凝結(jié)水精處理

凝結(jié)水精處理第一頁，共二十九頁，2022年，8月28日4.1凝結(jié)水精處理的必要性凝汽器泄漏：

凝汽器的泄漏可使冷卻水中的懸浮物和鹽類進(jìn)入凝結(jié)水中。泄漏可分兩種情況：嚴(yán)重泄漏和輕微泄漏。前者多見于凝汽器中管子發(fā)生應(yīng)力破裂、管子與管板連接處發(fā)生泄漏、腐蝕或大面積的腐蝕穿孔等。此時(shí)，大量冷卻水進(jìn)入凝結(jié)水中，凝結(jié)水水質(zhì)嚴(yán)重惡化。后者多因凝汽器管子腐蝕穿孔或管子與管板連接處不嚴(yán)密，使冷卻水滲入凝結(jié)水中。即使凝汽器的制造和安裝較好，在機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，由于負(fù)荷和工況的變動(dòng)，引起凝汽器的震動(dòng)，也會(huì)使管子與管板連接處的嚴(yán)密性降低，造成輕微的泄漏。當(dāng)用淡水作冷卻水時(shí)，凝汽器的允許泄漏率一般應(yīng)小于0.02％。嚴(yán)密性較好的凝汽器，泄漏量小于此值，甚至可以達(dá)到0.005％。當(dāng)用海水作為冷卻水時(shí)，要求泄漏率小于0.0004％。

凝汽器泄漏往往是電廠熱力設(shè)備結(jié)垢、腐蝕的重要原因。第二頁，共二十九頁，2022年，8月28日

金屬腐蝕產(chǎn)物帶入：

火電廠的汽水系統(tǒng)中的設(shè)備和管道，往往由于某些腐蝕性物質(zhì)的作用而遭到腐蝕，致使凝結(jié)水中含有金屬腐蝕產(chǎn)物，其中主要為鐵和銅的氧化物。進(jìn)入凝結(jié)水中金屬腐蝕產(chǎn)物的量與很多因素有關(guān)，如機(jī)組的運(yùn)行工況，設(shè)備停用時(shí)保護(hù)的好壞，凝結(jié)水的pH值，溶解氣體(氧和二氧化碳)的含量等。凝結(jié)水進(jìn)入鍋爐后，其所含的金屬腐蝕產(chǎn)物將在水冷壁管中沉積，引起鍋爐結(jié)垢和腐蝕。一般情況下，在機(jī)組啟動(dòng)和負(fù)荷波動(dòng)時(shí)，凝結(jié)水中的鐵、銅含量急劇上升。補(bǔ)充水帶入的懸浮物和鹽分：

鍋爐補(bǔ)充水雖經(jīng)深度除鹽處理，但由于種種原因(如原水中有機(jī)物含量高等)，除鹽水在25℃的電導(dǎo)率不能低于0.2μS/cm，即使電導(dǎo)率小于0.1μS/cm，補(bǔ)充水中仍含有一定量的殘留鹽分。此外，除鹽水流過除鹽水箱、除鹽水泵和管道，也會(huì)攜帶少量的懸浮物及溶解氣體而進(jìn)入給水。第三頁，共二十九頁，2022年，8月28日

4.2凝結(jié)水精處理技術(shù)概況圖4.2.1凝結(jié)水處理(a)低壓系統(tǒng)，1—汽輪機(jī)；2—發(fā)電機(jī)；3—凝汽器；

4—凝結(jié)水泵(低壓)；

5—凝結(jié)水處理設(shè)備；6—凝升泵；

7—低加；

8—凝結(jié)水泵(高壓)1.凝結(jié)水處理設(shè)備與熱力系統(tǒng)的連接方式低壓系統(tǒng)連接方式

水處理設(shè)備串聯(lián)在凝結(jié)水泵和凝升泵之間，見圖4.2.1(a),。由于凝結(jié)水泵在1MPa~1.3MPa壓力下運(yùn)行，所以混床是在較低壓力下工作的，為了能將混床處理后的水再經(jīng)低壓加熱器送入除氧器，需在混床之后設(shè)置凝結(jié)水升壓泵。在該系統(tǒng)中為便于除氧器水位的調(diào)節(jié)，系統(tǒng)中還需設(shè)置密封式補(bǔ)給水箱，第四頁，共二十九頁，2022年，8月28日中壓系統(tǒng)連接方式中壓系統(tǒng)連接方式即為水處理設(shè)備串聯(lián)在凝結(jié)水泵和低壓加熱器之間,

見圖4.2.1(b),壓力在2.5~3.5MPa。采用中壓凝結(jié)水系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了熱力系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的的嚴(yán)密性，能耗省，也為凝結(jié)水處理系統(tǒng)布置在汽機(jī)房創(chuàng)造了條件。美國(guó)80%的凝結(jié)水處理系統(tǒng)采用中壓系統(tǒng)運(yùn)行。中壓凝結(jié)水系統(tǒng)要求凝結(jié)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和防腐襯時(shí)能承受較高壓力。離子交換樹脂的機(jī)械強(qiáng)度要求高，并需采用各種中壓電動(dòng)、氣動(dòng)耐腐蝕閥門，一般需進(jìn)口。圖4.2.1凝結(jié)水處理(b)中壓系統(tǒng)1—汽輪機(jī)；2—發(fā)電機(jī)；3—凝汽器；

