1、凝結(jié)水精處理，一般是指鍋爐產(chǎn)生的蒸汽在汽輪機(jī)中做功后，由冷卻器冷凝的水(循環(huán)冷卻水)。實(shí)際上，冷凝水也包括高壓加熱器(正常排水小于熱井)、低壓加熱器和其他疏水(疏水指的是進(jìn)入加熱器加熱給水后冷凝的水)。由于熱力系統(tǒng)中水蒸氣的不可避免的損失，有必要向熱力系統(tǒng)補(bǔ)充一定量的補(bǔ)充水(來(lái)自脫鹽水箱的水)。因此，冷凝水主要包括：汽輪機(jī)內(nèi)蒸汽做功后的冷凝水、各種排水和鍋爐補(bǔ)給水。隨著火電機(jī)組參數(shù)的提高，對(duì)鍋爐水質(zhì)的要求越來(lái)越嚴(yán)格。特別是對(duì)于超臨界機(jī)組，由于蒸汽壓力高和直流鍋爐，對(duì)水質(zhì)要求更嚴(yán)格。直流鍋爐運(yùn)行時(shí)，水在受熱面加熱并過(guò)熱后，直接由水變成蒸汽。直流鍋爐沒(méi)有汽包，也沒(méi)有鍋爐水的循環(huán)蒸發(fā)過(guò)程，所以鍋爐水

2、加藥處理和污水處理不能像汽包鍋爐那樣進(jìn)行。因此，如果鹽或其他雜質(zhì)被帶入給水，沉積物將要么在鍋爐管中形成，要么隨著蒸汽被帶入汽輪機(jī)而沉積在蒸汽通道中，一小部分將返回到冷凝水中。600MW超臨界壓力直流鍋爐熱負(fù)荷很高，給水帶來(lái)的少量鹽份會(huì)造成爐管結(jié)垢和過(guò)熱器積鹽。由于鹽在蒸汽中的溶解度隨著蒸汽參數(shù)的增加而增加，參數(shù)越高，蒸汽溶解鹽的能力越大，更多的鹽將被帶入汽輪機(jī)。蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后，隨著能量轉(zhuǎn)換，蒸汽壓力逐漸降低，蒸汽中的鹽類(lèi)將沉積在汽輪機(jī)中。冷凝水污染的原因(1)冷凝器泄漏冷凝水污染的主要原因是冷卻水從冷凝器的不精確部分泄漏到冷凝水中。冷凝器的不精確部分通常位于冷凝器中管束和管板的連接處。由于機(jī)

3、組工況的變化，凝汽器會(huì)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力。即使冷凝器的制造和安裝質(zhì)量良好，在使用過(guò)程中仍可能發(fā)生循環(huán)冷卻水的泄漏。然而，冷卻水中有許多懸浮固體、膠體和鹽類(lèi)，這將不可避免地影響冷凝水的質(zhì)量。我公司采用直接空冷凝汽器，沒(méi)有影響凝結(jié)水質(zhì)量的循環(huán)水泄漏。(2)金屬腐蝕產(chǎn)物的污染由于某些原因，凝結(jié)水系統(tǒng)的管道和設(shè)備會(huì)被腐蝕，因此凝結(jié)水中經(jīng)常存在金屬腐蝕產(chǎn)物。其中，鐵和銅的氧化物是主要的(我公司的熱力系統(tǒng)設(shè)備中基本沒(méi)有銅材料)。鐵的形式主要是Fe2O3和Fe3O4，它們處于懸浮和膠體狀態(tài)，還有各種鐵離子。冷凝水中腐蝕產(chǎn)物的含量與機(jī)組的運(yùn)行條件有關(guān)。機(jī)組啟動(dòng)初期，凝結(jié)水中含有大量腐蝕產(chǎn)物，在機(jī)組負(fù)荷不穩(wěn)定的情況下

