凝结水精处理系统课件.ppt

1、凝结水精处理系统,1 凝结水精处理必要性的研究,在机组启动过程中，能大大缩短水汽质量达到合格的时间； 通过凝结水精处理后，给水中铁和铜的迁移 速率能分别降低 速率能分别降低3050%和75 90% ； 在运行中，能大大提高锅炉给水的质量，减少带入锅炉的盐类和腐蚀产物，提高蒸汽品质； 在凝汽器泄漏时，能获得处理故障的时间；在凝汽器严重泄漏时，能按停机程序，正常停机,2 凝结水处理系统型式,主要包括以下几种型式： 前置过滤系统 前置过滤器混床 单一高速混床 单床串联系统,3 凝结水精处理过滤系统的设置,前置过滤的配置重点应考虑机组在启动 阶段去除固体腐蚀产物、杂质和长期运 行后氧化皮颗粒。 前置过

2、滤系统对颗粒状腐蚀产物的去除率应该在80%以上。前置过滤装置可以选用的设备有管式过滤器、阳树脂床和 树脂粉末过滤器。,3.1 管式过滤器,过滤器配备缠绕(或烧结 或烧结)聚丙烯纤维 （或棉线）的不锈钢或聚丙烯内芯，有 5和10规格。从经济和安全角度考虑， 设计部门都推荐使用管式过滤器，因为它使用方便，可以自动反洗（棉管过滤 器的滤元可定期更换）。资料认为，铁效果均可达到80% 以上。,3.2 树脂粉末过滤器,树脂粉末过滤器作为混床的前置过滤， 可有效地除去水中氧化铁颗粒，对铁的 去除率可高达8798% ；对铜的去除率达8090%。虽然粉末树脂过滤器能除 掉90% 或更多的可滤物，但却存在树脂

3、粉末漏出的问题。, 华能福州电厂二期工程2350MW 机 组的凝结水精处理系统是美国 GRAVER 公司的 POWDEX 凝结水过滤除铁系统 （简称“树脂粉末过滤器”），其功能主 要是除铁氧化物等腐蚀产物，除盐作用 很差，其离子全交换容量不到混床的 1%。 在凝汽器发生泄漏时，不能保证给水水 质的要求。 国外的经验指出，采用粉末树脂凝结水精处理系统的机组所发生的汽轮机腐蚀积盐问题较多，而采用深床精处理的机组上较少发生。因此国外不考虑在凝结水精处理系统上配备粉末树脂过滤器作为前置过滤用。,粉末树脂精处理装置应用问题,研究表明，来自粉末树脂精处理装置的树脂细末向给水系统的释放要大大高于 深床装置。

4、因此，无论从过滤技术的要求还是从除盐技术的要求来看，粉末树脂精处理装置均不适用于超（超）临界机组。,3.3 前置阳树脂床,前置阳树脂床在启动工况下 90 %的铁杂质能被阳床除去。利用氢型阳树脂的启动运行应该有利于提高无定形腐蚀产物的去除效率。 可以除氨，减少了混床的除氨负担；减少了混床的再生次数延长了树脂的使用寿命； 阴树脂遭受腐蚀产物污染后，容易产生强碱基团的降 解，使用前置阳离子交换器后，大部分腐蚀产物被阳树脂层截留，而阳树脂比较容易复苏。 改善了混床的进水条件，保证了混床中阴树脂在微酸 性或中性条件下工作，对Cl-、SO4 2-交换彻底，不仅 交换彻底，提高了阴树脂的交换容量，而且出水水

5、质也会提高。,3.4 过滤器选择,如果要考虑去除 Na离子、非晶型腐蚀产物以及凝汽器泄漏引入的各种盐类杂质，应该采用阳床作为前置过滤，这除了有利于除去非晶型腐蚀 产物以外，还可以大大提高和改善后续离子交换设备的除去盐类杂质的能力，同时，也为后续离子交换设备的设置和选型提供 了更高的灵活性。,4 高速混床,目前国内多数电厂均采用不设前置过滤器的高速混床，国外也称为裸混床。高速混床同时承担除盐和除铁的作用。 混床除盐装置的去除效率：对铁可达 60%85% ； 对铜达 75%93% ；对镍达70%90% 。 虽然单一高速混床系统具有节省投资和占地面积 等优点，但树脂易受铁污染。遭受铁污染后的树 脂（

6、尤其是阴树脂）密度增加，不利于混床内两 种树脂的分离 。 每次再生前，都要进行多次擦洗，将增加树脂的磨损和破碎；,混床的凝结水含铁量较低的情况下，高速混床系统的过滤除铁率一般多在70% 以下，而当凝结水含铁量非常低时裸高速混床系统的过滤除铁率也较低，为 60% 左右。 机组启动阶段凝结水含铁量变化较大， 随着凝结水含铁量增加，裸高速混床系 统的过滤除铁率也在增加。在凝结水含铁量非常高时的过滤除铁效果可达到 98%以上，此时的裸高速混床系统出水 的铁含量的绝对值很高，有时会超过 50g/L ，使点火水质不合格,5 单床串联系统,单床串联工艺系统为：前置棉管过滤器 阳床（浮床）阴床（浮床）二级阳床

