精处理混床氨化运行
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摘要：通过对发电厂凝结水精处理氨化运行描述，介绍了精处理系统氨化运行原理，并对运行效果进行了分析，提出了注意事项。
关键词：凝结水；化工；树脂；氨化；运行
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)27-6762-02
Fine Treatment with Ion Exchanger Ammoniation Operation
PAN Tian-xi
(Henan Zhongfu Electric Power Co, Ltd, Gongyi 451200, China)
Abstract: Through described to the power plant congealment crystal water-nymph 2crystal processing ammoniation movement, introduced the fine processing system ammoniation movement principle, and has carried on the analysis to the movement effect, proposed the matters needing attention.
key words: condensing water; chemical industry; resin; ammoniation; movement
1 概述
凝结水是锅炉给水的重要组成部分。凝结水精处理也是火力发电厂的一项重要工作。自我厂凝结水精处理混床投运以来，凝结水水质得到了有效的保证，为机组的安全运行提供了可靠的水质。但同时，混床运行周期短，再生工作量大，药品消耗多的问题又摆在了我们的面前。采用混床氨化运行方式后，混床运行周期大大延长，由原来的7天提高到了现在的20天左右。周期制水量也由原来的2万吨提高的现在的15万吨，同时也极大的减少了运行人员的工作量和药品消耗量。
2 精处理混床H-OH模式运行的优缺点
精处理混床氨化运行前，采用的是H-OH模式运行。在这种模式下，混床中的阴阳树脂经过再生后，阴树脂转变为ROH型，阳树脂转变为RH型，他们与凝结水中杂质（以NaCl为代表）接触时发生以下反应：
ROH+ Cl-RCl+OH-
RH+Na+RNa+H+
H++OH-H2O
凝结水中的杂质被树脂除去并产生水，这种反应非常容易进行。
这种方式的优点是：由于H型树脂对水中杂质有很强的交换能力，所以他对水中杂质含量有很大的容纳和接受能力。因此这种模式对树脂的分离度，树脂再生度，混床的进水水质，混床运行的稳定性，运行人员的操作能力，再生剂的纯度等要求都相对底。偶尔有凝汽器发生泄露时，这种模式对漏入凝结水中的杂质有很强的去除能力，对水质起到很好的保护作用，因此运行安全性相对增加。
但是这种模式运行的周期非常短是最大的缺点。夏天通常只有7天，冬天循环水水质相对好时，运行周期也可能达到10天。并由此引发再生工作量大，药品消耗多等问题。还有一点，凝结水现在是通过加氨处理来调节PH的，加到凝结水中的NH4+在经过混床后又被H离子交换树脂除去，而凝结水中的阳离子大部分都是NH4+，因此NH4+消耗了阳树脂的交换容量。而当NH4+漏过终点时，电导率超标，混床判定失效停止运行。而混床再生时，又将大量的氨从失效的树脂中交换出来并排掉。这样造成了很大的浪费。
有些先进电厂采用结凝水混床氨化运行的方式后就能很好的解决上述问题。
3 氨化运行的原理
