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凝結(jié)水精處理再生工藝

時(shí)間:2018-03-29 14:50 電話(huà)：010-8022-5898 點(diǎn)擊: 9次

　　作為現(xiàn)代電廠(chǎng)水處理中一個(gè)極為重要的環(huán)節(jié)，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)可以有效地提高熱力系統(tǒng)的水汽品質(zhì)，減緩機(jī)組受熱面的腐蝕、結(jié)垢，提高機(jī)組熱效率，縮短新機(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間，保障機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行[1, 2, 3]。在我國(guó)，所有的直流鍋爐和大部分300 MW及以上機(jī)組汽包鍋爐均配備凝結(jié)水精處理系統(tǒng)[4, 5]。作為鍋爐給水主要組成部分，凝結(jié)水水質(zhì)將直接影響給水質(zhì)量，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的運(yùn)行好壞就成為改善機(jī)組汽水品質(zhì)的重要處理環(huán)節(jié)[6, 7]。高速混床樹(shù)脂的再生程度直接影響著高速混床的運(yùn)行周期和出水水質(zhì)，所以再生系統(tǒng)的穩(wěn)定、有效運(yùn)行至關(guān)重要。

　　本試驗(yàn)涉及的機(jī)組在啟動(dòng)期間，凝結(jié)水精處理再生系統(tǒng)已經(jīng)正常投入使用。但是隨著再生次數(shù)的增多，發(fā)現(xiàn)再生系統(tǒng)設(shè)備本身及設(shè)計(jì)都存在一些問(wèn)題。對(duì)此，提出了切實(shí)有效的措施和合理化建議，以保證精處理系統(tǒng)穩(wěn)定、有效的運(yùn)行，進(jìn)一步改善整個(gè)機(jī)組的水汽品質(zhì)。

　　1 凝結(jié)水精處理再生系統(tǒng)介紹

　　新密電廠(chǎng)二期2×1 000 MW機(jī)組擴(kuò)建工程凝結(jié)水精處理系統(tǒng)與熱力系統(tǒng)聯(lián)接方式采用單元制，即每臺(tái)機(jī)組設(shè)置1套100%中壓凝結(jié)水精處理裝置(每臺(tái)機(jī)組設(shè)2臺(tái)前置過(guò)濾器、4臺(tái)D3256精處理混床)，系統(tǒng)處理水量為2 320 m3/h。2臺(tái)機(jī)組共用1套再生系統(tǒng)，再生方式采用高塔分離法體外再生技術(shù)[8, 9, 10, 11]，再生系統(tǒng)主要流程如圖1所示。

　　圖1 凝結(jié)水精處理再生系統(tǒng)流程

　　2 機(jī)組啟動(dòng)期間再生系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題及措施

　　2.1 樹(shù)脂擦洗分離期間排水中含有大量油污

　　機(jī)組啟動(dòng)期間，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)出水質(zhì)量超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[12, 13]時(shí)，需將高速混床退出系統(tǒng)，并將失效樹(shù)脂輸送至分離塔進(jìn)行擦洗、分離。在對(duì)失效樹(shù)脂進(jìn)行擦洗(充水→頂壓排水→空氣擦洗→反洗→重力排水)時(shí)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)排水口有一定量的黃色、黑色塊狀油污。初步懷疑為凝結(jié)水泵出口水當(dāng)中含有油，使樹(shù)脂受到油污染，并攜帶油污進(jìn)入再生系統(tǒng)。但是混床的運(yùn)行周期并沒(méi)有縮短，而且凝結(jié)水中油含量監(jiān)測(cè)為零，其他指標(biāo)：鐵24.72 μg/L、鈉4.65μg/L、硅17.5 μg/L，這說(shuō)明樹(shù)脂在高速混床正常運(yùn)行時(shí)并沒(méi)有受到污染，樹(shù)脂中的油污應(yīng)該是輸送樹(shù)脂時(shí)或再生系統(tǒng)擦洗時(shí)沾染的。

