凝结水精处理系统

凝结水精处理系统系统功能描述凝结水中的杂质主要分为两大类：一类是溶解盐由补给水处理系统的出水残留盐份、蒸汽携带的盐份和凝汽器泄漏盐份组成；另一类是热力系统金属的腐蚀产物，如铁、铜氧化物等。为满足本工程直流锅炉对给水水质的要求，须对全部凝结水进行深度处理。凝结水精处理混床系统正常情况下主要是为了去除热力系统中的金属腐蚀产物如铁、铜的氧化物，以及补给水系统带入的少量溶解盐。设置凝结水精处理还具以下优点1) 在机组启动时可以大大减少系统冲洗时间，使机组尽快速投入运行并节约除盐水用量；

2) 在凝汽器泄漏量小时，通过投入前置过滤器和增加凝结水精处理混床的再生频率能使汽轮发电机在最大出力下连续运行；当泄漏量较大时,可保证机组安全停机的必要运行时间。概述 设计基础数据锅炉最大连续蒸发量为3033m3/h，凝汽器采用钛管，冷却水为海水，采用直流供水方式。单台机组的凝结水量： 正常： 2157m3/h（THA工况） 最大： 2279m3/h（VWO工况）凝结水精处理系统设计压力 混床系统设计压力： 4.0MPa

前置过滤器进出口压降： ≤0.080MPa(失效时)

混床进出口压降： ≤0.175MPa(清洁树脂)，≤0.350MPa(脏树脂)

再生系统设计压力: 0.6MPa凝结水精处理系统设计温度 设计温度： 55℃

正常运行温度： 35~40℃概述每台机组设置1套凝结水精处理混床系统。每套系统由2台前置过滤器（按2×50凝结水全容量处理设计，单台出力为1078～1140m3/h）、4台混床和4台树脂捕捉器（按4×33.3凝结水全容量处理设计，单台出力为719～760m3/h）组成，并设1台再循环泵。凝结水精处理混床系统可满足单台1000MW机组最大凝结水量2279m3/h的处理要求。

每台高速混床的出口均设有树脂捕捉器。树脂捕捉器捕捉漏过混床出水装置的树脂，当混床中的树脂大量泄漏时，树脂捕捉器可以将树脂拦截下来，防止树脂进入热力系统。

在前置过滤器进出口母管间设有前置过滤器单元旁路，旁路采用进口中压不锈钢电动蝶阀（该阀带有100%容量的手动旁路阀），该阀具有三开位0、50%、100%。在前置过滤器退出运行时，部分或全部凝结水从旁路流过。

在混床进出水母管间设有混床单元旁路，旁路阀采用进口中压不锈钢电动蝶阀（该阀带有100%容量的手动旁路阀），旁路允许通过0～100%的最大凝结水流量，具有0~100%的自动调节功能。

本工程每台机组配置一套凝结水精处理混床系统，两台机组共用一套再生及辅助系统。凝结水精处理系统所用的再生剂为31的工业盐酸和32.5高纯度氢氧化钠，由锅炉补给水处理站输送过来，贮存在再生区域的高位酸、碱贮存罐内。酸、碱质量要求如下：

a)盐酸

总酸度（以HCl计）： ≥31

铁（以Fe计）： ≤0.01

硫酸盐（以SO42-计）： ≤0.007

砷（以Sn计）： ≤0.0001

b)氢氧化钠

氢氧化钠（以NaOH计） ≥32.5

碳酸钠（以Na2CO3计） ≤0.8

氯化钠（以NaCl计） ≤0.005

三氧化二铁（以Fe2O3计）≤0.005

阳、阴树脂比例为1：1，树脂层高1000mm。树脂符合《火力发电厂化学设计技术规定》（DL/T5068-2006）对凝结水精处理混床树脂的技术要求。

工艺、控制用压缩空气取自主厂房空压站仪用压缩空气系统，供气压力为0.4～0.8MPa，露点-40℃。

凝结水精处理系统所需的除盐水取自主厂房1号、2号机补水箱的联通管上。混床系统进出水水质:

项目单位运行状态启动正常运行进水水质出水水质进水水质出水水质溶解固形物μg/L≤650<50≤100<20悬浮物μg/L≤2000<100≤50<5钠离子(Na+)μg/L≤20≤52～5<1全铁(Fe)μg/L≤1000≤40≤15<3全铜(Cu)μg/L≤50≤15≤10<1二氧化硅(SiO2)μg/L≤500≤20≤20<5氯离子(Cl-)μg/L200≤10≤20<1导电度(经氢离子交换后，25℃)μS/cm<0.20<0.10pH值9.0～9.56.5～7.58.0～9.06.5～7.5

混床排脂率及阴阳树脂分离率

1) 混床排脂率： ≥99.9%；

2) 阴、阳树脂的分离率：阴树脂在阳树脂层内的含量即阳中阴(体积比)<0.1%；阳树脂在阴树脂层内的含量即阴中阳(体积比)<0.07%。

本工程选用前置过滤器+体外再生高速混床的系统工艺；树脂的体外再生系统选用高塔分离技术。

系统组成

凝结水精处理采用前置过滤器+体外再生高速混床的系统工艺，与热力系统的连接方式为：凝汽器热井→凝结水泵→凝结水精处理设备→轴封冷却器→低压加热器→除氧器。

凝结水精处理再生系统系统的主要功能包括对混床失效树脂进行清洗、阳/阴混合树脂的分离、再生、混合、贮存等，且不会对树脂造成不必要的损害。

两台机组共用一套凝结水精处理体外再生系统。再生设备由分离塔、阴再生罐、阳再生罐、树脂贮存罐等组成。分离塔再生罐通过高速水流将树脂彻底分层，从上/下进水分别将阳、阴树脂分别输送至阳再生罐和阴再生罐，树脂经彻底清洗后进行再生，再生好的树脂正洗合格后，将阴树脂输送至阳再生罐，在阳再生罐内对再生好的树脂进行混合，混合树脂正洗合格后送至树脂贮存罐备用。混床系统仪表配置及功能描述

系统入口母管设有温度变送器、压力变送器。温度变送器用来监测系统入口母管凝结水的温度，当温度超过55℃时，过滤器和混床的旁路阀均自动打开，并关闭过滤器进水阀和混床的出水阀，100%凝结水量通过旁路系统，保护滤元、树脂、过滤器和混床衬胶不受损坏。压力变送器用来监测混床入口的凝结水的压力，其作用有：作为前置过滤器及混床升压后本体压力的参照数据，系统的超压保护，当系统的进水压力超过系统的设计压力（p=4.0MPa）时，过滤器和混床的旁路阀均自动打开，并关闭过滤器进水阀和混床的出水阀，100%凝结水量通过旁路系统，保护凝结水精处理系统中所有设备仪表不受损坏。

每台过滤器出口和混床的入口设有流量计，每台过滤器、混床的入口设有升压旁路阀、压力变送器。流量计用来监测通过过滤器、混床的凝结水流量及通过流量计的输出信号，也可以累计单台过滤器及单台混床周期制水量；升压旁路是过滤器、混床在投运前，通过旁路使混床压力缓慢上升，压力的变化由压力变送器来监测，当过滤器及混床的本体压力接近凝结水入口母管上的压力时，才能开启过滤器及混床的进水阀。防止进水压力过高对过滤器、混床内部结构造成冲击。每台高速混床的出口设有电导率表、硅表、钠表。这些表计主要是用来监测混床出水水质，当其中有一项指标不合格时，备用混床投入运行、失效混床退出运行。

