凝結(jié)水精處理系統(tǒng)課件.ppt

1、凝結(jié)水精處理系統(tǒng),1 凝結(jié)水精處理必要性的研究,在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中，能大大縮短水汽質(zhì)量達(dá)到合格的時(shí)間； 通過(guò)凝結(jié)水精處理后，給水中鐵和銅的遷移 速率能分別降低 速率能分別降低3050%和75 90% ； 在運(yùn)行中，能大大提高鍋爐給水的質(zhì)量，減少帶入鍋爐的鹽類和腐蝕產(chǎn)物，提高蒸汽品質(zhì)； 在凝汽器泄漏時(shí)，能獲得處理故障的時(shí)間；在凝汽器嚴(yán)重泄漏時(shí)，能按停機(jī)程序，正常停機(jī),2 凝結(jié)水處理系統(tǒng)型式,主要包括以下幾種型式： 前置過(guò)濾系統(tǒng) 前置過(guò)濾器混床 單一高速混床 單床串聯(lián)系統(tǒng),3 凝結(jié)水精處理過(guò)濾系統(tǒng)的設(shè)置,前置過(guò)濾的配置重點(diǎn)應(yīng)考慮機(jī)組在啟動(dòng) 階段去除固體腐蝕產(chǎn)物、雜質(zhì)和長(zhǎng)期運(yùn) 行后氧化皮顆粒。 前置過(guò)

2、濾系統(tǒng)對(duì)顆粒狀腐蝕產(chǎn)物的去除率應(yīng)該在80%以上。前置過(guò)濾裝置可以選用的設(shè)備有管式過(guò)濾器、陽(yáng)樹(shù)脂床和 樹(shù)脂粉末過(guò)濾器。,3.1 管式過(guò)濾器,過(guò)濾器配備纏繞(或燒結(jié) 或燒結(jié))聚丙烯纖維 （或棉線）的不銹鋼或聚丙烯內(nèi)芯，有 5和10規(guī)格。從經(jīng)濟(jì)和安全角度考慮， 設(shè)計(jì)部門都推薦使用管式過(guò)濾器，因?yàn)樗褂梅奖?，可以自?dòng)反洗（棉管過(guò)濾 器的濾元可定期更換）。資料認(rèn)為，鐵效果均可達(dá)到80% 以上。,3.2 樹(shù)脂粉末過(guò)濾器,樹(shù)脂粉末過(guò)濾器作為混床的前置過(guò)濾， 可有效地除去水中氧化鐵顆粒，對(duì)鐵的 去除率可高達(dá)8798% ；對(duì)銅的去除率達(dá)8090%。雖然粉末樹(shù)脂過(guò)濾器能除 掉90% 或更多的可濾物，但卻存在樹(shù)脂

3、粉末漏出的問(wèn)題。, 華能福州電廠二期工程2350MW 機(jī) 組的凝結(jié)水精處理系統(tǒng)是美國(guó) GRAVER 公司的 POWDEX 凝結(jié)水過(guò)濾除鐵系統(tǒng) （簡(jiǎn)稱“樹(shù)脂粉末過(guò)濾器”），其功能主 要是除鐵氧化物等腐蝕產(chǎn)物，除鹽作用 很差，其離子全交換容量不到混床的 1%。 在凝汽器發(fā)生泄漏時(shí)，不能保證給水水 質(zhì)的要求。 國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)指出，采用粉末樹(shù)脂凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的機(jī)組所發(fā)生的汽輪機(jī)腐蝕積鹽問(wèn)題較多，而采用深床精處理的機(jī)組上較少發(fā)生。因此國(guó)外不考慮在凝結(jié)水精處理系統(tǒng)上配備粉末樹(shù)脂過(guò)濾器作為前置過(guò)濾用。,粉末樹(shù)脂精處理裝置應(yīng)用問(wèn)題,研究表明，來(lái)自粉末樹(shù)脂精處理裝置的樹(shù)脂細(xì)末向給水系統(tǒng)的釋放要大大高于 深床裝置。

4、因此，無(wú)論從過(guò)濾技術(shù)的要求還是從除鹽技術(shù)的要求來(lái)看，粉末樹(shù)脂精處理裝置均不適用于超（超）臨界機(jī)組。,3.3 前置陽(yáng)樹(shù)脂床,前置陽(yáng)樹(shù)脂床在啟動(dòng)工況下 90 %的鐵雜質(zhì)能被陽(yáng)床除去。利用氫型陽(yáng)樹(shù)脂的啟動(dòng)運(yùn)行應(yīng)該有利于提高無(wú)定形腐蝕產(chǎn)物的去除效率。 可以除氨，減少了混床的除氨負(fù)擔(dān)；減少了混床的再生次數(shù)延長(zhǎng)了樹(shù)脂的使用壽命； 陰樹(shù)脂遭受腐蝕產(chǎn)物污染后，容易產(chǎn)生強(qiáng)堿基團(tuán)的降 解，使用前置陽(yáng)離子交換器后，大部分腐蝕產(chǎn)物被陽(yáng)樹(shù)脂層截留，而陽(yáng)樹(shù)脂比較容易復(fù)蘇。 改善了混床的進(jìn)水條件，保證了混床中陰樹(shù)脂在微酸 性或中性條件下工作，對(duì)Cl-、SO4 2-交換徹底，不僅 交換徹底，提高了陰樹(shù)脂的交換容量，而且出水水

