凝結水精處理現狀及新技術應用研究
摘要：論述凝結水精處理系統的必要性，以及國內凝結水精處理技術，指出樹脂分離與混合的固有矛盾是技 術上的不足之處，另一不足之處是樹脂分離再生工藝較為復雜，而以時間為步驟的程驟控制方式過于機械、簡 單，二者不能匹配是程控系統投入不好的主要原因。
關鍵詞：凝結水精處理；再生；浮床；程序控制
中國的電網很大，高參數、大容量機組相繼推 出，對凝結水精處理也有更高的要求。水是火力發 電機組機爐問能量傳遞的唯一介質，為此，它對機組 安全、經濟作用是很大的，特別是凝結水的質量(相 對于整個汽水系統)起著決定作用。
1 凝結水精處理系統在電廠水處理系統中 的必要性
凝結水精處理裝置是大型機組汽包鍋爐和直流 鍋爐的重要輔助設備。在我國，所有直流鍋爐和大 部分300 MW 及以上機組汽包鍋爐均配備凝結水 精處理裝置。該裝置的安全、穩定運行對于鍋爐的 給水質量起關鍵作用。
高速混床的及時投運對啟動過程中除鐵、硅起了 關鍵作用。機組在啟動初的一段時問里，凝結水系統 中的懸浮鐵及二氧化硅含量較高，此時鍋爐給水主 要是由除鹽水直接經除氧器補充，凝結水不能回收， 大量的懸浮鐵及粒裝鐵通過凝結水泵再循環不斷排 出系統外，凝結水不斷凈化，待機組負荷達10 Mw 時，凝結水含Fe 1 000 Ixg·L～，SiO2 100 g·L～，此時 投入高速混床，不但可有效保護樹脂少受污染，同 時起到了截流過濾懸浮鐵及二氧化硅的作用，使凝 結水含Fe量降至20 g·L。左右， 而且也使給水 SiO 含量逐漸下降至合格，隨之爐水及蒸汽的Si0 含量也隨著鍋爐的洗硅進程下降，促進了鍋爐洗硅 的順利進行，同時蒸汽品質在較短時問內即達到 合格指標 。
2 我國凝結水精處理裝置的主要形式
目前，我國的凝結水精處理裝置為過濾、混床處 理方式。過濾方式有前置陽床過濾器、管式過濾器和 覆蓋過濾器等形式。由于覆蓋過濾器運行操作較為 繁瑣，除在老機組應用較多外，新建機組已基本不 用。這種形式的過濾器出水質量均很穩定。近l0 年來新建機組的精處理系統基本配置了陽床過濾器 和管式過濾器。另外還有少量機組不設置精處理過 濾，而對凝結水直接進行混床處理，這種形式的機組 在啟動初期耗水量較大，而且凝結水對混床樹脂有 一定污染。從各電廠的應用情況來看，精處理的過濾 工藝是必需的。管式過濾器和陽床過濾器并無明顯 缺陷，均能滿足安全、穩定、運行的要求。生產過程 中出現的問題和混床有關，因此，本文將分析混床處 理所產生的問題。
混床處理工藝的設備包括混合離子交換器和體 外再生設備。其中體外再生設備主要包括樹脂分離 器、陰(陽)樹脂再生器、樹脂貯存塔、混雜樹脂塔和 酸堿再生設備。目前國內混床處理工藝主要特點 體現在樹脂分離再生工藝上。樹脂的分離再生工藝 有三種。
2．1 樹脂二次分離再生工藝
所謂樹脂二次分離再生工藝，是將失效的混床 樹脂輸送至樹脂分離器(陽樹脂再生器)，完成水力 分離后，將上層的陰離子交換樹脂移送至陰樹脂再 生器。陰陽樹脂分離面附近的混合樹脂輸送到混雜 樹脂塔，然后分別再牛陰陽樹脂。對于混雜樹脂塔 內的樹脂，下～ 次再生時將被送回到樹脂分離器 (陽樹脂再生器)內進行二次分離。在這里，樹脂分 離器同時作為陽樹脂再生器。其再生步驟為：將混 床失效樹脂送到樹脂分離器(陽樹脂再生器)；混雜 樹脂從雜樹脂塔輸送到樹脂分離器；樹脂分離器內 反洗分層；樹脂分離器內上部陰樹脂輸送到陰樹脂 再生器內；樹脂分離器內中問層混雜樹脂送回混雜 樹脂塔；分別對陰陽樹脂進行再生；將再生好的陰陽 樹脂送到樹脂貯存塔。該工藝在我國張家口發電廠、 鄒縣電廠等均有應用。
2．2 錐體分離再生工藝
錐體分離再生工藝是將樹脂分離器底部作成一 錐體。該設備同時作為陰樹脂再生器而不作為陽樹 脂再生器。失效樹脂從混床輸送到樹脂分離器完成 水力分層后，位于樹脂分離器下部的陽樹脂從錐體 底部被輸送到陽樹脂再生器。由于樹脂分離器底部 為一錐形體，樹脂分離界面的樹脂很少，從而減少中 間混合樹脂的數量，提高分離效果。在輸送陽樹脂 時，分離界面在自動控制時的自動檢測常采用光電 法或電導法[sJ。所謂光電法即采用光電計檢測陰陽 樹脂顏色的深淺；而電導法則采用測量陰陽樹脂輸 送水的電導變化，當充入 ，氣體的樹脂輸送水由 陽樹脂變為陰樹脂時，其電導將變小。 利用兩種方 式產生的信號變化來控制陰陽樹脂界限。其再生步 驟為：失效樹脂從混床輸送到樹脂分離器(陰樹脂 再生器)，在樹脂分離器內反洗分層；利用水力方法 將分離器下部陽樹脂從錐體底部輸送到陽樹脂再生 器；分別對陰陽樹脂進行酸堿再生；將再生好的陰樹 脂輸送到陽樹脂再生器備用。
我國的西柏坡電廠、秦皇島熱電廠、邯峰、三河 等電廠應用的精處理裝置屬于此種類型。
2．3 陰陽樹脂的單塔再生工藝
該工藝是將失效樹脂從混床輸送到樹脂分離器 內，失效樹脂水力分層后，在分離器內同時對陰陽樹 脂進行再生。樹脂分離器同時作為樹脂再生器。該 方式同補給水處理除鹽混床完全相同。再生步驟為： 失效樹脂水力輸送到樹脂分離器，在樹脂分離器內 進行水力分層；樹脂分離器內陰陽樹脂進行酸堿再 生：再生好的樹脂輸送到混床內混和備用。
我國從俄羅斯引進的機組中所配備的精處理裝 置均為此種類型。
3 精處理系統的不足之處
………………
4 原因分析
5 新技術應用
6 結語
通過對現有的凝結水精處理工藝的利弊分析，發現存在的問題，并分析了部分問題的原因，有助于電廠實際生產運行，改進工藝的缺陷；經過對天津華能楊柳青電廠德國全套設備運營參數分析，其優點值得國內電廠借鑒。
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