混床出水母管上设有导电度表、硅表、pH表。主要监测精处理系统的出水水质。

过滤器、混床排气母管上设有液位开关，自动监测过滤器、混床本体是否满水。

旁路阀的前后、前置过滤器前后、树脂捕捉器前后均设有差压变送器。过滤器旁路阀前后的差压变送器，监测过滤器系统的压差，当系统差压大于0.1MPa时，旁路阀打开，使100%凝结水量通过旁路系统；过滤器进出口压差大于0.08MPa时，旁路阀打开，能使50%凝结水量通过旁路系统，另外50%凝结水流量通过没有失效的过滤器，失效过滤器进行反洗操作；混床旁路阀前后的差压变送器，监测混床系统的压差，当系统压差大于0.35MPa时，混床旁路阀打开，关闭混床的进出阀，100%凝结水量通过旁路系统；树脂捕捉器前后的差压变送器监测树脂捕捉器压差，当压差超过0.1MPa时，投运备用列混床，在确认投运成功后，将树脂捕捉器所在列的混床退出运行。

再生系统仪表配置及功能描述

树脂分离塔的本体上设置了光电开关，它是用来监测树脂和水的界面，根据树脂和水反射光对光电开关的反映不同，控制阳树脂的输送终点。

阳/阴再生罐排水管上设置导电度表，监测阳阴再生罐内的树脂再生、清洗是否合格。

再生罐排气母管上设有液位开关，自动监测再生罐充水是否充满。

阴再生罐的冲洗水管上设有流量计，监测再生罐的冲洗水流量。

再生辅助系统仪表配置及功能描述

酸/碱液稀释水管上设有流量计，显示酸/碱稀释水的流量，以便于调整酸/碱液的浓度及阳/阴再生罐所需的再生液量。

稀酸/碱液管上设有酸/碱浓度计，指示再生用酸/碱液的浓度。

冲洗水泵出口母管上设有流量计，指示泵启动后输送至各个部位的流量。

反洗水泵出口管上设有流量计，指示过滤器反洗时的流量。

稀碱液管上设有温度变送器，通过温度变送器的输出信号控制三通调节阀的开度，以便恒定阴树脂再生液的温度。

热水箱上配有温度变送器和液位开关。通过温度变送器的输出信号控制加热器的开、关及加热器投入的组数；当热水箱温度达到82C时，四组加热器全部停止运行；当温度低于60C时，启动二组加热器；当温度低于40C时，四组加热器全部启动。液位开关控制热水箱的液位，当热水箱的液位低于上部加热器所在位置时，应停止加热，并报警。防止低液位时，加热器加热而导致加热器烧坏。

酸/碱计量箱上设有带远传信号的磁翻板液位计，具有就地液位显示和远传功能。

混床系统的运行与控制

每台机组设置一套凝结水精处理混床系统，每套系统由2台前置过滤器（2×50）、4台混床（4×33.3）和4台树脂捕捉器（4×33.3）组成，并设1台再循环泵。前置过滤器单元和混床单元均设有1条旁路系统，前置过滤器旁路可通过0-50%-100%的凝结水量；混床旁路可通过0~100%的凝结水量。

两台机组共有十套树脂，其中八套装在混床中，一套放在阳再生罐中，一套放在树脂贮存罐中备用。

前置过滤器无备用，当有一台前置过滤器失效（进出口压差达到0.08MPa）时，先开启前置过滤器旁路系统阀门50%，使50%的凝结水量通过此旁路，与投运的前置过滤出水混合后流入下一级混床单元。再将失效的前置过滤器退出运行，对滤芯进行反洗和空气擦洗，待反洗合格后即投入运行，并关闭旁路阀。

混床及树脂捕捉器为3用1备。当有一台混床树脂失效时（即混床的出水导电度（经氢离子交换后，25℃）>0.1S/cm或二氧化硅（SiO2）>10g/L或钠离子（Na＋）>1g/L或累积制水量达到设定值），先投入备用的混床及树脂捕捉器，再将失效混床退出运行，对混床内失效树脂进行再生。操作步骤为：将失效树脂送至再生系统，待失效混床的树脂全部输送完以后（混床内残留树脂<0.1%。），再将体外再生装置已再生好的阴、阳混合树脂输送到此高速混床，并进行树脂的二次混合及再循环正洗至混床出水水质合格，此台混床转入备用状态。