　　對(duì)再生及輔助系統(tǒng)進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)用壓縮空氣罐底部排污門(mén)有大量黃色油狀物排出，這說(shuō)明分離塔樹(shù)脂中的油污來(lái)自壓縮空氣。將失效樹(shù)脂送至分離塔和對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行頂壓排水時(shí)，都會(huì)使壓縮空氣中攜帶的油污進(jìn)入再生塔，導(dǎo)致樹(shù)脂被油污染，進(jìn)一步加大樹(shù)脂的再生難度。出現(xiàn)這種問(wèn)題主要是由于運(yùn)行人員沒(méi)有對(duì)壓縮空氣罐進(jìn)行定期排污。此外，機(jī)組空壓系統(tǒng)空氣凈化裝置運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致油污進(jìn)入空氣罐中。對(duì)此，要求運(yùn)行人員對(duì)壓縮空氣罐進(jìn)行定期排污，并通知主機(jī)運(yùn)行人員對(duì)空壓系統(tǒng)空氣凈化裝置進(jìn)行徹底檢查，以免不合格的壓縮空氣進(jìn)入到系統(tǒng)中。

　　一般情況下，油污染的樹(shù)脂采用堿性氯化鈉的復(fù)蘇處理方法，即10% NaCl+2%～5% NaOH，也可以添加一定量的磷酸三鈉增強(qiáng)樹(shù)脂的膨脹作用[14, 15, 16]。在機(jī)組啟動(dòng)期間，凝結(jié)水水質(zhì)較差，高速混床運(yùn)行周期短、再生頻繁。根據(jù)精處理系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，將用酸、堿再生液對(duì)陽(yáng)、陰失效樹(shù)脂進(jìn)行復(fù)蘇處理。

　　首先，壓縮空氣罐多次排污至沒(méi)有油漬后，對(duì)分離塔中樹(shù)脂進(jìn)行擦洗、分離。其次，將分離好的陰陽(yáng)樹(shù)脂輸送至陰陽(yáng)塔，并將陰陽(yáng)塔水排放至中部排水門(mén)不出水。比較后，將酸、堿再生液質(zhì)量分?jǐn)?shù)調(diào)至5%，對(duì)陽(yáng)、陰樹(shù)脂進(jìn)行進(jìn)酸堿復(fù)蘇15 min，浸泡20 min，然后進(jìn)行擦洗和反洗。等到中部排水中沒(méi)有黑色油漬時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行第二次復(fù)蘇處理，操作方式與次一樣。復(fù)蘇處理后，按照正常的操作步序?qū)?shù)脂進(jìn)行再生、置換、正洗、混合備用等步驟。

　　高速混床在正常情況下單個(gè)周期的制水量在10萬(wàn)t左右。油污染的樹(shù)脂經(jīng)過(guò)復(fù)蘇處理、再生后輸送至混床，高速混床制水量達(dá)到8.6萬(wàn)t。再次再生后，周期制水量達(dá)到了9.5萬(wàn)t左右。這說(shuō)明油污染樹(shù)脂經(jīng)過(guò)復(fù)蘇處理后，工作交換容量基本上恢復(fù)到了原有水平，再生周期恢復(fù)正常，可以保證高速混床的穩(wěn)定、高效投運(yùn)。

　　2.2 再生系統(tǒng)分離塔、陰陽(yáng)塔擦洗運(yùn)行步序不合理

　　分離好的陰陽(yáng)樹(shù)脂輸送至陰陽(yáng)塔后，需要進(jìn)一步進(jìn)行擦洗和反洗�？諝獠料纯梢韵龢�(shù)脂的靜電抱團(tuán)現(xiàn)象，也可以松動(dòng)樹(shù)脂表面的雜質(zhì)和去除樹(shù)脂層中的金屬腐蝕產(chǎn)物，然后通過(guò)反洗將雜質(zhì)排出[17, 18]。

　　廠(chǎng)家提供的擦洗程控步序?yàn)椋簤毫ε潘?rarr;空氣擦洗→水反洗→空氣加壓→底部及四周沖洗→滿(mǎn)水。頂壓排水時(shí)，罐內(nèi)壓強(qiáng)維持在大約0.25 MPa。擦洗廢水排至廢水樹(shù)脂捕捉器時(shí)，由于水中有一定的雜質(zhì)，樹(shù)脂捕捉器的濾網(wǎng)會(huì)有一定的堵塞，導(dǎo)致排水不流暢，使得捕捉器內(nèi)水位上升，有時(shí)會(huì)從頂部溢出。壓力排水結(jié)束后，空氣擦洗開(kāi)始。羅茨風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，由于頂部排氣門(mén)小，廢水樹(shù)脂捕捉器內(nèi)部還有較高液位的水，帶壓的空氣通過(guò)排氣管進(jìn)入樹(shù)脂捕捉器直接將內(nèi)部的水?dāng)D壓出樹(shù)脂捕捉器，四處飛濺。水花直接飛濺到再生系統(tǒng)附近的氣動(dòng)閥門(mén)的電磁閥箱，使得多個(gè)電磁閥燒壞，嚴(yán)重影響了再生系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