4、，雜質(zhì)含量可能會(huì)增加。(3)鍋爐補(bǔ)給水帶入少量雜質(zhì)。化學(xué)水處理混床的出水是鍋爐補(bǔ)給水，通常從冷凝器加入熱力系統(tǒng)。由于運(yùn)行中對(duì)混床出水的嚴(yán)格控制，補(bǔ)給水的雜質(zhì)含量很小，其水質(zhì)要求為DD0.2s/cm，二氧化硅20 g/L，如果混床出水不合格，可能會(huì)污染凝結(jié)水。冷凝水拋光處理的目的冷凝水處理有兩個(gè)目的：去除冷凝水中的金屬腐蝕產(chǎn)物和去除微量溶解鹽。(1)去除冷凝水中的金屬腐蝕產(chǎn)物。由于設(shè)備和管道的金屬腐蝕，冷凝水含有金屬腐蝕產(chǎn)物，主要是鐵和銅的氧化物。它們以粒子的形式存在于水中，很少被真正溶解。凝結(jié)水中金屬腐蝕產(chǎn)物的數(shù)量與許多因素有關(guān)，如機(jī)組的運(yùn)行條件、設(shè)備的備用保護(hù)、凝結(jié)水的ph值、溶解氧含量等。

5、在正常操作中蒸汽帶來(lái)的雜質(zhì)數(shù)量是有限的。對(duì)于亞臨界汽包鍋爐和直流鍋爐，飽和蒸汽的允許鈉含量不超過(guò)10 g/L，允許二氧化硅含量不超過(guò)20 g/L。實(shí)際運(yùn)行值可能遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)值，進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽中的雜質(zhì)含量也將遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)值。與亞臨界參數(shù)的汽包鍋爐機(jī)組相比，超臨界直流鍋爐直接空冷機(jī)組具有更高的參數(shù)，工質(zhì)依次流經(jīng)省煤器、水冷壁和過(guò)熱器等受熱面。為了降低熱力系統(tǒng)的腐蝕性，工廠采用了給水加氨加氧的組合水處理方法，對(duì)給水質(zhì)量要求更嚴(yán)格。同時(shí)，空冷機(jī)組背壓高，導(dǎo)致冷凝水溫度高。因此，在選擇精處理設(shè)備時(shí)，不僅要考慮凝結(jié)水處理裝置后的出水水質(zhì)，還要適應(yīng)抗高水溫的要求。超臨界直流鍋爐直接空冷機(jī)組凝結(jié)水精處理的選擇必

6、須滿(mǎn)足以下條件：(1)機(jī)組凝結(jié)水必須在整個(gè)周期內(nèi)得到100%的處理；以滿(mǎn)足更高冷凝水溫度的要求。目前常規(guī)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)不能滿(mǎn)足上述要求，原因是：1)單一過(guò)濾器或粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾系統(tǒng)，脫鹽功能簡(jiǎn)單，不能滿(mǎn)足超臨界和超超臨界機(jī)組的給水水質(zhì)要求；b)對(duì)于混床和陰陽(yáng)離子分離床系統(tǒng)，陰離子交換樹(shù)脂的耐溫性較差。當(dāng)凝結(jié)水溫度超過(guò)一定溫度(如65)時(shí)，陰離子交換樹(shù)脂沒(méi)有除硅功能，長(zhǎng)期運(yùn)行后樹(shù)脂會(huì)發(fā)生降解，使凝結(jié)水水質(zhì)惡化。工廠采用粉末樹(shù)脂覆蓋的過(guò)濾器混床系統(tǒng)，以滿(mǎn)足超臨界直接空冷機(jī)組凝結(jié)水精處理的要求。我廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)組成，包括：粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾系統(tǒng)，包括350%過(guò)濾器(一用一備)和鋪膜、

7、破膜等輔助系統(tǒng)；高速混床系統(tǒng)，包括350%混床和再生分離等輔助系統(tǒng)；旁路系統(tǒng)包括總旁路、粉末樹(shù)脂覆蓋的過(guò)濾器旁路和混床旁路系統(tǒng)。凝結(jié)水精處理系統(tǒng)、粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器、混床和主旁路的控制：主旁路系統(tǒng)僅在水質(zhì)差時(shí)使用，不能在機(jī)組啟動(dòng)初期進(jìn)入凝結(jié)水精處理系統(tǒng)。備用機(jī)組正常運(yùn)行后，主旁路始終關(guān)閉，即凝結(jié)水必須100%處理。粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器旁路控制：當(dāng)機(jī)組運(yùn)行正常，冷凝水溫度和質(zhì)量在合理范圍內(nèi)時(shí)，控制系統(tǒng)將自動(dòng)開(kāi)啟粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器旁路系統(tǒng)，冷凝水僅通過(guò)處理系統(tǒng)進(jìn)入混床運(yùn)行?；齑才月房刂疲寒?dāng)入口凝結(jié)水溫度超過(guò)設(shè)定值(65)，進(jìn)出口壓差超過(guò)設(shè)定值，混床出現(xiàn)故障時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)報(bào)警并自動(dòng)開(kāi)啟混床旁路系統(tǒng)，凝