4—凝結(jié)水泵(低壓)；

5—凝結(jié)水處理設(shè)備；6—凝升泵；

7—低加；

8—凝水泵(高壓)第五頁，共二十九頁，2022年，8月28日直流爐供汽的機(jī)組，100%凝結(jié)水處理；亞臨界參數(shù)以上汽包爐供汽的機(jī)組，100%凝結(jié)水處理；高壓汽包爐供汽、海水冷卻的機(jī)組以及由超高壓汽包爐供汽、海水或苦咸水冷卻的機(jī)組可進(jìn)行部分凝結(jié)水處理。凝結(jié)水處理系統(tǒng)分為過濾和除鹽兩大部分，過濾主要除去金屬腐蝕產(chǎn)物及懸浮物等雜質(zhì)；在混床除鹽出口處安裝后置過濾器即樹脂捕捉器，用于截留混床可能漏出的碎樹脂。2.1

有前、后置過濾器的水處理系統(tǒng)；前置過濾器

+混床+后置過濾器

2.2

無前置過濾器的水處理系統(tǒng)：混床+樹脂捕捉器采用何種方式應(yīng)視水質(zhì)要求而定600MW超臨界直流滬應(yīng)采用有前、后置過濾器的系統(tǒng)前置過濾器：5μm濾芯（保安）過濾器、電磁過濾器、陽床過濾器等。后置過濾器：離子捕捉器（捕捉混床帶出的離子碎片）高速混床：陰、陽樹脂混合床2

.凝結(jié)水處理系統(tǒng)的組成

第六頁，共二十九頁，2022年，8月28日如果混床前未設(shè)過濾器時(shí)，凝結(jié)水中金屬腐蝕產(chǎn)物等雜質(zhì)會(huì)被混床中樹脂所截留，粘附在樹脂表面難以清除，因此一般混床是不能兼作過濾和除鹽使用的。采用空氣強(qiáng)力擦洗，可以使樹脂表面上粘附的腐蝕產(chǎn)物脫落，用水淋洗排走。由于凝結(jié)水具有流量大、含鹽量低的特點(diǎn)，故采用高流速運(yùn)行的混床即高速混床，其結(jié)構(gòu)見右圖。高速混床的特點(diǎn)：運(yùn)行流速高最大流速120m/h；采用體外再生簡(jiǎn)化了混床內(nèi)部結(jié)構(gòu)；處理水量大，能有效除去水中的離子及懸浮物等雜質(zhì)；對(duì)樹脂的性能要求很高。3.高速混床的結(jié)構(gòu)混床進(jìn)水閥混床出脂閥混床進(jìn)脂/進(jìn)氣/正洗閥混床出水閥混床再循環(huán)/排水/反洗/進(jìn)氣閥混床排氣閥第七頁，共二十九頁，2022年，8月28日1.機(jī)械強(qiáng)度凝膠型樹脂的孔徑小，交聯(lián)度低，抵抗樹脂“再生——失效”反復(fù)轉(zhuǎn)型膨脹和收縮而產(chǎn)生的滲透應(yīng)力較差，因而易破碎。大孔型樹脂的孔徑大，交聯(lián)度高，抗膨脹和收縮能力強(qiáng)，因而不易破碎。高速混床的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，選出用大孔型樹脂，混床壓降可控制在0.2MPa以下，樹脂破損率大大降低。當(dāng)混床高流速運(yùn)行時(shí)，樹脂要經(jīng)受較大的水流壓力，如機(jī)械強(qiáng)度不足以抵抗所受壓力時(shí)就會(huì)破碎，因此用于高速混床的樹脂一定要有高的機(jī)械強(qiáng)度。2.樹脂的粒徑要合適且大小要均勻。

一般要求90%以上重量的樹脂顆粒集中在粒徑偏差在±0.1mm范圍內(nèi)，這樣①減輕樹脂的交叉污染。粒度不均的樹脂，在反洗分層后，陽樹脂與陰樹脂不能有效分離，容易形成小顆粒陽樹脂和大顆粒陰樹脂互相滲雜的混脂區(qū)。再生時(shí)陽樹脂中夾雜的陰樹脂變成CI型（HCI作再生劑時(shí)），陰樹脂中夾雜的陽樹脂變成Na型（NaOH再生）?；熘拇嬖?，即使再生非常徹底，由于上述原因，再生混合后，樹脂層中有一部分RCI和RNa樹脂。這對(duì)凝結(jié)水精處理水質(zhì)影響很大。表現(xiàn)為混床漏Na和漏CI。這叫陰陽樹脂的交叉污染。因?yàn)樾☆w粒陽樹脂沉降速度與大顆粒陰樹脂沉降速度接近，不易水力分開②樹脂層壓降小。如果顆粒不均勻，小的填充在大的之間，水流阻力大，壓降大，均勻顆粒不存在此問題③水耗低。均粒樹脂顆粒反洗時(shí)，無大顆粒樹脂拖長(zhǎng)時(shí)間，所以反洗時(shí)間短，用水少。高速混床對(duì)樹脂的要求第八頁，共二十九頁，2022年，8月28日混床中的陰、陽離子交換樹脂常用氫型混床（H—OH型）和氨型混床（NH4—OH型）兩種。采用氫型（H—OH）混床時(shí)的交換反應(yīng)為：RH+ROH+NaCI=RNa+RCI+H2O