每台机组混床单元设有一台再循环泵，在混床刚投运时出水水质较差，不能立即向热力系统送水，在混床并入热力系统前先进行再循环运行，即将混床出水通过循环旁路及泵送至混床入口母管，待混床出水水质合格后再开启混床出水阀并入热力系统运行。机组启动阶段，由于热力设备金属腐蚀产物较多，如进入前置过滤器，将会给过滤器内的滤元造成不可恢复的破坏，无法反洗干净，从而失去其原有的作用；同时造成混床阴树脂污染和破损。所以，在机组启动时，当凝结水含铁量超过1000μg/l时，凝结水精处理的两个旁路系统均开启，前置过滤器和高速混床均不投入运行；当凝结水含铁量≤1000μg/L时，前置过滤器和混床投入运行，关闭前置过滤器和高速混床旁路系统。

机组正常运行时凝结水精处理系统连续运行。

在遇到下列情况之一时，旁路系统自动打开，并切除凝结水精处理系统中的相应设备。包括：

1）前置过滤器进出口压差0.15MPa；

2）运行混床出水电导率超标(0.15S/cm)或钠含量超标；

3）进口凝结水水温50℃时；

4）精处理混床的进出口压差0.35MPa；

5）精处理系统进口压力4.0MPa。凝结水精处理再生及辅助系统

两台机组共用1套体外再生及辅助系统对混床失效树脂进行再生。当一台混床树脂失效后，该高速混床内树脂通过树脂输送管输入到树脂分离塔，待树脂输送完以后，再将阳再生罐（或树脂贮存罐）内已再生好的树脂输送至该混床。

送入树脂分离塔内的失效树脂，首先进行初步空气擦洗以清除吸附于树脂表面的杂质，并消除阴阳树脂抱团现象，然后进行反洗。首先控制反洗流量在调试设定值，使得阳、阴树脂全部被水力托起，浮于分离罐顶部；然后程序控制反洗流量分多个阶段逐步降低，直至完全关闭反洗门，从而使阳、阴树脂彻底分离，并在分离罐中部形成一清晰的界面。采用上下同时进水，将阴树脂从分离塔送至阴再生罐，待阴树脂输送完以后，再采用上部进气底部进水，并通过光电液位开关控制把阳树脂送至阳再生兼树脂贮存罐，混脂层则留在分离塔参与下一轮的分离。

在阳再生罐及阴再生罐内分别对阳、阴树脂进行空气擦洗和水冲洗。空气擦洗和水冲洗的次数应根据树脂污染情况而定。空气擦洗之后，阳、阴再生罐分别进再生酸、碱液，对阳、阴树脂进行再生。当置换完成后，再分别对阳、阴树脂进行空气擦洗和水冲洗，最后是快速正洗，阳、阴再生罐正洗出水电导率均控制在10μS/cm以下。若正洗出水不合格，则需对树脂重新进行空气擦洗和再生，直至合格为止。

在阴、阳树脂再生结束后，用气水输送法将阴树脂输送到阳再生罐内，然后，启动罗茨风机，混合阴、阳树脂，并正洗树脂至出水电导率在0.2μS/cm以下，以供备用。同时，也可将再生好的阴、阳混合树脂转入树脂贮存罐内。

再生系统的酸碱废水和冲洗水排至废水池，再用废水泵送到工业废水处理站进行处理。混床的冲洗水通过排水沟直接排走。

凝结水精处理系统设备布置凝结水精处理混床系统设备布置在汽机房零米层A、B排柱之间，再生及辅助系统设备布置2号机锅炉钢架下K0与K1排柱之间。凝结水精处理的启动注意事项a,投运各交换器之前，要对各交换器进行进满水。

b,投运和切换交换器操作前要和值长联系