8、結(jié)水精處理系統(tǒng)只運(yùn)行粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器。根據(jù)水質(zhì)情況，確定過(guò)濾器鋪有纖維粉或纖維粉加正負(fù)混合樹(shù)脂粉。此外，還設(shè)置了再循環(huán)系統(tǒng)。這是因?yàn)榛齑驳乃|(zhì)在初始啟動(dòng)時(shí)不能很快達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，所以水不能立即輸送到系統(tǒng)中。因此，每組混床設(shè)置一臺(tái)循環(huán)泵，其產(chǎn)量為單個(gè)混床的70%?；齑餐度脒\(yùn)行，出水通過(guò)循環(huán)泵送至混床入口，待水質(zhì)合格后投入運(yùn)行?；厥障到y(tǒng)不僅可以提高冷凝水的質(zhì)量，還可以減少清洗水的消耗。當(dāng)運(yùn)行模式系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)凝結(jié)水中雜質(zhì)含量高，凝結(jié)水溫度低時(shí)，過(guò)濾器和混床裝置被粉末樹(shù)脂覆蓋，過(guò)濾器c當(dāng)機(jī)組運(yùn)行正常，凝結(jié)水溫度低時(shí)，粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器和混床裝置投入運(yùn)行。前者鋪有纖維粉用于除鐵，后者用于除鹽。根據(jù)水質(zhì)，也

9、可以?xún)H將混床投入運(yùn)行，并繞過(guò)粉末樹(shù)脂覆蓋的過(guò)濾器。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行正常，凝結(jié)水溫度高時(shí)，覆蓋粉末樹(shù)脂的過(guò)濾系統(tǒng)根據(jù)水溫情況，涂上正、負(fù)混合樹(shù)脂粉和纖維粉的混合濾料，或只涂上正樹(shù)脂粉和纖維粉的混合濾料，具有一定的脫鹽效果，混床裝置旁路運(yùn)行。過(guò)濾系統(tǒng)覆蓋有粉末樹(shù)脂。冷凝水中雜質(zhì)的特性和過(guò)濾要求與天然水中的不同。冷凝水中雜質(zhì)的來(lái)源主要是水汽系統(tǒng)中設(shè)備和管道腐蝕帶來(lái)的金屬腐蝕產(chǎn)物，主要是鐵和銅的氧化物。冷凝水中這些腐蝕產(chǎn)物的含量與裝置的運(yùn)行條件有關(guān)。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，這些腐蝕產(chǎn)物的含量非常高，比正常運(yùn)行時(shí)高幾倍。運(yùn)行期間負(fù)載的波動(dòng)也會(huì)增加含量。進(jìn)入冷凝水的鐵和銅氧化物以顆粒形式存在，并且很少被溶解。水量大，含雜質(zhì)

10、的水溫高。防止鐵和銅氧化物進(jìn)入水蒸氣系統(tǒng)的方法是過(guò)濾冷凝水。根據(jù)凝結(jié)水和水中雜質(zhì)處理水量大的特點(diǎn)，對(duì)過(guò)濾的要求是：濾料的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好，不污染水質(zhì)；過(guò)濾面積大，滿(mǎn)足大流量要求；過(guò)濾介質(zhì)層的水流阻力小，可以高流速運(yùn)行；該過(guò)濾材料對(duì)鐵和銅腐蝕產(chǎn)物具有高選擇性。粉末樹(shù)脂過(guò)濾器使用粉末樹(shù)脂作為預(yù)涂層材料，交換水中的可溶性離子，去除懸浮顆粒、有機(jī)物、惰性硅和膠體物質(zhì)。預(yù)涂粉末樹(shù)脂有三種化學(xué)形式：氨陽(yáng)性樹(shù)脂、氫陽(yáng)性樹(shù)脂和氫陰性樹(shù)脂。用于冷凝水過(guò)濾的粉末樹(shù)脂是陰離子和陽(yáng)離子樹(shù)脂的混合物。這些混合物可以以不同的比例混合，以滿(mǎn)足發(fā)電廠的條件?？梢赃x擇預(yù)涂層的濃度和成分來(lái)去除特定的污染物或控制冷凝水的酸堿