此交換反應(yīng)有水生成進(jìn)行得很完全。但是水中的NH4+也被RH樹脂交換，RH樹脂很快飽和，消耗了樹脂的交換容量，再生周期縮短，酸堿耗量大，同時(shí)也除去了為防止熱力設(shè)備腐蝕而加入的NH4+，隨后在給水系統(tǒng)中又需補(bǔ)充氨很不經(jīng)濟(jì)。采用氨型混床（NH4—OH）時(shí)的交換反應(yīng)為：RNH4+ROH+NaCIRNa+RCI+NH4OH

該反應(yīng)逆向程度比前述反應(yīng)要大得多。因此易漏鈉和氯。要求樹脂再生要徹底，再生度要達(dá)到陽99.5%、陰95%以上，否則不能采用。4.高速混床的型式第九頁，共二十九頁，2022年，8月28日5.高速混床樹脂的再生

高速混床失效后應(yīng)再生，一般采用體外再生。即把失效的樹脂轉(zhuǎn)移到專用的再生器中進(jìn)行再生，其再生過程與體內(nèi)再生相同，整個(gè)系統(tǒng)由混床、再生器和再生后樹脂的貯存器組成。樹脂的移送一般采用水力、氣水混合輸送。體外再生的優(yōu)點(diǎn)：①離子交換樹脂在專用設(shè)備中進(jìn)行反洗、分離和再生，有利于獲得較好的分離效果和再生效果。②體外再生簡(jiǎn)化了高速混床內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，混床中不用設(shè)置酸堿管道減少水流阻力，有利于混床高速運(yùn)行。③體外再生系統(tǒng)中有已再生好的樹脂，這樣可縮短混床停用時(shí)間，提高設(shè)備的利用率。體外再生的缺點(diǎn)：①增加了樹脂輸送、再生和貯存設(shè)備②管道長(zhǎng)、樹脂流失及磨損率大。第十頁，共二十九頁，2022年，8月28日6.陰、陽樹脂分離塔影響樹脂再生度高低的一個(gè)極為重要的因素是混床失效樹脂再生前能否徹底分離。當(dāng)分離不完全時(shí)，混在陽樹脂中的陰樹脂被再生成CI型，混在陰樹脂中的陽樹再生成Na型，這樣在運(yùn)行中勢(shì)必影響出水水質(zhì)。分離塔的結(jié)構(gòu)見右圖。底部主進(jìn)水閥、輔助進(jìn)水閥設(shè)置有多個(gè)不同流量，提供不同的反洗強(qiáng)度的水流，有利于樹脂的分離。塔上設(shè)有多個(gè)窺視空，便于觀察樹脂的分離情況。頂部進(jìn)水裝置采用支母管式，底部出水裝置采用不銹鋼雙速水嘴。分離塔的上部是一個(gè)錐形筒體。上大下??；下部是一個(gè)較長(zhǎng)且直的筒體。反洗時(shí)水能均勻地形成柱狀流動(dòng)，不使內(nèi)部形成大的擾動(dòng)；在反洗、沉降、輸送樹脂時(shí)，內(nèi)部擾動(dòng)可達(dá)最小程度。11411256210397813141.失效樹脂進(jìn)脂閥;2.陰脂出脂閥3.陽脂出脂閥;4.壓縮空氣進(jìn)氣閥5.頂部進(jìn)水閥;6.反洗進(jìn)水上部輔助閥7.底部進(jìn)氣閥;8.底部主進(jìn)水閥9.反洗進(jìn)水下部輔助閥10.反洗進(jìn)水中部輔助進(jìn)水閥11.上部水位調(diào)整閥;12.頂部排水閥13.底部排放閥;14.底部輔助進(jìn)水閥樹脂分離塔第十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日7.樹脂的分離利用陰、陽樹脂不同顆粒度、均勻度和不同比重，通過反洗流量的調(diào)整，形成樹脂的不同沉降速度，從而達(dá)到樹脂分離的目的。樹脂在分離前必須對(duì)樹脂進(jìn)行清洗。因高速混床具有過濾功能，樹脂層中截留了大量的污物，如不清除掉，會(huì)發(fā)生混床阻力增大、樹脂破碎及陰、陽樹脂再生前分離困難等問題。清洗樹脂最常用的方法是空氣擦洗法,在裝有失效樹脂的分離塔中多次反復(fù)地通入空氣，然后正洗的一種操作方法。擦洗的次數(shù)視樹脂污染程度而定，至出水清潔時(shí)為止。通入空氣的目的是松動(dòng)樹脂層和使污物脫落，正洗是使脫落下來的污物隨水流自底部排出。空氣擦洗還可減小靜電，防止樹脂抱團(tuán)，減小反洗時(shí)間和反洗流量，同時(shí)還可將粉末狀樹脂從樹脂表面沖走。減小運(yùn)行壓降反洗分層時(shí)，先用較高的反洗流速來反洗樹脂層，然后慢慢降低反洗流速。先使反洗流速降低到陽離子樹脂沉降時(shí)，經(jīng)一定時(shí)間，使陽離子交換樹脂積聚在上部錐形和下部圓柱的分界面以下，形成陽樹脂層，然后再慢慢地降低反洗流速使陽樹脂慢慢地、整齊地沉降下來。陽樹脂沉降的同時(shí)陰樹脂也開始沉降，當(dāng)反洗流速降低到陰樹脂沉降時(shí)，經(jīng)一定時(shí)間便得陰樹脂積聚在上部錐形和下部圓柱的分界面以下，形成陰樹脂層，然后再慢慢降低反洗流速一直到零。通過水力分層達(dá)到陰陽樹脂徹底分離的目的（交叉污染均低于0.1%）。。第十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日8.陰樹脂再生塔陰再生塔的結(jié)構(gòu)示意圖樹脂在分離塔中分離后，上部的陰樹脂輸送到陰再生塔進(jìn)行擦洗再生。再生塔的進(jìn)口裝置采用支母管式結(jié)構(gòu)，底部進(jìn)水、出水；出樹脂裝置采用的是雙速水嘴的結(jié)構(gòu)。陽再生塔兼樹脂貯存塔的結(jié)構(gòu)與陰再生塔類似，它的作用是將輸送來的陽樹脂進(jìn)行擦洗再生。低部排放閥陰塔頂部進(jìn)水閥低部進(jìn)水閥頂部排放閥低部輔助進(jìn)水閥陰塔進(jìn)堿閥頂部進(jìn)壓縮空氣閥頂部排氣閥進(jìn)脂閥中間排水閥底部進(jìn)氣閥出脂閥第十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日4.3600MW超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理為了保證水質(zhì)，超臨界機(jī)組必須進(jìn)行100%的凝結(jié)水處理。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)究竟采用何種方式為好，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：