5、質(zhì)也會(huì)提高。,3.4 過(guò)濾器選擇,如果要考慮去除 Na離子、非晶型腐蝕產(chǎn)物以及凝汽器泄漏引入的各種鹽類雜質(zhì)，應(yīng)該采用陽(yáng)床作為前置過(guò)濾，這除了有利于除去非晶型腐蝕 產(chǎn)物以外，還可以大大提高和改善后續(xù)離子交換設(shè)備的除去鹽類雜質(zhì)的能力，同時(shí)，也為后續(xù)離子交換設(shè)備的設(shè)置和選型提供 了更高的靈活性。,4 高速混床,目前國(guó)內(nèi)多數(shù)電廠均采用不設(shè)前置過(guò)濾器的高速混床，國(guó)外也稱為裸混床。高速混床同時(shí)承擔(dān)除鹽和除鐵的作用。 混床除鹽裝置的去除效率：對(duì)鐵可達(dá) 60%85% ； 對(duì)銅達(dá) 75%93% ；對(duì)鎳達(dá)70%90% 。 雖然單一高速混床系統(tǒng)具有節(jié)省投資和占地面積 等優(yōu)點(diǎn)，但樹(shù)脂易受鐵污染。遭受鐵污染后的樹(shù) 脂（

6、尤其是陰樹(shù)脂）密度增加，不利于混床內(nèi)兩 種樹(shù)脂的分離 。 每次再生前，都要進(jìn)行多次擦洗，將增加樹(shù)脂的磨損和破碎；,混床的凝結(jié)水含鐵量較低的情況下，高速混床系統(tǒng)的過(guò)濾除鐵率一般多在70% 以下，而當(dāng)凝結(jié)水含鐵量非常低時(shí)裸高速混床系統(tǒng)的過(guò)濾除鐵率也較低，為 60% 左右。 機(jī)組啟動(dòng)階段凝結(jié)水含鐵量變化較大， 隨著凝結(jié)水含鐵量增加，裸高速混床系 統(tǒng)的過(guò)濾除鐵率也在增加。在凝結(jié)水含鐵量非常高時(shí)的過(guò)濾除鐵效果可達(dá)到 98%以上，此時(shí)的裸高速混床系統(tǒng)出水 的鐵含量的絕對(duì)值很高，有時(shí)會(huì)超過(guò) 50g/L ，使點(diǎn)火水質(zhì)不合格,5 單床串聯(lián)系統(tǒng),單床串聯(lián)工藝系統(tǒng)為：前置棉管過(guò)濾器 陽(yáng)床（浮床）陰床（浮床）二級(jí)陽(yáng)床

7、 （順流）。 在陰床出水質(zhì)量符合要求時(shí)，就旁路不通 過(guò)后級(jí)的陽(yáng)床，以免陽(yáng)樹(shù)脂釋放的微量硫酸根進(jìn)入熱力系統(tǒng) 。 陽(yáng)陰陽(yáng)單床系統(tǒng)生產(chǎn)的水質(zhì)的普通雜質(zhì)含量范圍大約為 0.2g/L 1g/L ，這 個(gè)極限值能滿足許多火力發(fā)電廠的設(shè)計(jì)要 求。,6 凝結(jié)水除鹽與過(guò)濾系統(tǒng)的匹配,將前置過(guò)濾的過(guò)濾性質(zhì)與除鹽系統(tǒng)的除鹽性質(zhì)相結(jié)合，可以最大限度地發(fā)揮兩 個(gè)設(shè)備的作用，得到最佳的凝結(jié)水精處 理的效果。根據(jù)前置過(guò)濾器和離子交換器的搭配，主要有幾種方式：機(jī)械過(guò)濾 器混床、機(jī)械過(guò)濾器單床串聯(lián)系統(tǒng) 和前置陽(yáng)床混床。,7 前置過(guò)濾器混床系統(tǒng),前置過(guò)濾器（棉管過(guò)濾器、電磁過(guò)濾器、 前置氫離子交換器等）與混床組成的凝結(jié)水精處理系

