1000MW超超临界机组凝结水精处理运行与控制

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[摘 要]本套凝结水精处理系统包括：前置过滤器、高速混床、树脂捕捉器、再循环系统、旁路系统、体外再生系统及一套控制装置。自2010年10月投运以来，整体运行情况基本稳定，但也存在一些问题与不足。

[关键词]精处理；高速混床；锥斗分离；

中图分类号：P426.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0004-01＼

1.系统参数

1.1 单台机组的最大凝结水量为2068m3/h，压力正常为2.2MPa，最大4.5MPa；水温正常为35.6℃，最大50℃。

1.2 前置过滤器为2×50%凝结水全流量处理，单台最大出力1034m3/h；高速混床为4×33.3%凝结水全流量处理，单台最大出力690m3/h，运行流速97.6 m/h。

2.设备结构

2.1 前置过滤器采用卧式结构，直径DN1700。内装大流量折叠式滤芯。过滤器不设反洗，滤芯更换终点压差为0.25MPa，最大允许压差0.35MPa，设计温度65°C。调试运行初期采用20？m启动用滤芯，机组正常运行后更换为5？m滤芯。

2.2 高速混床采用球形结构，直径DN3000。树脂层总高度为1200mm，阳、阴树脂体积比为2：3。壳体为碳钢焊接立式压力容器，内壁衬半硬天然无硅橡胶二层，总厚度5mm。衬胶完整无针孔，能承受15000～20000伏电火花试验不被击穿。混床进水装置为水帽式，布水均匀，且能阻止混床泄压和混脂时树脂逃逸。底部排水装置为穹形多孔板加梯形绕丝水帽，布水均匀，能避免在局部产生过高的流速和偏流，不易形成死区，并防止树脂逃逸。排脂装置设在孔板最底部，以利树脂彻底送出。在出水管处设有压缩空气进口，用以混合树脂。混床设有上、下两个窥视镜，透明、耐压、耐腐蚀。

3.系统工艺

3.1 前置过滤器单元：每台机组设2台全流量运行过滤器，不设备用。当一台过滤器压差高时，开启旁路阀50%，停运失效过滤器，更换滤芯。

3.2 高速混床单元：每台机组设4台混床，3用1备。当一台混床出水水质超标时，先投入备用床，再将失效床停运再生。混床的失效点由出水导电率/或出水二氧化硅/或出水钠/或进、出口压差/或周期制水量控制（见表1）。

3.3 旁路系统：前置过滤器、高速混床进出水母管间均设有旁路。旁路阀的启闭，设备的投运遵循以下原则：凝结水含铁量>2000μg/L时，精处理系统不投入运行，前置过滤器、高速混床旁路阀均100%开启；凝结水含铁量≤2000μg/L时，前置过滤器投入运行；前置过滤器出水含铁量≤1000μg/L时，高速混床投入运行。当前置过滤器进出口压降过高（>0.12MPa）时，开启过滤器旁路阀50%，退出该台前置过滤器，更换滤芯后再投运。凝结水精处理母管水温达到高值（≥50℃）时，混床单元旁路阀100%自动开启，并关闭高速混床的进出水阀，凝结水不进入混床；水温达到更高值（≥60℃）时，前置过滤器单元旁路阀100%自动开启，并关闭前置过滤器的进出水阀。当水温恢复正常后，先投运过滤器及混床，再关闭旁路阀。

3.4 再循环系统

为防止不合格水进入系统，混床投运前先进行再循环正洗，待出水水质合格后再投入系统。

4 再生及辅助系统

失效树脂在阴塔内，先进行4-6次罗茨风机空气擦洗和水洗，以去除树脂运行中吸附的金属腐蚀产物等杂质。然后采用快、慢速进水反洗方式，进行水力分层，阳树脂密度大沉在下，阴树脂密度小浮在上。为保证阳树脂全部送出而不含有阴树脂，阴塔出脂管上装有阴、阳树脂光电检测装置及通二氧化碳装置，能够在极短时间内捕捉阴、阳树脂色差的信号以及电导率变化，程序自动进行控制，快速停止树脂输送至阳塔。然后将阴塔内混脂层传至树脂转存罐，并将管道内树脂冲洗至转存罐。再分别在阴、阳塔内再生阴、阳树脂。再生酸碱液浓度控制3.5%～4.5%。阴、阳树脂进酸碱再生、置换后，再进行4-6次罗茨风机空气擦洗和水洗。当阴、阳树脂再生后正洗出水电导率分别小于5μs/cm后，将阴树脂水力输送至阳塔，用罗茨风机进行树脂混合，正洗至出水电导率小于0.1μs/cm合格备用。最后将树脂转存罐内混脂送至阴塔。

5 运行中存在问题及处理

5.1 树脂捕捉器滤网间隙过小，运行初期汽水系统过脏，造成树脂捕捉器进出口差压过大，设计最大压力是0.05MPa，而实际可以达到0.1MPa，严重影响精处理系统的投运，通过重新选型及汽水系统内部反复冲洗，问题已经彻底解决，机组满负荷运行时，树脂捕捉器进出口差压最大仅为0.02MPa。

5.2 再生采用锥斗分离技术，设计初期为了省部分费用，采用单锥斗，没有采取双锥斗，造成内部分离支管间隙过大，树脂分离后在传送过程中，易出现树脂混乱，造成树脂不能完全分离，大大影响了再生效果，后期经过改双锥斗，减小了分离支管与锥斗距离，阴阳树脂分离度大大提高，再生效果得到大大改善。

5.3 平海电厂一期超超临界机组采用加氨水全挥发性处理（AVT），PH值控制范围在9.2-9.6之间，这样凝结水含有大量的氨，大大缩短了高速混床的运行周期及周期制水量，改进方法是适当降低PH值控制范围在9.2-9.4之间，减少凝结水系统的加氨量，或采用加氧处理（OT），也可考虑混床氨化运行，提高混床周期制水量（周期制水量与PH关系见表2）。

表2 凝结水精处理周期制水量与PH关系

6 结论与建议

广东平海电厂一期工程2×1000mw机组的凝结水精处理系统能够连续去除热力系统内的腐蚀产物、悬浮杂质和溶解性胶体SiO2，防止汽轮机通流部分积盐；机组启动时投入凝结水精处理系统，可大大缩短机组启动时间，减少机组的排污量，节省能耗和经济成本；凝汽器微量漏泄时，可除去漏入的盐份及悬浮杂质，有时间采取查漏、堵漏措施，能够保障机组安全连续运行；凝汽器严重漏泄时，可保证机组按预定程序停机；另外，凝结水精处理系统可除去漏入凝汽器的空气中的CO2，除去因补给水处理装置运行不正常时，带入的悬浮物杂质和溶解盐类。

随运行时间的增加，精处理前置过滤器滤芯会发生变形，出现松动与污堵，对凝结水系统的铁离子等杂质不能有效的去除，同时造成前置过滤器差压过大；而离子交换树脂随运行时间与再生次数的增加，工作交换容量会大大降低，运行两年多后离子交换树脂工作交换容量仅为新离子交换树脂的60-80%，建议凝结水精处理系统要定期更换前置过滤器滤芯及离子交换树脂。

参考文献

[1] 余乐.凝结水精处理专题研究报告。电力建设，2000（3）：50-55.

[2] 蔡启华，杜艳玲.火电厂凝结水精处理方式的选择。山西电力，2006，133（4）：50-62.

[3] 杨道武，朱志平，李宇春，等.电化学与电力设备腐蚀与保护（M），北京，中国电力出版社，200422（4）：72-89.