1.凝結(jié)水系統(tǒng)的運(yùn)行壓力運(yùn)行方式有低壓（小于1MPa）和中壓（2MPa～3MPa）兩種，我國(guó)大多采用低壓運(yùn)行。石洞口電廠、平圩電廠、石橫電廠和吳涇電廠六期工程均采用了中壓運(yùn)行系統(tǒng)。采用中壓凝結(jié)水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)化了熱力系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的嚴(yán)密性，能耗省，也為凝結(jié)水處理系統(tǒng)布置在汽輪機(jī)房創(chuàng)造了條件。所以美國(guó)火電凝結(jié)水處理系統(tǒng)80%以上采用中壓運(yùn)行。國(guó)產(chǎn)超臨界機(jī)組也以考慮采用中壓凝結(jié)水處理系統(tǒng)為宜。但設(shè)備要進(jìn)口。

2凝結(jié)水系統(tǒng)中是否要設(shè)置前置過濾器前面提到的幾個(gè)電廠均不設(shè)置前置過濾器，由體外再生空氣擦洗高速混床承擔(dān)除鹽與除鐵的功能。其中石橫、平坪和吳涇電廠為亞臨界汽包爐，石洞口二廠為超臨界直流爐。汽包爐由于對(duì)給水的要求稍低，國(guó)內(nèi)機(jī)組一般不設(shè)前置過濾器，而對(duì)于亞臨界的直流鍋爐都要在空氣擦洗高速混床前設(shè)置前置過濾器，以保安過濾器較多。對(duì)于含鐵量不高時(shí)，如石洞口電廠，約為10μg/L～20μg/L，保安過濾器可以退出運(yùn)行，凝結(jié)水直接進(jìn)混床處理即可。但在鍋爐起動(dòng)時(shí)，保安過濾器的設(shè)置還是很有必要的，因?yàn)槲覈?guó)的現(xiàn)實(shí)情況是：制造廠的設(shè)備防腐工作，安裝期間的化學(xué)監(jiān)督以及運(yùn)行鍋爐的停爐保護(hù)都不夠完善，因此機(jī)組起動(dòng)時(shí)凝結(jié)水含鐵量很高。新機(jī)組起動(dòng)時(shí)，空氣擦洗混床進(jìn)水含鐵量應(yīng)小于400μg/L，因此如不設(shè)前置過濾器，起動(dòng)時(shí)排放水量很大，實(shí)際上也有不少電廠在循環(huán)沖洗時(shí)，進(jìn)入混床的水的含鐵量較上述規(guī)定高得多，以致使混床擦洗過頻。因此，國(guó)產(chǎn)超臨界機(jī)組的凝結(jié)水處理以設(shè)置前置過濾器為妥，前置過濾器在起動(dòng)時(shí)使用，可縮短起動(dòng)時(shí)間，減少排放量，在機(jī)組出現(xiàn)異常水質(zhì)時(shí)，也可確保水質(zhì)合格。前置過濾器一般從國(guó)外進(jìn)口。國(guó)外一般采用化學(xué)纖維線繞管式過濾器較多。該過濾器在低壓和中壓下均可使用。能去除水中1μm～25μm的懸浮顆粒。第十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日3凝結(jié)水混床的運(yùn)行型式及再生工藝（1）超臨界機(jī)組凝結(jié)水混床應(yīng)考慮采用氨型方式運(yùn)行，因?yàn)槌R界機(jī)組對(duì)熱力系統(tǒng)的防腐有更高的要求。當(dāng)采用全揮發(fā)處理時(shí)，給水pH控制在9.5～9.6對(duì)抑制鐵的腐蝕較為理想。如凝結(jié)水混床以氫型運(yùn)行，制水周期將大為縮短，致使混床再生頻繁，耗用再生劑增多，而混床出口又需加氨提高pH,這很不經(jīng)濟(jì)。以氨型運(yùn)行，制水周期可大大延長(zhǎng)，混床進(jìn)出口pH和含氨量相同。國(guó)外多采用此型式運(yùn)行，氨型混床的條件是樹脂再生度高，凝汽器必須嚴(yán)密。（2）氨型混床必須采用有效的陽、陰樹脂分離措施，保證樹脂達(dá)到較高的再生度，可選用的工藝很多，如石橫電廠的分離塔法；望亭電廠的惰性樹脂法；元寶山電廠的氨化法；石洞口電廠的浮選分離法等。第十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日4.4600MW超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理實(shí)例1系統(tǒng)及設(shè)備簡(jiǎn)介每臺(tái)機(jī)組有三臺(tái)φ3000空氣擦洗體外再生高速混床（兩臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用）及一套體外再生設(shè)備，無前置過濾器，具有處理100%凝結(jié)水流量的能力，有最大100%凝結(jié)水量的旁路管。當(dāng)壓差或凝結(jié)水溫度超過設(shè)定值時(shí)，旁路閥自動(dòng)打開并報(bào)警。單元機(jī)組單用一套凝結(jié)水精處理系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)備規(guī)范如表4.4.1所示。系統(tǒng)設(shè)備和酸、堿計(jì)量箱、計(jì)量泵、體外再生設(shè)備布置在汽機(jī)房底層，酸、堿貯存箱和輸送泵布置在水處理室。600MW凝結(jié)水精處理設(shè)備規(guī)范編號(hào)設(shè)備名稱規(guī)范數(shù)量