8、統(tǒng)對(duì)腐蝕產(chǎn)物和鹽類雜質(zhì)均有良好的去除能力。 該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是固體雜質(zhì)和鹽類的去除率較高，尤其與單混床系統(tǒng)相比，在機(jī)組的啟動(dòng)階段或投運(yùn)初期，前級(jí)過(guò)濾在有效除去腐蝕產(chǎn)物的同時(shí)保護(hù)了除鹽混床的樹(shù)脂不受鐵污染。因而增加了混床樹(shù)脂的運(yùn)行壽命。,8 前置陽(yáng)床高速混床系統(tǒng),采用前置陽(yáng)床高速混床系統(tǒng)，混床的運(yùn)行周期均在 2030天以上。由于陽(yáng)離子交換器的酸性出水，使混床單元的動(dòng)力性能有所改善。大大減少了混床的“平衡泄漏”和 “動(dòng)力泄漏”。 在美國(guó)一座壓水反應(yīng)堆的經(jīng)驗(yàn)中得到證實(shí)，前置陽(yáng)床混床精處理的出水水質(zhì)能連續(xù)達(dá)到鈉和氯化物小于5 5 ppt 、硫酸鹽小于10 ppt 。 運(yùn)行實(shí)踐證明，該系統(tǒng)是防止混床因混脂不

9、好造成出水中含有酸性物質(zhì)，而導(dǎo)致?tīng)t水pH值降低的有效措施。該系統(tǒng)的缺點(diǎn)是增加了設(shè)備、占地面積、投資和陽(yáng)床的再生操作 。,9 機(jī)械過(guò)濾器單床串聯(lián)系統(tǒng),和機(jī)械過(guò)濾器混床系統(tǒng)相比，該工藝具有下述優(yōu)點(diǎn)： 樹(shù)脂不需要分離、混合，再生操作簡(jiǎn)單； 再生劑用量少，運(yùn)行費(fèi)用低； 出水水質(zhì)好，尤其提高了對(duì)陽(yáng)離子類雜質(zhì)如Na離子的去除率。 其采購(gòu)和安裝成本比簡(jiǎn)單混床裝置要貴出許多,10 精處理系統(tǒng)的選擇,凝結(jié)水精處理設(shè)備的設(shè)計(jì)，要充分考慮盡量減少硫酸鹽和鈉的漏出。 根據(jù)上述分析，凝結(jié)水精處理前置過(guò)濾器應(yīng)該選用陽(yáng)樹(shù)脂床加深層混床或串聯(lián)單床，對(duì)于陽(yáng)樹(shù)脂床加深層混床或串聯(lián)單床對(duì)于Na和非晶型的腐蝕產(chǎn)物的去除率應(yīng)該是最佳的

10、選擇。,11 凝結(jié)水精處理樹(shù)脂的再生技術(shù),保證精處理設(shè)備出水質(zhì)量的關(guān)鍵措施 ： 失效混合樹(shù)脂在再生前能得到較有效的分離. 交叉污染率極低； 混床中的失效樹(shù)脂，能徹底地轉(zhuǎn)移到再生系統(tǒng), 在混床中的遺留樹(shù)脂量極低.系統(tǒng)中沒(méi)有積存失效樹(shù)脂的死角； 再生系統(tǒng)中的混合再生樹(shù)脂輸送回混床時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生再分離； 較純的再生劑質(zhì)量； 混床內(nèi)無(wú)偏流 混床內(nèi)無(wú)偏流； 高質(zhì)量的自控運(yùn)行 。,保證出水質(zhì)量的幾項(xiàng)主要指標(biāo),樹(shù)脂的交叉污染 陰中陽(yáng) 0.07% (V/V) 陽(yáng)中陰 0.4% (V/V) 樹(shù)脂的輸送率達(dá)到99.9% NaOH 再生劑的純度含NaCL 50ppm,11.1 再生工藝 -中抽法,原理是將水力反洗分離

11、后上面的陰樹(shù)脂單獨(dú)送往陰再生塔。再將包括分界面在內(nèi)的混脂層送往專門收集混脂的 “T”塔，此部分樹(shù)脂不參加再生，留待下一周期與混床送出的失效樹(shù)脂重新混合、分離。分離塔上層的陰樹(shù)脂送往陰再生塔再生，下面的陽(yáng)樹(shù)脂留在分離 塔（兼陽(yáng)樹(shù)脂再生塔）內(nèi)進(jìn)行再生。 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便。其缺點(diǎn)為：分離塔的直徑比較大，高度比較低， 反洗空間不足，降低了兩種樹(shù)脂的分離效率,11.2 再生工藝 -高塔法,高塔法減小了分離塔的直徑，增加了高度，因此，改善了分離效果。 為了防止樹(shù)脂顆粒被水流沖出，在分離塔的頂部增加了一個(gè)倒錐形的樹(shù)脂收集室，這樣，可以采用更大的反洗流速將分離塔底部的樹(shù)脂全部沖起，并在控制的上升流速下逐漸下落，使兩種樹(shù)脂分離得更徹底。,11.3 再生工藝 -錐底法,首先，“錐底法”采用了一個(gè)多孔的錐底，它的上水均勻，同時(shí)，錐度可以保證出脂的穩(wěn)定性和樹(shù)脂層的平穩(wěn)下降。因此， 此方法是先從分離塔的底部將陽(yáng)樹(shù)脂送出，再將混合的兩種樹(shù)脂送到 “T”塔，最后，陰樹(shù)脂在分離塔內(nèi)再生。 確定