11、度。當(dāng)與水混合時(shí)，由粉末陰離子和陽(yáng)離子樹(shù)脂形成的混合物是均勻的陰離子陽(yáng)離子漿料，其本質(zhì)上是松散的，并且可以產(chǎn)生具有高孔隙率的預(yù)涂層。這一特性使冷凝水過(guò)濾能夠在高流速(9.78立方米/小時(shí)/平方米)和低壓降(0.0069-0.172兆帕)下運(yùn)行，以有效去除冷凝水中的溶解物質(zhì)和懸浮污染物。粉末樹(shù)脂過(guò)濾壓力容器，裝有管狀過(guò)濾元件，垂直安裝在一端板上。水流從底部進(jìn)入，通過(guò)布水板均勻分布在濾芯表面。水流進(jìn)入過(guò)濾元件，然后流出過(guò)濾元件，收集在下部水收集室中，并通過(guò)水收集室流出過(guò)濾器。過(guò)濾器的濾芯為不銹鋼骨架，纏繞多烯。在粉末樹(shù)脂的作用下，該濾芯的最高溫度可達(dá)115.5。粉末樹(shù)脂過(guò)濾器使用均勻精細(xì)的離子交換

12、樹(shù)脂(3080微米)來(lái)完成過(guò)濾，同時(shí)去除溶解的固體。粉末樹(shù)脂涂覆在幾個(gè)圓柱形過(guò)濾元件上。濾芯的過(guò)濾精度為5微米。粉末樹(shù)脂過(guò)濾器結(jié)構(gòu)示意圖、過(guò)濾元件連接圖、粉末樹(shù)脂過(guò)濾器的操作、填充(僅當(dāng)系統(tǒng)首次啟動(dòng)或恢復(fù)時(shí))、預(yù)涂(半自動(dòng)操作)、保持過(guò)濾操作、反洗觸發(fā)條件、判斷反洗/填充預(yù)涂以備后用。正常操作：粉末離子交換樹(shù)脂預(yù)涂在過(guò)濾器內(nèi)濾芯的外表面，形成樹(shù)脂過(guò)濾層。冷凝水過(guò)濾時(shí)，水中的固體顆粒被截留，可溶性離子被樹(shù)脂過(guò)濾層交換去除，出水達(dá)到設(shè)計(jì)要求過(guò)濾器反洗：當(dāng)過(guò)濾器運(yùn)行參數(shù)接近反洗報(bào)警設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出“過(guò)濾器運(yùn)行指標(biāo)接近反洗設(shè)定值，請(qǐng)?zhí)崆皽?zhǔn)備好備用過(guò)濾器”的報(bào)警提示。在下列情況下，過(guò)濾器發(fā)出反洗警報(bào)：

13、(1)流出物的化學(xué)指標(biāo)(電導(dǎo)率或二氧化硅)超過(guò)設(shè)定值；(2)過(guò)濾器進(jìn)出口壓差達(dá)到設(shè)定值；(3)過(guò)濾器運(yùn)行時(shí)間達(dá)到設(shè)定值；(4)操作員通過(guò)人機(jī)操作界面手動(dòng)啟動(dòng)反沖洗程序。在上述情況(2)中，除了過(guò)濾器壓差達(dá)到設(shè)定值，反洗程序直接啟動(dòng)外，其他參數(shù)達(dá)到設(shè)定值后，系統(tǒng)將繼續(xù)運(yùn)行3h。在此期間，備用過(guò)濾器應(yīng)進(jìn)行預(yù)涂并投入使用。如果備用過(guò)濾器在3小時(shí)內(nèi)未投入使用，系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)反洗程序。當(dāng)粉末樹(shù)脂過(guò)濾器出現(xiàn)以下任何情況時(shí)，進(jìn)入薄膜破裂和展開(kāi)順序。該報(bào)警系統(tǒng)出水電導(dǎo)率高，進(jìn)出口壓差大。鋪膜箱具有分配粉末樹(shù)脂和纖維粉末漿料的功能。通常，它被制成5%的漿液。鋪膜箱與出口之間的接口處設(shè)有鋪膜注射泵。該泵不僅向鋪膜