1運(yùn)行塔球型φ3048，襯膠，流量800t/h，流速121m/h（最大），設(shè)計(jì)壓力4.22Mpa，溫度60℃，陽樹脂DOWHGR-W2，3.99m3，陰樹脂DOW550A，2.66m3

32陽再生塔φ2135，高4420mm，襯膠，設(shè)計(jì)壓力0.69MPa

13陰再生塔φ1372，高4572m，襯膠，設(shè)計(jì)壓力0.69MPa

14樹脂貯存塔φ2135，高3277mm，襯膠，設(shè)計(jì)壓力0.69MPa

15熱水箱φ1829，高3048mm，電加熱60kW，設(shè)計(jì)壓力0.69MPa，涂環(huán)氧樹脂1第十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日2水質(zhì)控制指標(biāo)水質(zhì)控制指標(biāo)如表4.4.2所示。機(jī)組在啟動(dòng)時(shí)，精除鹽裝置有明顯的降低濁度、去除Fe、Na、SiO2的作用。該廠2號(hào)機(jī)組在正常運(yùn)行時(shí)，精除鹽裝置可以達(dá)到下列指標(biāo)：電導(dǎo)率0.08μS/cm左右，Na+為1μg/L左右，SiO2為2μg/L左右，F(xiàn)e＜5μg/L，Cl-為0.8～2μg/L，SO42-為0.8～1.5μg/L。表4.4.2600MW機(jī)組凝結(jié)水精除鹽水質(zhì)控制指標(biāo)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)高限報(bào)警值項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)高限報(bào)警值全固形物μg/L≤2010鈉μg/L≤110懸浮物μg/L≤1510CI－μg/L≤2二氧化硅μg/L≤510SO42－μg/L≤2鐵μg/L≤510氫電導(dǎo)率μg/L≤0.10.2第十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日3.再生工藝為保證出水質(zhì)量，防止陽、陰樹脂的交叉污染，GRAVER公司在設(shè)計(jì)中提出了兩種再生工藝：二次分離工藝（也叫氫循環(huán)法）和“Seprex”法（即濃堿分離法或浮洗法）。在二次分離法（氫循環(huán)法）中，第一步是將失效的混合樹脂在陽再生塔內(nèi)初步完成陽、陰樹脂的分離，將陰樹脂水力輸送到陰再生塔；第二步，夾帶進(jìn)陰再生塔內(nèi)的陽樹脂與陰樹脂因比重之差進(jìn)一步水力分離，陽樹脂深入底部，在設(shè)計(jì)中已留有一定高度以沉積分離出來的陽樹脂，如夾帶太多，超過高度則多余的陽樹脂從底部輸送到陽再生塔。在這二次分離法中，全靠水力利用陽、陰樹脂比重差進(jìn)行分離。而在“Seprex”法中，則是利用再生劑本身的比重，使之恰好介于陽、陰樹脂的比重之間，形成陰樹脂上浮，陽樹脂下沉，中間被厚度為130～150mm的8%～16%堿液所分開，可把陽樹脂及其細(xì)粒徹底從陰樹脂中分離出來，這是一種靜態(tài)分層法，是避免混床再生中陽、陰樹脂交叉污染的有效方法。“Seprex”法再生一次需16h，采用二次分離法再生一次需8h。精除鹽裝置采用HCI和高純NaOH（膜法生產(chǎn)）再生。由于再生系統(tǒng)不能將陰樹脂再生完全，目前樹脂再生度達(dá)不到氨型運(yùn)行的要求，因而只能氫型運(yùn)行，當(dāng)氨穿透時(shí)，精除鹽裝置出水Cl-和Na+含量就上升，該除鹽裝置就得撤出運(yùn)行。由于系統(tǒng)pH達(dá)9.4，所以精除鹽運(yùn)行周期僅7—10天，周期制水量約150000m3。為了使陽、陰樹脂的分離更完全，由電廠做了部分改進(jìn)，即將陽再生塔上部的陰樹脂引出管加高。