基于凝結(jié)水精處理系統(tǒng)周期制水量下降的分析

鄧麗娥，何 剛

(貴州省習(xí)水鼎泰能源開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，貴州 遵義 564611)

凝結(jié)水精處理系統(tǒng)在機(jī)組啟動(dòng)和正常運(yùn)行中，可除去凝汽器泄漏、凝結(jié)水補(bǔ)充水以及汽水系統(tǒng)金屬腐蝕產(chǎn)物等帶入凝結(jié)水中硅、鐵、納等溶解鹽類物質(zhì)和金屬氧化物，以提高水汽品質(zhì)，防止被帶入熱力系統(tǒng)后引起設(shè)備及管道結(jié)垢和腐蝕[1-2]。凝結(jié)水精處理系統(tǒng)周期制水量直接影響精處理再生用酸、堿耗量及廢水排放量，提高周期制水量可降低企業(yè)運(yùn)行成本，也是積極響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的舉措[3]。本文針對(duì)某2×660 MW發(fā)電廠1號(hào)機(jī)組凝結(jié)水精處理系統(tǒng)運(yùn)行中，出現(xiàn)周期制水量下降的問(wèn)題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況，分析出凝結(jié)水精處理系統(tǒng)周期制水量下降的影響因素，避免了因周期制水量下降增加運(yùn)行成本的問(wèn)題，為該電廠扭虧為盈做出了貢獻(xiàn)。

1 設(shè)備概述

該電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)為中壓系統(tǒng)，每臺(tái)機(jī)由2臺(tái)DN1700前置過(guò)濾器和3臺(tái)DN3200高速球形混床，前置過(guò)濾器無(wú)運(yùn)行備用，高速球形混床為2臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用，采用母管制連接，陰陽(yáng)樹(shù)脂填充比例為1∶1,滿足機(jī)組運(yùn)行最大流量1576.7 t/h的設(shè)計(jì)要求，表1為精處理系統(tǒng)混床出水標(biāo)準(zhǔn)。

高速混床樹(shù)脂采用美國(guó)U.S.Filter公司的高塔分離技術(shù)體外再生系統(tǒng)，主要由樹(shù)脂分離塔(SPT)、陰樹(shù)脂再生塔(ART)、陽(yáng)樹(shù)脂再生兼樹(shù)脂貯存塔(CRT)、酸堿系統(tǒng)、電熱水箱以及有關(guān)泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備組成，2臺(tái)機(jī)共用1套體外再生系統(tǒng)。圖1為精處理系統(tǒng)混床單位、再生單位及樹(shù)脂擦洗流程圖。

2 問(wèn)題分析

2.1 存在的問(wèn)題

2019年，對(duì)比2臺(tái)機(jī)組發(fā)現(xiàn)，1號(hào)、2號(hào)機(jī)組精處理系統(tǒng)周期制水量存在偏差。從表2可以看出：1號(hào)機(jī)組精處理系統(tǒng)混床周期制水量低于2號(hào)機(jī)組，且隨著時(shí)間的推移，1號(hào)機(jī)組精處理系統(tǒng)混床周期制水量逐漸降低。

表2 1號(hào)、2號(hào)機(jī)精處理混床周期制水量對(duì)比表 t

2.2 周期制水量下降分析

凝結(jié)水精處理系統(tǒng)周期制水影響因素甚多，在同等條件，考慮其他影響因素固定不變時(shí)，受機(jī)組負(fù)荷影響頗大[4]。結(jié)合該廠現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況，導(dǎo)致1號(hào)機(jī)組凝結(jié)水精處理系統(tǒng)周期制水量的影響因素主要有以下幾點(diǎn)。

a.陰陽(yáng)樹(shù)脂再生效果不好。樹(shù)脂再生的好壞首要條件是樹(shù)脂分離塔(SPT)內(nèi)陰陽(yáng)樹(shù)脂的分離效果，若分離不徹底，再生時(shí)陰樹(shù)脂會(huì)形成氯型樹(shù)脂，陽(yáng)樹(shù)脂會(huì)形成鈉型樹(shù)脂；其次是保證陰陽(yáng)樹(shù)脂輸送過(guò)程中，陰樹(shù)脂再生塔(ART)、陽(yáng)樹(shù)脂再生兼樹(shù)脂貯存塔(CRT)內(nèi)樹(shù)脂的量；再者是控制好陰陽(yáng)樹(shù)脂再生時(shí)，再生酸、堿的濃度及溫度，任何一個(gè)環(huán)節(jié)控制不當(dāng)，樹(shù)脂再生效果不理想，均會(huì)影響系統(tǒng)周期制水量[5]。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察及化驗(yàn)再生酸、堿濃度發(fā)現(xiàn)：每次再生時(shí)由于人員不同，樹(shù)脂分離塔(SPT)內(nèi)樹(shù)脂高度不同，對(duì)陰陽(yáng)樹(shù)脂輸送量控制不一致；上位機(jī)顯示再生酸、堿液濃度較化驗(yàn)數(shù)據(jù)偏低0.5%、0.3%(規(guī)程規(guī)定再生酸濃度：4.2%～4.5%，再生堿濃度：3.6%～4.2%)。

