凝結水精處理系統(tǒng)課件.ppt

1、凝結水精處理系統(tǒng),1 凝結水精處理必要性的研究,在機組啟動過程中，能大大縮短水汽質量達到合格的時間； 通過凝結水精處理后，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% ； 在運行中，能大大提高鍋爐給水的質量，減少帶入鍋爐的鹽類和腐蝕產(chǎn)物，提高蒸汽品質； 在凝汽器泄漏時，能獲得處理故障的時間；在凝汽器嚴重泄漏時，能按停機程序，正常停機,2 凝結水處理系統(tǒng)型式,主要包括以下幾種型式： 前置過濾系統(tǒng) 前置過濾器混床 單一高速混床 單床串聯(lián)系統(tǒng),3 凝結水精處理過濾系統(tǒng)的設置,前置過濾的配置重點應考慮機組在啟動 階段去除固體腐蝕產(chǎn)物、雜質和長期運 行后氧化皮顆粒。 前置過

2、濾系統(tǒng)對顆粒狀腐蝕產(chǎn)物的去除率應該在80%以上。前置過濾裝置可以選用的設備有管式過濾器、陽樹脂床和 樹脂粉末過濾器。,3.1 管式過濾器,過濾器配備纏繞(或燒結 或燒結)聚丙烯纖維 （或棉線）的不銹鋼或聚丙烯內芯，有 5和10規(guī)格。從經(jīng)濟和安全角度考慮， 設計部門都推薦使用管式過濾器，因為它使用方便，可以自動反洗（棉管過濾 器的濾元可定期更換）。資料認為，鐵效果均可達到80% 以上。,3.2 樹脂粉末過濾器,樹脂粉末過濾器作為混床的前置過濾， 可有效地除去水中氧化鐵顆粒，對鐵的 去除率可高達8798% ；對銅的去除率達8090%。雖然粉末樹脂過濾器能除 掉90% 或更多的可濾物，但卻存在樹脂

3、粉末漏出的問題。, 華能福州電廠二期工程2350MW 機 組的凝結水精處理系統(tǒng)是美國 GRAVER 公司的 POWDEX 凝結水過濾除鐵系統(tǒng) （簡稱“樹脂粉末過濾器”），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，不能保證給水水 質的要求。 國外的經(jīng)驗指出，采用粉末樹脂凝結水精處理系統(tǒng)的機組所發(fā)生的汽輪機腐蝕積鹽問題較多，而采用深床精處理的機組上較少發(fā)生。因此國外不考慮在凝結水精處理系統(tǒng)上配備粉末樹脂過濾器作為前置過濾用。,粉末樹脂精處理裝置應用問題,研究表明，來自粉末樹脂精處理裝置的樹脂細末向給水系統(tǒng)的釋放要大大高于 深床裝置。

4、因此，無論從過濾技術的要求還是從除鹽技術的要求來看，粉末樹脂精處理裝置均不適用于超（超）臨界機組。,3.3 前置陽樹脂床,前置陽樹脂床在啟動工況下 90 %的鐵雜質能被陽床除去。利用氫型陽樹脂的啟動運行應該有利于提高無定形腐蝕產(chǎn)物的去除效率。 可以除氨，減少了混床的除氨負擔；減少了混床的再生次數(shù)延長了樹脂的使用壽命； 陰樹脂遭受腐蝕產(chǎn)物污染后，容易產(chǎn)生強堿基團的降 解，使用前置陽離子交換器后，大部分腐蝕產(chǎn)物被陽樹脂層截留，而陽樹脂比較容易復蘇。 改善了混床的進水條件，保證了混床中陰樹脂在微酸 性或中性條件下工作，對Cl-、SO4 2-交換徹底，不僅 交換徹底，提高了陰樹脂的交換容量，而且出水水

5、質也會提高。,3.4 過濾器選擇,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，應該采用陽床作為前置過濾，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)離子交換設備的除去鹽類雜質的能力，同時，也為后續(xù)離子交換設備的設置和選型提供 了更高的靈活性。,4 高速混床,目前國內多數(shù)電廠均采用不設前置過濾器的高速混床，國外也稱為裸混床。高速混床同時承擔除鹽和除鐵的作用。 混床除鹽裝置的去除效率：對鐵可達 60%85% ； 對銅達 75%93% ；對鎳達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，但樹脂易受鐵污染。遭受鐵污染后的樹 脂（

6、尤其是陰樹脂）密度增加，不利于混床內兩 種樹脂的分離 。 每次再生前，都要進行多次擦洗，將增加樹脂的磨損和破碎；,混床的凝結水含鐵量較低的情況下，高速混床系統(tǒng)的過濾除鐵率一般多在70% 以下，而當凝結水含鐵量非常低時裸高速混床系統(tǒng)的過濾除鐵率也較低，為 60% 左右。 機組啟動階段凝結水含鐵量變化較大， 隨著凝結水含鐵量增加，裸高速混床系 統(tǒng)的過濾除鐵率也在增加。在凝結水含鐵量非常高時的過濾除鐵效果可達到 98%以上，此時的裸高速混床系統(tǒng)出水 的鐵含量的絕對值很高，有時會超過 50g/L ，使點火水質不合格,5 單床串聯(lián)系統(tǒng),單床串聯(lián)工藝系統(tǒng)為：前置棉管過濾器 陽床（浮床）陰床（浮床）二級陽床