7、 （顺流）。 在阴床出水质量符合要求时，就旁路不通 过后级的阳床，以免阳树脂释放的微量硫酸根进入热力系统 。 阳阴阳单床系统生产的水质的普通杂质含量范围大约为 0.2g/L 1g/L ，这 个极限值能满足许多火力发电厂的设计要 求。,6 凝结水除盐与过滤系统的匹配,将前置过滤的过滤性质与除盐系统的除盐性质相结合，可以最大限度地发挥两 个设备的作用，得到最佳的凝结水精处 理的效果。根据前置过滤器和离子交换器的搭配，主要有几种方式：机械过滤 器混床、机械过滤器单床串联系统 和前置阳床混床。,7 前置过滤器混床系统,前置过滤器（棉管过滤器、电磁过滤器、 前置氢离子交换器等）与混床组成的凝结水精处理系

8、统对腐蚀产物和盐类杂质均有良好的去除能力。 该系统的优点是固体杂质和盐类的去除率较高，尤其与单混床系统相比，在机组的启动阶段或投运初期，前级过滤在有效除去腐蚀产物的同时保护了除盐混床的树脂不受铁污染。因而增加了混床树脂的运行寿命。,8 前置阳床高速混床系统,采用前置阳床高速混床系统，混床的运行周期均在 2030天以上。由于阳离子交换器的酸性出水，使混床单元的动力性能有所改善。大大减少了混床的“平衡泄漏”和 “动力泄漏”。 在美国一座压水反应堆的经验中得到证实，前置阳床混床精处理的出水水质能连续达到钠和氯化物小于5 5 ppt 、硫酸盐小于10 ppt 。 运行实践证明，该系统是防止混床因混脂不

9、好造成出水中含有酸性物质，而导致炉水pH值降低的有效措施。该系统的缺点是增加了设备、占地面积、投资和阳床的再生操作 。,9 机械过滤器单床串联系统,和机械过滤器混床系统相比，该工艺具有下述优点： 树脂不需要分离、混合，再生操作简单； 再生剂用量少，运行费用低； 出水水质好，尤其提高了对阳离子类杂质如Na离子的去除率。 其采购和安装成本比简单混床装置要贵出许多,10 精处理系统的选择,凝结水精处理设备的设计，要充分考虑尽量减少硫酸盐和钠的漏出。 根据上述分析，凝结水精处理前置过滤器应该选用阳树脂床加深层混床或串联单床，对于阳树脂床加深层混床或串联单床对于Na和非晶型的腐蚀产物的去除率应该是最佳的

10、选择。,11 凝结水精处理树脂的再生技术,保证精处理设备出水质量的关键措施 ： 失效混合树脂在再生前能得到较有效的分离. 交叉污染率极低； 混床中的失效树脂，能彻底地转移到再生系统, 在混床中的遗留树脂量极低.系统中没有积存失效树脂的死角； 再生系统中的混合再生树脂输送回混床时，不会产生再分离； 较纯的再生剂质量； 混床内无偏流 混床内无偏流； 高质量的自控运行 。,保证出水质量的几项主要指标,树脂的交叉污染 阴中阳 0.07% (V/V) 阳中阴 0.4% (V/V) 树脂的输送率达到99.9% NaOH 再生剂的纯度含NaCL 50ppm,11.1 再生工艺 -中抽法,原理是将水力反洗分离

11、后上面的阴树脂单独送往阴再生塔。再将包括分界面在内的混脂层送往专门收集混脂的 “T”塔，此部分树脂不参加再生，留待下一周期与混床送出的失效树脂重新混合、分离。分离塔上层的阴树脂送往阴再生塔再生，下面的阳树脂留在分离 塔（兼阳树脂再生塔）内进行再生。 这种方法的优点是操作简单，运行方便。其缺点为：分离塔的直径比较大，高度比较低， 反洗空间不足，降低了两种树脂的分离效率,11.2 再生工艺 -高塔法,高塔法减小了分离塔的直径，增加了高度，因此，改善了分离效果。 为了防止树脂颗粒被水流冲出，在分离塔的顶部增加了一个倒锥形的树脂收集室，这样，可以采用更大的反洗流速将分离塔底部的树脂全部冲起，并在控制的上升流速下逐渐下落，使两种树脂分离得更彻底。,11.3 再生工艺 -锥底法,首先，“锥底法”采用了一个多孔的锥底，它的上水均匀，同时，锥度可以保证出脂的稳定性和树脂层的平稳下降。因此， 此方法是先从分离塔的底部将阳树脂送出，再将混合的两种树脂送到 “T”塔，最后，阴树脂在分离塔内再生。 确定