b.再生后陰陽(yáng)樹(shù)脂混合不均勻。再生后的陰陽(yáng)樹(shù)脂通過(guò)漂洗后進(jìn)行混脂，陰陽(yáng)樹(shù)脂混合均勻程度，對(duì)混床出口是否獲得超純水至關(guān)重要，由于陽(yáng)樹(shù)脂與陰樹(shù)脂密度不同，陽(yáng)樹(shù)脂沉降速度大于陰樹(shù)脂，混脂結(jié)束后往往上部陰樹(shù)脂多于陽(yáng)樹(shù)脂，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行混床出水pH值偏低，樹(shù)脂提前失效，系統(tǒng)周期制水量下降[4]。在11月時(shí)，1號(hào)機(jī)精處理混床樹(shù)脂體外再生混脂結(jié)束后，通過(guò)窺視孔觀察上部混合樹(shù)脂顏色較與下部樹(shù)脂顏色淺，在混合樹(shù)脂輸送至混床過(guò)程，又出現(xiàn)了“二次分層”現(xiàn)象。

c.樹(shù)脂泄漏導(dǎo)致樹(shù)脂填充不足，陰陽(yáng)樹(shù)脂比例失衡。樹(shù)脂的填充比例是根據(jù)混床的容量設(shè)計(jì)，混床運(yùn)行中，由于高壓力、大流量的凝結(jié)水對(duì)樹(shù)脂的沖刷作用，導(dǎo)致部分樹(shù)脂破碎，破碎樹(shù)脂通過(guò)混床樹(shù)脂捕捉器或者再生時(shí)的反洗作用被再生樹(shù)脂捕捉器捕獲，造成樹(shù)脂填充量不足；同時(shí)，樹(shù)脂因水帽間隙過(guò)大或者松動(dòng)、樹(shù)脂捕捉器間隙大、混床出口壓力大于入口壓力、閥門誤動(dòng)作等原因造成樹(shù)脂泄漏[6]，均會(huì)造成陰陽(yáng)樹(shù)脂填充比例失衡，陰陽(yáng)樹(shù)脂達(dá)不到1∶1的比例。通過(guò)逐一排查，調(diào)取歷史趨勢(shì)，受機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)影響，1號(hào)機(jī)組混床出口進(jìn)出口差壓變化明顯，特別是在持續(xù)降負(fù)荷過(guò)程中，差壓驟然下降，導(dǎo)致短時(shí)內(nèi)混床出口壓力大于入口壓力，混床內(nèi)樹(shù)脂受其擾動(dòng)，破碎樹(shù)脂和磨損的樹(shù)脂通過(guò)進(jìn)水水帽倒流至入口管道，混床內(nèi)樹(shù)脂填充量不足，引起周期制水量下降。

3 處理措施

a.保證分離塔(SPT)內(nèi)樹(shù)脂高度在第2個(gè)窺視孔上部(從上往下數(shù))，分離完成后確保陰陽(yáng)樹(shù)脂分層效果明顯，陰陽(yáng)樹(shù)脂分界面清晰可見(jiàn)。樹(shù)脂輸送過(guò)程中不能完全依賴自動(dòng)控制，設(shè)專人就地觀察，與盤上人員保持溝通，陰陽(yáng)樹(shù)脂輸送至陰樹(shù)脂再生塔(ART)、陽(yáng)樹(shù)脂再生兼樹(shù)脂貯存塔(CRT)第2個(gè)窺視孔時(shí)，暫停輸送程序，待樹(shù)脂完全沉降后，再開(kāi)始，輸送至第2個(gè)窺視孔1/3位置時(shí)，停止輸送，待其靜止后，樹(shù)脂剛好在第2個(gè)窺視孔中部。

由于實(shí)測(cè)再生酸、堿液濃度與在線值存在0.5%、0.3%的偏差，調(diào)整稀釋水量，將陰陽(yáng)樹(shù)脂再生時(shí)在線再生酸、堿液濃度提高至4.7%～5.0%、3.9%～4.5%，同時(shí)取樣化驗(yàn)，保證其準(zhǔn)確性。

b.就目前再生工藝而言，混床內(nèi)陰陽(yáng)樹(shù)脂做不到完全混合均勻，為了防止出現(xiàn)分層，陰陽(yáng)樹(shù)脂混脂后輸送至混床前必須將混床內(nèi)水排盡，輸送過(guò)程中提供足夠的速度并及時(shí)排水；混床內(nèi)樹(shù)脂再次混合時(shí)注意混床水位和壓力，防止樹(shù)脂進(jìn)入上部水帽影響布水均勻性[7]。

c.因降負(fù)荷過(guò)快出現(xiàn)混床進(jìn)出口差壓驟變時(shí)，為防止樹(shù)脂通過(guò)進(jìn)水水帽倒流至入口管道，及時(shí)匯報(bào)值長(zhǎng)，降低降負(fù)荷速率；發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂明顯不足時(shí)，及時(shí)補(bǔ)充，保證陰陽(yáng)數(shù)值1∶1的比例；利用停機(jī)時(shí)間對(duì)系統(tǒng)水帽及樹(shù)脂捕捉器進(jìn)行排除，有問(wèn)題及時(shí)消缺，對(duì)混床進(jìn)水母管加裝止回閥。

4 結(jié)束語(yǔ)

凝結(jié)水精處理系統(tǒng)運(yùn)行中，周期制水量下降不能保證混床出水標(biāo)準(zhǔn)滿足要求且增加了機(jī)組運(yùn)行成本，因周期制水量影響因素頗多，各發(fā)電廠應(yīng)根據(jù)本單位機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況分析。本文2×660 MW發(fā)電廠1號(hào)機(jī)組凝結(jié)水精處理系統(tǒng)運(yùn)行中，周期制水量下降的原因及處理措施，可供出現(xiàn)同類問(wèn)題的發(fā)電企業(yè)參考。