14、循環(huán)泵提供漿液，還可以將一部分漿液返回鋪膜箱，起到循環(huán)作用。鋪膜循環(huán)泵將漿料送至粉末樹(shù)脂過(guò)濾器，同時(shí)進(jìn)行循環(huán)，有利于粉末樹(shù)脂在過(guò)濾器濾芯上均勻分布。在此期間，鋪膜循環(huán)泵可以接收鋪膜注射泵泵送的泥漿，也可以直接從鋪膜箱泵送泥漿。鋪膜箱的底部為橢圓形，出液口位于橢圓形底部的中心。這有助于漿料的輸出。輔助攤鋪箱為細(xì)長(zhǎng)圓柱形結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)有助于防止循環(huán)泵空轉(zhuǎn)。在鋪膜箱和輔助鋪膜箱上設(shè)有液位信號(hào)開(kāi)關(guān)。液位信號(hào)開(kāi)關(guān)與泵聯(lián)鎖。當(dāng)鋪膜箱(或鋪膜循環(huán)泵)液位低時(shí)，鋪膜注射泵(或鋪膜循環(huán)泵)會(huì)自動(dòng)停泵。為避免中壓凝結(jié)水處理系統(tǒng)的壓力因閥門(mén)泄漏或誤操作而傳遞到低壓系統(tǒng)。因此，在薄膜展開(kāi)循環(huán)泵的出口處設(shè)置了一個(gè)安全閥

15、。當(dāng)鋪膜過(guò)程即將完成時(shí)，啟動(dòng)膜保護(hù)泵，防止因設(shè)備未投入運(yùn)行而導(dǎo)致濾芯上涂覆的粉末樹(shù)脂掉落。當(dāng)過(guò)濾器增壓完成，進(jìn)出口隔離閥打開(kāi)時(shí)，膜保護(hù)泵自動(dòng)停止，壓縮空氣爆破膜和反洗利用空氣的短時(shí)高速爆炸驅(qū)動(dòng)水進(jìn)行反洗，將廢樹(shù)脂從過(guò)濾器中排出。在反沖洗過(guò)程中，空氣爆炸步驟通過(guò)四個(gè)空氣噴射器作用于冷凝過(guò)濾器。(1)排水，其中大量預(yù)涂層從部件表面脫落并排入排水。當(dāng)過(guò)濾器中的液位到達(dá)過(guò)濾器元件的底部時(shí)，空氣通過(guò)爆炸裝置被引入過(guò)濾器。(2)排水閥關(guān)閉，引入另一次空氣爆炸，過(guò)濾器中的液位開(kāi)始上升。(3)當(dāng)過(guò)濾器中的水位達(dá)到濾芯高度的三分之一時(shí)，就會(huì)發(fā)生下一次空氣爆炸。(4)水面繼續(xù)上升，達(dá)到濾芯高度的三分之二，并出現(xiàn)新

16、的空氣爆發(fā)。由于濾芯相對(duì)較高，為了達(dá)到更好的破膜效果，一般分為三個(gè)破膜位置，即23、13和濾芯底部。壓縮空氣用于在這三個(gè)位置反復(fù)爆破膠片。氫氧型混床(以下簡(jiǎn)稱(chēng)混床)廣泛用作混床脫鹽系統(tǒng)和凝結(jié)水精處理中的脫鹽設(shè)備。鑒于凝結(jié)水精處理混床運(yùn)行速度快，混床所用陰、陽(yáng)樹(shù)脂的性能和配比要求，混床的結(jié)構(gòu)和再生方式對(duì)于這種高流速的混床，樹(shù)脂顆粒在壓力下被壓碎是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，因此需要樹(shù)脂的機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)于顆粒大且均勻的要求，為了降低流經(jīng)樹(shù)脂層的水的壓降，高速混床的操作壓降一般不超過(guò)0.2兆帕。從化學(xué)性質(zhì)來(lái)看，要求樹(shù)脂具有高交換速度和高工作交換能力，以滿(mǎn)足混床高流速和長(zhǎng)操作周期的要求?？紤]到上述要求，一般認(rèn)為大孔樹(shù)脂比凝膠樹(shù)脂更適合于凝結(jié)水精處理。凝結(jié)水精處理混床中陰、陽(yáng)樹(shù)脂的比例也不同于補(bǔ)給水處理混床中的比例。由于電廠的凝結(jié)水經(jīng)常含有NH4OH，會(huì)消耗陽(yáng)樹(shù)脂的交換能力。在凝結(jié)水精處理系統(tǒng)中，如果混床前有前置陽(yáng)離子床，樹(shù)脂比可以是：陽(yáng)離子=1: