粉末树脂过滤器在凝结水精处理系统中的应用论文_肖清玲

粉末树脂过滤器在凝结水精处理系统中的应用论文_肖清玲

(青铜峡铝业发电有限责任公司 宁夏青铜峡市 751603)

摘要:本文主要介绍了粉末树脂过滤技术的特点,分析粉末树脂过滤技术在直接空冷机组中的实际应用中的问题,提出解决办法,评价系统优点及应用前景,粉末树脂在凝结水精处理应用的具体要求,以及经济性分析比较,认为粉末树脂过滤技术与深层混床技术在凝结水精处理系统均是可行的,对于精处理系统的选择应根据电厂的实际情况来选择最佳系统。

关键词:粉末树脂;过滤;深层混床

1空冷机组凝结水水质特点

1.1含盐量低且稳定

由于采用空气冷却,直接空冷系统没有常规湿冷机组的凝气器,乏气直接进入空冷散热器冷凝成水,属一次性表面换热,不存在凝气器泄漏时冷却水污染凝结水的问题,因此其凝结水含盐量明显低于常规湿冷机组,数值大小仅决定于蒸汽品质及系统腐蚀产物,在机组正常运行情况下,用来处理直接空冷机组的低含盐量凝结水能够满足运行要求。

1.2凝结水温度高

直接空冷机组年平均背压高于湿冷系统,其凝结水温度比湿冷机组要高,一般凝结水温度可达60℃到70℃。直接空冷机组凝结水温度随环境温度的变化,具有较大的波动性。

1.3凝结水CO含量高,溶氧较大

由于空冷机组空冷器在高真空条件下运行,金属换热面积大,空冷器中容易漏入空气,导致铁的腐蚀产物较多,造成凝结水中的CO(HCO3-)的含量增高、凝结水溶氧较大,导致腐蚀加剧。

1.4铁含量高

基建机组在整套启动阶段,凝结水中含铁量比运行时要大的多,空冷系统的氧腐蚀造成Fe含量大,CO2的溶入形成的酸性腐蚀也会造成系统中的Fe含量增大。因相对于凝结水精处理分床系统,粉末树脂覆盖过滤器的过滤除铁效果较为明显。

2粉末树脂覆盖过滤器的工艺特点

2.1铺膜

铺膜是将带有滤料的水通过滤元,使滤料在滤元外侧形成均匀滤膜,即将粉末状阴、阳离子交换树脂及纤维粉覆盖在滤元上形成滤膜的过程。一般先在树脂混合箱中充入一定量的水,缓慢加入滤料,启动搅拌器,将箱中的水和滤料搅拌成均匀的悬浊液。铺膜过程中,铺膜箱到低液位时,铺膜箱里面容易形成漩涡,通过注射泵携带空气进入粉末树脂覆盖过滤器中,造成铺膜不均匀,通过脉冲少量进水,漩涡得到消除。

2.2护膜保持

滤元表面成膜的粉末树脂在无水压的情况下会因重力从滤元上脱落,因此粉末树脂覆盖过滤器备用的情况下护膜泵一直保持运行状态。在过滤器流量较低或备用状态时,需要启动保持泵,在过滤器进出口之间形成一个循环,防止滤层脱落。

2.3运行

粉末树脂覆盖过滤器铺膜完毕后即可以投入运行,投运过程中为了防止水锤损坏粉末树脂覆盖过滤器内部。在正式运行阶段,粉末树脂覆盖过滤器出水硅含量虽然很小,但其主要原因是粉末树脂覆盖过滤器进水硅含量很小,进出水硅含量基本一致,除盐效果也很一般。在整套启动和正式运行阶段过滤器除铁效果明显。

2.4爆膜

爆膜过程分3阶段:放水爆膜、充水爆膜和放水爆膜。爆膜工艺过程中,过滤器开始运行时进出水压差很小,一般为0.01-0.05MPa,当压差达到0.175MPa时,就需要对过滤器进行爆膜。一般整个过程需要重复多次才可以将滤元表面洗净。由于滤元比较高,爆膜时的水位控制显得尤为重要。爆膜完毕后,若滤元表面的废树脂和杂物吹脱不干净,可以二次爆膜。