7、 （順流）。 在陰床出水質量符合要求時，就旁路不通 過后級的陽床，以免陽樹脂釋放的微量硫酸根進入熱力系統(tǒng) 。 陽陰陽單床系統(tǒng)生產(chǎn)的水質的普通雜質含量范圍大約為 0.2g/L 1g/L ，這 個極限值能滿足許多火力發(fā)電廠的設計要 求。,6 凝結水除鹽與過濾系統(tǒng)的匹配,將前置過濾的過濾性質與除鹽系統(tǒng)的除鹽性質相結合，可以最大限度地發(fā)揮兩 個設備的作用，得到最佳的凝結水精處 理的效果。根據(jù)前置過濾器和離子交換器的搭配，主要有幾種方式：機械過濾 器混床、機械過濾器單床串聯(lián)系統(tǒng) 和前置陽床混床。,7 前置過濾器混床系統(tǒng),前置過濾器（棉管過濾器、電磁過濾器、 前置氫離子交換器等）與混床組成的凝結水精處理系

8、統(tǒng)對腐蝕產(chǎn)物和鹽類雜質均有良好的去除能力。 該系統(tǒng)的優(yōu)點是固體雜質和鹽類的去除率較高，尤其與單混床系統(tǒng)相比，在機組的啟動階段或投運初期，前級過濾在有效除去腐蝕產(chǎn)物的同時保護了除鹽混床的樹脂不受鐵污染。因而增加了混床樹脂的運行壽命。,8 前置陽床高速混床系統(tǒng),采用前置陽床高速混床系統(tǒng)，混床的運行周期均在 2030天以上。由于陽離子交換器的酸性出水，使混床單元的動力性能有所改善。大大減少了混床的“平衡泄漏”和 “動力泄漏”。 在美國一座壓水反應堆的經(jīng)驗中得到證實，前置陽床混床精處理的出水水質能連續(xù)達到鈉和氯化物小于5 5 ppt 、硫酸鹽小于10 ppt 。 運行實踐證明，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，而導致爐水pH值降低的有效措施。該系統(tǒng)的缺點是增加了設備、占地面積、投資和陽床的再生操作 。,9 機械過濾器單床串聯(lián)系統(tǒng),和機械過濾器混床系統(tǒng)相比，該工藝具有下述優(yōu)點： 樹脂不需要分離、混合，再生操作簡單； 再生劑用量少，運行費用低； 出水水質好，尤其提高了對陽離子類雜質如Na離子的去除率。 其采購和安裝成本比簡單混床裝置要貴出許多,10 精處理系統(tǒng)的選擇,凝結水精處理設備的設計，要充分考慮盡量減少硫酸鹽和鈉的漏出。 根據(jù)上述分析，凝結水精處理前置過濾器應該選用陽樹脂床加深層混床或串聯(lián)單床，對于陽樹脂床加深層混床或串聯(lián)單床對于Na和非晶型的腐蝕產(chǎn)物的去除率應該是最佳的

10、選擇。,11 凝結水精處理樹脂的再生技術,保證精處理設備出水質量的關鍵措施 ： 失效混合樹脂在再生前能得到較有效的分離. 交叉污染率極低； 混床中的失效樹脂，能徹底地轉移到再生系統(tǒng), 在混床中的遺留樹脂量極低.系統(tǒng)中沒有積存失效樹脂的死角； 再生系統(tǒng)中的混合再生樹脂輸送回混床時，不會產(chǎn)生再分離； 較純的再生劑質量； 混床內無偏流 混床內無偏流； 高質量的自控運行 。,保證出水質量的幾項主要指標,樹脂的交叉污染 陰中陽 0.07% (V/V) 陽中陰 0.4% (V/V) 樹脂的輸送率達到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、后上面的陰樹脂單獨送往陰再生塔。再將包括分界面在內的混脂層送往專門收集混脂的 “T”塔，此部分樹脂不參加再生，留待下一周期與混床送出的失效樹脂重新混合、分離。分離塔上層的陰樹脂送往陰再生塔再生，下面的陽樹脂留在分離 塔（兼陽樹脂再生塔）內進行再生。 這種方法的優(yōu)點是操作簡單，運行方便。其缺點為：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。 為了防止樹脂顆粒被水流沖出，在分離塔的頂部增加了一個倒錐形的樹脂收集室，這樣，可以采用更大的反洗流速將分離塔底部的樹脂全部沖起，并在控制的上升流速下逐漸下落，使兩種樹脂分離得更徹底。,11.3 再生工藝 -錐底法,首先，“錐底法”采用了一個多孔的錐底，它的上水均勻，同時，錐度可以保證出脂的穩(wěn)定性和樹脂層的平穩(wěn)下降。因此， 此方法是先從分離塔的底部將陽樹脂送出，再將混合的兩種樹脂送到 “T”塔，最后，陰樹脂在分離塔內再生。 確定