第十八頁，共二十九頁，2022年，8月28日§4.5600MW亞臨界汽包爐凝結(jié)水精處理實(shí)例凝結(jié)水處理系統(tǒng)由混合床系統(tǒng)、體外再生系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)三大部分組成。1．混合床系統(tǒng)由三臺(tái)H-OH型離子交換體外再生混合床并列，兩臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用，可滿足100%處理凝結(jié)水的需要。此外，還設(shè)有凝結(jié)水旁路管系統(tǒng)及控制部件。整個(gè)系統(tǒng)配備四份樹脂，三份在混合床中，另一份在樹脂貯存罐內(nèi)?；旌洗驳闹饕獏?shù)如表4.5.1所示?；旌洗簿哂星蛐屯鈿?，殼體為碳鋼襯膠，直徑3m，進(jìn)水裝置呈放射式用316不銹鋼管制成。排水裝置為立體母管支管式，用316不銹鋼管制成，帶有不銹鋼絲網(wǎng)護(hù)罩的濾元。表4.5.1凝結(jié)水處理混床主要參數(shù)(見教材84頁)混床壓力/MPa混床流速/m.h-混床流量/t.h-混合溫度/℃混床壓差/MPa設(shè)計(jì)值運(yùn)行值設(shè)計(jì)正常值峰值正常值最大值設(shè)計(jì)值運(yùn)行值清潔正常值污臟正常值3.52.6100120794.5874.560490.1750.35混床設(shè)有進(jìn)、出樹脂的管道，壓縮空氣進(jìn)、出管路，監(jiān)視窗，升壓與泄壓附件。并附帶有樹脂捕捉器，流量、壓力、溫度等傳感器以及電導(dǎo)率、pH、微納儀等化學(xué)儀表。混床的水、氣系統(tǒng)采用電動(dòng)蝶閥。

整套凝結(jié)水除鹽系統(tǒng)由美國(guó)Balco公司引進(jìn)，并采用美國(guó)生產(chǎn)的Dowexonosphere顆粒均勻的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿離子交換樹脂。第十九頁，共二十九頁，2022年，8月28日

混床中允許樹脂的膨脹高度為100%，陰、陽樹脂的體積為1:1，樹脂層高度1m。

樹脂體積：陽交換樹脂3.2m3；陰交換樹脂3.2m3。

樹脂捕捉器內(nèi)部裝有不銹鋼絲網(wǎng)濾元，其壓差不超過0.014MPa，設(shè)有電子壓差傳感器以指示該壓差。

混床系統(tǒng)還配有兩臺(tái)流量為408m3/h，揚(yáng)程為0.288MPa的再循環(huán)清洗泵，以供混床投運(yùn)前純化出水水質(zhì)用。

2體外再生系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括空氣擦洗及氨化過程，由分離兼陽樹脂再生罐（一臺(tái)）、陰再生罐（一臺(tái)）、樹脂貯存罐（一臺(tái)）、熱水箱（一臺(tái)）、氨溶液箱（一臺(tái)）、液氨罐（與鍋內(nèi)加氨系統(tǒng)合用一臺(tái)貯罐）、樹脂添加斗（一只）、以及酸、堿計(jì)量泵、風(fēng)機(jī)、水泵、氨液泵、就地控制柜、化學(xué)儀表及流量、壓力、溫度等表組成。

（1）分離兼陽樹脂再生罐為鋼質(zhì)，內(nèi)襯4.76mm厚橡膠層。罐直徑2.1m，高3.66m。下部排水裝置呈放射式，由耐鹽酸的鎳基合金管制成，進(jìn)水裝置為支管式，所用材質(zhì)與排水裝置同。陰樹脂收集裝置在樹脂層中陽、陰樹脂分界處。罐體設(shè)有視孔三個(gè)，一個(gè)設(shè)在頂部，一個(gè)設(shè)在中間用以觀察樹脂分層情況，第三個(gè)設(shè)在下部陽樹脂層中間。允許樹脂膨脹高度為100%。