3粉末树脂技术的应用条件及场合

3.1使用条件

粉末树脂的最大弱点就是全交换容量低,抗凝汽器的泄漏能力差,因此采用该技术有一定的区域局限性。应在确保补给水质量、尽量避免凝汽器的泄漏、机组循环水水质较好、含盐量低、机组系统真空严密性较好的条件下使用。

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3.2适用场合

适合在凝结水含盐量低,以去除悬浮物和腐蚀产物为主、凝结水水温高的设备机组的场合使用。

4粉末树脂覆盖过滤器应用中存在的问题

4.1除盐效果

从整套试运阶段来看,粉末树脂覆盖过滤器除盐效果差,除盐时间短,这是因为与常规的高速混床相比,每台粉末树脂覆盖过滤器其树脂每次总装填量为40kg左右,远小于单台高速混床的树脂装填总量,因此其交换容量很小,除盐效果很差。从正式运行阶来看,因为空冷机组凝结水含盐量低的特点,虽然粉末树脂覆盖过滤器除盐效果也很一般,但是基本上能满足生产运行要求。因此对于给水品质要求较高的机组可以在粉末树脂覆盖过滤器后面增加高速混床或者分床系统,这样可以在机组从基建到投产后的不同阶段,根据精处理进水品质特点灵活选择投运精处理的过滤和除盐系统。

4.2运行压差

粉末树脂覆盖过滤器运行压差与出水流量,滤膜厚度及滤膜受到污染的程度密切相关。出水流量越大,滤膜被压得越实附着在滤元表面越紧密,粉末树脂覆盖过滤器运行压差越大,当压差升高后,再降低出水流量时压差基本很难降低,导致运行周期变短。滤膜越厚其对水流的阻力越大,粉末树脂覆盖过滤器运行的压差也会越大,因此滤膜不能铺得太厚。在凝结水水质好而水温高的情况下,可以考虑只使用铵型阳树脂粉末和纤维粉作为滤料,因为铵型阳树脂粉末运行中不存在树脂体积转型收缩,覆盖层不容易出现裂缝,这样在保证凝结水水质的情况下,又可以减小运行压差,延长运行周期。

5相关建议

5.1系统调试前安装滤元

滤元的安装应在设备水压试验与系统管道严密性试验后,系统调试前进行。严格安装滤元,是防止运行中粉末树脂漏入热力系统,造成水气品质恶化的关键。

5.2调试阶段尽量避免滤元被污染

对于给水水质要求较高的空冷机组,凝结水精处理系统可以在粉末树脂覆盖过滤器后面增加混床或者分床除盐系统,达到过滤和除盐的目的。调试阶段无论是打压、调试都应当采用除盐水,否则会造成滤元污染。对于采用粉末树脂覆盖过滤器的基建机组或长期停运后再启动的机组,应加强冷态和热态冲洗并通过排污将系统中的硅排出,降低凝结水入口杂质,缩短机组启动时间。

5.3注意树脂粉及纤维粉配比

粉末树脂覆盖过滤器除盐能力差,除铁效果明显,建议使用铵型阳树脂粉末作为粉末树脂覆盖过滤器介质使用,达到去除腐蚀产物和悬浮物的作用。树脂粉及纤维粉是本系统中的消耗品,年用量的多少直接影响到系统运行费用,因此其配比比例很关键。在新机组启动期间,由于悬浮物固体与溶解固形物等大量的系统腐蚀产物含铁量很高,应当予以适量排放。

6结语

对于凝结水精处理系统,深层混床系统或粉末树脂在技术上均是可行的,2个系统各有其优越性,因此在凝结水精处理系统的选择中,应根据电厂的实际情况,综合各方面的因素来选择系统方案。粉末树脂过滤器,占地面积小、投资少、操作简单,能有效去除有机物和胶体硅,在合适的pH条件下,对胶体硅的去除率可达99%。但由于运行费用高,抵抗凝气器的泄漏能力差,除盐能力很有限,其进行化学除盐的时间只有几个小时等缺点,故在技术推广及现场实际操作等方面,还需要进一步探讨研究与摸索。

参考文献

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[5]罗国甘,郑兆喆.粉末树脂覆盖过滤器调试阶段操作要点分析.电源技术应用,2012,(9):103-104.

论文作者:肖清玲

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/11/11

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