我厂给水、凝结水采用的是加氨处理，水中绝大部分阳离子为NH4+。氨化运行就是阳树脂（RH形态）在运行一段时间后，NH4+交换了阳树脂中的H+，树脂逐渐由RH形态转型成为RNH4形态，直至阳树脂全部转变成RNH4形态后，此时水中的杂质比如Na+仍可以被RNH4形态的阳树脂所除去，NH4+又被交换到混床出水中。在混床不断运行的情况下，RNH4形态的阳树脂逐渐转变成Na型树脂，直到RNH4树脂的交换容量被耗尽，出水中含有Na离子，氢电导率超标，也就是阳树脂完全失去交换杂质的能力，树脂失效，停运再生。
这种运行模式能很好的说明一个问题，混床中的阳树脂是为了除去NH4+以外的其他杂质阳离子而不是除去NH4+的。因此，不但减少了再生时使用的药品浪费，而且减少了凝结水的加氨量，可以说是一举两得。
为了实现混床的氨化运行，我们在混床出口电导表前加装氢离子交换柱，当混床出水中漏氨时，电导率升高，但是氢电导率并没有太大变化，可以继续运行至氢电导率超标，也就是出水杂质离子（不包括氨离子）含量超标，停止运行。当然，除了监测出水电导外，还须监测混床进出口压差，出口Na，SiO2等项目，有一项超标，混床就不能继续运行。
4 氨化运行的过程
氨化运行从再生好投入运行到出口氢电导率超标大致可以分为以下3个过程：
1) H-OH模式运行阶段，也就是传统的混床模式。此时树脂能除去水中几乎所有离子，包括NH4+。
2) 树脂转型阶段，也就是阳树脂由H型完全转变为氨型阶段。H型树脂被水中阳离子全部交换后，树脂层最上部的阳树脂首先转变成氨型树脂，此时出水中开始有NH4+漏过，而不像第一阶段交换出来后全部是H2O，因此电导率开始升高。因为导致电导率升高的是NH4+，所以可以继续运行。但是此时如果入口水中Na离子含量过高，阳树脂在转型时就有一部分树脂转变为Na型，这对第三阶段的运行非常不利。直到最下层的阳树脂也转变成氨型树脂后，转型过程结束。此过程出水电导率会一直升高，但经过氢交换柱后的氢电导率基本不变。
3) 树脂在氨型模式下运行：此阶段，阳树脂基本为氨型，也能除去水中Na离子等其他杂质离子。经过一段时间运行后，Na离子开始漏过，出水氢电导率开始升高，Na离子含量也开始升高，进出口压差增大，直至出水达到所允许的任一指标时，混床就停运再生。
经过以上3个阶段的运行，混床出水一直保证在一个合格的范围内，直至混床失效。表1是实行氨化运行后，各个混床失效时出水指标情况。
5 氨化运行需要注意的问题
5.1 再生时阴阳树脂的分离程度
这是所有混床再生的关键，包括精处理高速混床。分离的主要目的是把失效的阴阳树脂分开后分别进行再生。如果分离的不彻底，那么就会造成交叉污染，影响出水水质，减少树脂的交换容量。我厂采用的是高塔分离法，通过控制反洗水流量在倒锥形塔内来分离阴阳树脂，并留下部分不能完全分离的混合树脂。这种分离法能达到不错的分离效果，对混床的氨化运行起到了很好的铺垫作用。
5.2 再生药剂的质量与用量
再生剂质量是影响再生效果的重要因素之一。这里主要说的是工业盐酸中的铁和氢氧化钠中的氯化钠含量不能超过标准，否则会影响树脂的再生度。而再生剂用量是一个需要用大量实验来确定的问题，用的少了树脂再生的不完全，用的太多又会造成浪费，我们需要通过实验来确定一个比较合适的用量。
5.3 树脂氨化时混床进水水质。
从混床出水开始漏氨到进出水氨含量基本相等的这一过程就是混床转型的过程。如果这个过程中水的杂质含量（含钠量）超过一个标准值（水的PH不同，这个值也不同）那么转型后的RNa型树脂就会超过标准，混床氨化运行就可能失败。因此，如果凝汽器泄露，进水中含有大量杂质，此时最好退出氨化运行，改为正常的H型运行模式。
5.4 在线仪表的投入率和准确率
通过实践我们可以看出，混床氨化运行不但可以减少药品和水、电的消耗，还可以降低工作量。因此，我们要不断改善混床的再生操作和运行工况，力争让混床运行在最佳状态。
参考文献：
[1] 张澄信,陈龙.我国凝结水处理混床运行可能遇到的特殊问题[J].热力发电,2001(1):8-12.
[2] 郝春林,陈龙.凝结水精处理混床氨化运行[J].工业用水与废水,2004(3).