設(shè)計(jì)壓力：0.7MPa；工作壓力：0.525MPa。

再生劑：30%HCI；再生液濃度：6%；

再生水平不低于130kg/m3樹脂。

陽樹脂再生罐附帶有電導(dǎo)儀、微鈉儀、酸度計(jì)等化學(xué)代表。第二十頁，共二十九頁，2022年，8月28日（2）陰離子交換樹脂再生罐：直徑1.5m，高3.66m，碳鋼制，內(nèi)襯橡膠。內(nèi)部有三套管型分配裝置，其材質(zhì)為不銹鋼。罐體上有兩個(gè)視孔，分別設(shè)在預(yù)部和下部。

允許樹脂膨脹高度為100%。

設(shè)計(jì)壓力：0.7MPa；工作壓力：0.525MPa。

再生劑：40%NaOH；再生液濃度：4%；

再生水平不低于130kg/m3樹脂。

陰樹脂再生罐附設(shè)有電導(dǎo)儀和堿濃度計(jì)等化學(xué)儀表。

（3）樹脂貯存罐：直徑2.1m，高3.66m，碳鋼內(nèi)襯橡膠。罐體有三個(gè)視孔，上、下各一個(gè)，中間樹脂交界處一個(gè)。罐內(nèi)上、下各一套分配裝置，上分配裝置為支管式，下分配裝置為放射式，都用316不銹鋼制成。

貯存罐附設(shè)有電導(dǎo)儀。

（4）熱水箱：直徑1.8m，高3.0m，內(nèi)有四組電加熱裝置。

（5）氨溶液箱：直徑1.8m，高3.0m。

（6）樹脂添加斗：直徑1.2m，高1.5m，布置在6m平臺(tái)上，處于分離罐的頂上。

（7）酸、堿計(jì)量泵：各兩臺(tái)，酸計(jì)量泵（隔膜式）流量為2648L/h；堿計(jì)量泵（柱塞式）流量為908L/h。壓力都是0.5MPa。

3控制系統(tǒng)整套凝結(jié)水除鹽系統(tǒng)由主控盤、電源開關(guān)柜和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)凝結(jié)水除鹽系統(tǒng)自動(dòng)、遠(yuǎn)方和就地操作。（1）主控制盤：包括程序控制器、操作盤、模擬顯示盤、化學(xué)儀表的記錄與指示部分，壓力、溫度、流量等指示設(shè)計(jì)、報(bào)警器和光字牌等。程序控制器為Modicom584M可編程邏輯控制器，帶有16KCMOS記憶裝置，能承受32個(gè)I/O通道，每個(gè)通道最多可以有128個(gè)輸入和128個(gè)輸出。第二十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日

操作盤位于主控制盤中間下方，它由一系列選擇開關(guān)及電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器組成，借此可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的程序控制自動(dòng)操作或遠(yuǎn)方手動(dòng)操作。模擬顯示部分位于主控制盤中間下方，由混合床系統(tǒng)及再生系統(tǒng)各設(shè)備及閥門、泵、風(fēng)機(jī)等模擬圖組成，以指示燈顯示各容器、閥門、泵、風(fēng)機(jī)等的狀態(tài)。例如混床的運(yùn)行、備用、輸送樹脂等三種狀態(tài)都可由指示燈的亮、滅顯示出來。再生的過程亦能顯示出來，根據(jù)容器及閥門的指示燈，在模擬盤上顯示出再生正在進(jìn)行的步驟。聲光報(bào)警顯示系在主控制盤上方設(shè)有8×3塊光字牌用以顯示各有關(guān)指標(biāo)的超限（如容器液位超限或溶液濃度超過或低于規(guī)定值等），同時(shí)發(fā)出聲音報(bào)警信號(hào)。每臺(tái)混床出水裝有一組流量、pH、含Na量和電導(dǎo)率表計(jì)。出水母管裝有一組pH、含Na量和電導(dǎo)率表計(jì)。另有電導(dǎo)率指示表6塊，氨液濃度表1塊，指示再生系統(tǒng)中的各有關(guān)量。為了記錄以上的指示數(shù)量，使用了六色記錄儀4臺(tái)，另有1臺(tái)雙色記錄儀記錄再生酸、堿液濃度。1臺(tái)單色記錄儀記錄出水母管水樣中含Na量，并有混床壓差表三塊、累積式流量記錄器三只以及樹脂捕捉器壓差表及時(shí)間指示表等。而再生系統(tǒng)每個(gè)部件的流量、壓力等指示表計(jì)為就地指示式，不在主控盤上反映。（2）電源開關(guān)柜設(shè)置在除鹽系統(tǒng)旁。（3）執(zhí)行械由電動(dòng)蝶閥、氣動(dòng)隔膜閥、泵和風(fēng)機(jī)等組成。2.4凝結(jié)水除鹽系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)第二十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日（1）凝結(jié)水除鹽系統(tǒng)中的混合床為球型中壓設(shè)備，設(shè)計(jì)壓力3.5MPa，運(yùn)行壓力2.6MPa。凝結(jié)水泵出水通過混床后直接進(jìn)入低壓加熱器，中間省去了一級(jí)凝升泵和凈水箱，不僅降低電耗，更主要的是使主機(jī)系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，增加了運(yùn)行可靠性，而且減少了凝結(jié)水與大氣接觸機(jī)會(huì)，使凝結(jié)水的溶解氧不至于增大，從而對(duì)防護(hù)低壓加熱器系統(tǒng)管理的氧腐蝕有利，也就有利于降低給水含鐵量。（2）凝結(jié)水除鹽系統(tǒng)中不設(shè)前置過濾器，直接用混床除去凝結(jié)水中含鐵量，然后在再生中用空氣擦洗法將鐵從樹脂中清除掉，技術(shù)上是先進(jìn)的，同時(shí)也簡(jiǎn)化了除鹽系統(tǒng)，增加了運(yùn)行可靠性。（3）控制系統(tǒng)采用了較先進(jìn)的可編程序控制器，這種控制器具有體積小、性能可靠、能方便地改變程序等優(yōu)點(diǎn)。（4）除鹽系統(tǒng)備有四份樹脂，兩份運(yùn)行，一份備用，一份再生，從而縮短了混床由于需要再生樹脂而停運(yùn)的時(shí)間。（5）凝結(jié)水除鹽混床系統(tǒng)設(shè)有差壓聯(lián)鎖和混床運(yùn)行方式聯(lián)鎖的凝結(jié)水旁路，以確保主系統(tǒng)安全運(yùn)行。（6）監(jiān)督控制儀表及報(bào)警系統(tǒng)比較完整。（7）采用計(jì)量泵輸送濃酸、堿液、使酸、堿系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，有利于自動(dòng)控制，也有利于將濃酸、堿系統(tǒng)遠(yuǎn)離主廠房布置。

