排查，找出不合格水帽，擰緊或者更換。然后手動對高速混床樹脂捕捉器進行反洗，直到沒有樹脂排出為止。如果泄露量不大，則考慮可能為第一種情況，先手動反洗高速混床樹脂捕捉器，直到沒有樹脂漏出。重新投運高速混床，如若還有樹脂泄露，則認為高速混床底部水帽有泄露，對水帽進行排查。

4 結語

某新建機組凝結水精處理系統調試以及試運期間，凝結水精處理系統的運行達到設計及驗收標準。對試運中暴露的設備、系統缺陷進行處理，確保機組整組啟動中系統正常運行，168小時試運行和半年的試生產。檢查有關系統及設備的設計質量，滿足安全經濟運行，操作、檢修的方便。檢查系統設備的安裝質量，符合設計圖紙、制造廠技術文件及部頒有關標準的要求。檢查、調整和考核有關設備的性能，符合制造廠的規定。提出整套設備系統交接和運行試驗的技術報告，作為生產運行的原始資料。保證混床出水水質合格，確保機組安全、經濟運行。調整最佳再生試驗條件。

作者簡介：張欣（1988-），男，湖北大冶人，供職于廣州粵能電力科技開發有限公司，碩士，研究方向：電廠化學。

（責任編輯：秦遜玉）