　　針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，提出了兩個(gè)方案。個(gè)方案是在“壓力排水”和“空氣擦洗”這兩個(gè)步驟之間添加“泄壓”步序。“泄壓”可以將設(shè)備內(nèi)的壓強(qiáng)降至常壓，也可以在這個(gè)時(shí)間段里排空廢水樹(shù)脂捕捉器中的水，有效地避免水花飛濺的問(wèn)題。另一種方案是：“空氣擦洗”剛開(kāi)始時(shí)，羅茨風(fēng)機(jī)排污門(mén)延時(shí)60 s再關(guān)閉。大部分的氣體通過(guò)開(kāi)啟的羅茨風(fēng)機(jī)排污門(mén)排出，頂部排氣管可以使樹(shù)脂罐快速“泄壓”，同時(shí)樹(shù)脂捕捉器內(nèi)的水也可以排空。“泄壓”步序的添加避免了水花飛濺燒壞電磁閥的現(xiàn)象，有效地保證了再生系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

　　2.3 陽(yáng)塔底部排水時(shí)有部分樹(shù)脂泄露

　　當(dāng)樹(shù)脂在陽(yáng)塔進(jìn)行擦洗步序時(shí)，發(fā)現(xiàn)廢水樹(shù)脂捕捉器當(dāng)中含有大量的樹(shù)脂，說(shuō)明了排水閥有樹(shù)脂泄漏。樹(shù)脂泄露會(huì)減少單套樹(shù)脂的總量，縮短高速混床的運(yùn)行周期，影響精處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[19, 20]。

　　陽(yáng)塔樹(shù)脂擦洗程序停止后，將樹(shù)脂輸送至儲(chǔ)存塔，并將陽(yáng)塔排空，對(duì)陽(yáng)塔進(jìn)行了全面、詳細(xì)的檢查。打開(kāi)陽(yáng)塔人孔對(duì)內(nèi)部的水帽逐個(gè)進(jìn)行檢查，水帽橡膠墊片的擰緊程度適當(dāng)，墊片平整，水帽間隙合格，水帽底部的承壓繞絲的寬度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求[21]。同時(shí)，中間排水裝置完整，管件連接完好。通過(guò)手電探照發(fā)現(xiàn)水帽層到出脂閥之間的樹(shù)脂輸送管道發(fā)生了腐蝕，而且有的部位已經(jīng)出現(xiàn)了洞穿。樹(shù)脂經(jīng)過(guò)洞穿部位進(jìn)入水帽底部配水裝置，并隨著排水閥進(jìn)入廢水樹(shù)脂捕捉器，進(jìn)而造成樹(shù)脂流失。

　　陽(yáng)塔本體材質(zhì)使用的是普通優(yōu)質(zhì)碳素鋼(Q235B)，襯里材質(zhì)采用無(wú)硅天然橡膠。但是水帽層到出脂閥之間的樹(shù)脂輸送管道并沒(méi)有做相應(yīng)的防腐。長(zhǎng)期的樹(shù)脂再生造成了管道的腐蝕。由于該段管道處于封閉空間內(nèi)無(wú)法換管，經(jīng)過(guò)多方考慮，采取了套管的方式，即取一段內(nèi)部襯膠的、外徑略小于原管道內(nèi)徑且長(zhǎng)度相同的管道，將其插入腐蝕洞穿的管道中，并將兩頭進(jìn)行焊接。出脂閥端部進(jìn)行打磨，保證不影響出脂門(mén)的開(kāi)關(guān)操作。由于出脂管道內(nèi)徑變小，樹(shù)脂輸送的時(shí)間發(fā)生了變化，故對(duì)樹(shù)脂輸送時(shí)間進(jìn)行了適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)。經(jīng)過(guò)套管處理及必要的時(shí)間調(diào)整后，陽(yáng)塔再生運(yùn)行良好，沒(méi)有出現(xiàn)樹(shù)脂泄露的問(wèn)題。具體參見(jiàn)http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　3 結(jié)論

　　再生系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行直接影響著高速混床的出水水質(zhì)。通過(guò)合理有效的措施處理運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，極大地提高了再生系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，也保證了凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，進(jìn)而滿(mǎn)足機(jī)組各種運(yùn)行工況的需求。