第二十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日（8）離子交換樹脂選用了美國(guó)Dowex公司的樹脂。該樹脂具有極好的顆粒均勻性，90%以上的樹脂幾乎具有相同的顆粒直徑，顆粒直徑與平均直徑相比，最大誤差僅為±100μm。因此具有良好的分離特性，也有利于保證出水質(zhì)量合格。（9）混床系統(tǒng)設(shè)置了兩臺(tái)再循環(huán)清洗泵，用于混床投運(yùn)前的再循環(huán)清洗，直到混床清洗出水合格才投運(yùn)，這也是一項(xiàng)保證混床出水水質(zhì)合格的措施。（10）再生系統(tǒng)設(shè)置了氨循環(huán)裝置，以使再生好的陰樹脂中混雜的陽樹脂轉(zhuǎn)化為銨型，有利于保證混床出水合格。（11）采用電熱水箱加熱水以稀釋堿液，提高陰交換樹脂的再生效果。（12）在混床與再生系統(tǒng)之間的樹脂輸送系統(tǒng)上設(shè)有防爆器，分離罐上裝有泄壓閥，以防止再生系統(tǒng)發(fā)生超壓情況。

第二十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日皇島電廠660MW機(jī)組凝結(jié)水精處理系統(tǒng)概述凝結(jié)水精處理系統(tǒng)每臺(tái)機(jī)組由兩臺(tái)前置過濾器和3*50%高速混床組成。機(jī)組啟動(dòng)初期，凝結(jié)水含鐵量超過1mg/L時(shí)，不進(jìn)入凝結(jié)水精處理混床系統(tǒng)，僅投入前置過濾器，迅速降低鐵懸浮物，使機(jī)組盡早轉(zhuǎn)入運(yùn)行。當(dāng)發(fā)生壓降過高，表明截留了大量固體，前置過濾器退出運(yùn)行，用反洗水泵和壓縮空氣進(jìn)行反洗。前置過濾器進(jìn)出口母管設(shè)一個(gè)0-50%-100%開度的旁路開關(guān)。前置過濾器的正常運(yùn)行周期不低于10天，前置過濾器進(jìn)口懸浮物不超過200μg/L時(shí)濾元的使用壽命不低于1年，前置過濾器的濾元的正常使用壽命不低于兩年或反洗次數(shù)不低于100次?；齑矠閮膳_(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用，當(dāng)某一臺(tái)混床出水不合格或壓差過大時(shí)，將啟動(dòng)另一臺(tái)混床進(jìn)行再循環(huán)運(yùn)行直至出水合格并入系統(tǒng)。此時(shí)，將失效的混床解列，并將失效樹脂輸送至再生系統(tǒng)進(jìn)行再生，然后將再生好的備用樹脂輸送至混床備用?；齑蚕到y(tǒng)設(shè)有手動(dòng)檢修旁流閥?；齑苍跐M負(fù)荷及AVT運(yùn)行工況下pH不低于9.2運(yùn)行周期不低于10天。每?jī)膳_(tái)機(jī)組的混床共用一套再生裝置，再生裝置的主要功能滿足混床NH4/OH型運(yùn)行時(shí)的樹脂分離、清洗、再生的全部要求。且不能對(duì)樹脂造成不必要的損害。系統(tǒng)采用在國(guó)內(nèi)有成熟運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的再生技術(shù)。再生單元為全套進(jìn)口設(shè)備。第二十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日1前置過濾器單元（含旁路）。包括前置過濾器、反洗水泵、排水泵等配套設(shè)備及單元內(nèi)所有的管道、管件、閥門、管道支吊架及必須的附件（還包括設(shè)備本體的照明裝置等）。還包括測(cè)量?jī)x表及其取樣導(dǎo)管和儀表閥門等安裝附件。過濾