耿衛(wèi)眾，郝相俊

(1.山西興能發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 古交 030206;2.山西電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山西 太原 030001)

0 引言

山西興能發(fā)電有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱興能發(fā)電公司)二期2×600 MW直接空冷機(jī)組凝結(jié)水精處理混床運(yùn)行周期短，再生頻繁。頻繁再生消耗鹽酸、氫氧化鈉、除鹽水較多，樹(shù)脂頻繁輸送與空氣擦洗導(dǎo)致樹(shù)脂磨損嚴(yán)重，需要不斷補(bǔ)充樹(shù)脂以滿足生產(chǎn)要求，造成凝結(jié)水精處理系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用高、值班人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。因此，提高混床制水量，延長(zhǎng)混床運(yùn)行周期顯得尤為重要。

1 精處理混床系統(tǒng)概況

興能發(fā)電公司二期機(jī)組凝結(jié)水采用100%全容量處理，為中壓系統(tǒng)。每臺(tái)機(jī)組配置2×50%出力的粉末樹(shù)脂過(guò)濾器(不設(shè)備運(yùn))和3×50%出力的高速混床(2運(yùn)1備)，處理凝結(jié)水量為1 325 t/h。粉末過(guò)濾器與高速混床串聯(lián)后串聯(lián)在凝結(jié)水泵與低壓加熱器之間，并設(shè)有100%旁路。凝結(jié)水精處理系統(tǒng)中除鹽的核心設(shè)備是混床，混床樹(shù)脂選用漂萊特公司生產(chǎn)的大孔型均粒強(qiáng)酸和強(qiáng)堿樹(shù)脂，體積比為1∶1，均為 3.68 m3。

興能發(fā)電公司二期機(jī)組凝結(jié)水精處理混床采用氫型運(yùn)行方式。為了調(diào)試運(yùn)行人員更方便地判斷樹(shù)脂是否失效，防止混床氨化運(yùn)行，避免氯離子進(jìn)入水汽系統(tǒng)，咨詢相關(guān)專家后，將混床出水檢測(cè)氫電導(dǎo)率改為檢測(cè)電導(dǎo)率，以電導(dǎo)率大于0.15 S/cm作為失效標(biāo)準(zhǔn)。混床失效后，失效樹(shù)脂經(jīng)樹(shù)脂輸送管道輸送至再生間進(jìn)行體外再生。在混床正常運(yùn)行時(shí)，出水水質(zhì)很好，出水電導(dǎo)率為0.06～0.08 S/cm，二氧化硅與鐵離子的質(zhì)量濃度均小于10 g/L，但混床運(yùn)行周期較短，一般為7～8d，個(gè)別混床運(yùn)行周期甚至為2～3d。

2 混床運(yùn)行周期短的原因分析

經(jīng)過(guò)對(duì)設(shè)備的詳細(xì)檢查和運(yùn)行分析，發(fā)現(xiàn)造成興能發(fā)電公司混床運(yùn)行周期短的原因主要有以下幾方面。

2.1 粉末樹(shù)脂過(guò)濾器泄漏，混床入口電導(dǎo)率高

興能發(fā)電公司二期工程#4機(jī)組凝結(jié)水精處理系統(tǒng)曾因過(guò)濾器泄漏而使混床運(yùn)行周期縮短，制水量減少。#4機(jī)組粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器所采用的助濾劑為意大利Aqua－chem公司生產(chǎn)的樹(shù)脂粉和纖維粉，具有過(guò)濾和除鹽雙重作用。#4機(jī)組#1過(guò)濾器投運(yùn)初期，設(shè)備運(yùn)行正常，運(yùn)行2個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)該過(guò)濾器進(jìn)、出口壓差增長(zhǎng)緩慢(幾乎不變)，而#2過(guò)濾器進(jìn)出、口壓差變化明顯(當(dāng)#2過(guò)濾器進(jìn)、出口壓差為111.60 kPa時(shí)，#1過(guò)濾器進(jìn)、出口壓差僅為16.75 kPa);同時(shí)，#4機(jī)組混床周期制水量減少約2萬(wàn)t。將#4機(jī)組#1過(guò)濾器解體檢查發(fā)現(xiàn):3根濾元下端與連接濾元的連接管絲扣有問(wèn)題，濾元沒(méi)有完全擰在過(guò)濾器穹形板上。設(shè)備投運(yùn)初期，系統(tǒng)水質(zhì)較差，過(guò)濾器爆膜頻繁，從而使濾元下端口出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致部分未經(jīng)過(guò)濾器的水直接進(jìn)入混床，影響混床的周期制水量。

2.2 混床偏流，樹(shù)脂攪動(dòng)劇烈

混床偏流，樹(shù)脂攪動(dòng)劇烈的現(xiàn)象在每臺(tái)混床上均有發(fā)生，由混床的上窺視孔即可觀察到，尤其以#3機(jī)組#1混床最為突出。該混床運(yùn)行初期，出水水質(zhì)較好，出水電導(dǎo)率在0.007 S/cm左右，但運(yùn)行一段時(shí)間后(3～4 d)，從混床的上窺視窗可看到樹(shù)脂的明顯攪動(dòng)。隨著混床內(nèi)樹(shù)脂攪動(dòng)程度的加劇，混床的運(yùn)行周期越來(lái)越短，嚴(yán)重時(shí)該混床僅運(yùn)行5～6 h，出水電導(dǎo)率就已超標(biāo)，此時(shí)從混床的上窺視窗看到樹(shù)脂翻滾劇烈，充滿了整個(gè)床體。經(jīng)解體檢查發(fā)現(xiàn):混床入口水帽布滿鐵銹等雜質(zhì)，部分水帽內(nèi)裝滿失效樹(shù)脂(如圖1所示)。究其原因，機(jī)組投運(yùn)初期系統(tǒng)水質(zhì)較差，機(jī)組啟、停頻繁使混床進(jìn)水水帽被污堵，導(dǎo)致混床進(jìn)水、布水不均，引起樹(shù)脂攪動(dòng)，部分顆粒度較小的碎樹(shù)脂進(jìn)入水帽，加重了混床偏流，使樹(shù)脂翻滾劇烈，樹(shù)脂層中的失效層、保護(hù)層被打亂而影響混床出水水質(zhì)，嚴(yán)重影響了混床的正常運(yùn)行。

圖1 #3機(jī)組#1混床檢修時(shí)拆下的進(jìn)水水帽

2.3 鹽酸儲(chǔ)罐進(jìn)生水，再生劑純度低

興能發(fā)電公司凝結(jié)水精處理再生廢水中和至合適pH值后，由2臺(tái)虹吸罐和配套的2臺(tái)廢水排放泵排至工業(yè)廢水處理車間。虹吸罐的注水管與精處理酸、堿儲(chǔ)罐的沖洗水管共用1根母管，均取自生活飲用水供水管。酸儲(chǔ)罐存放鹽酸后，酸儲(chǔ)罐的沖洗進(jìn)水手動(dòng)門未及時(shí)處理，導(dǎo)致該手動(dòng)門被酸霧腐蝕穿孔;排放廢水前，在虹吸罐注水過(guò)程中會(huì)有部分生活飲用水直接進(jìn)入酸儲(chǔ)罐與濃鹽酸混合，導(dǎo)致鹽酸再生劑純度下降，嚴(yán)重影響陽(yáng)樹(shù)脂的再生效果。

2.4 給水系統(tǒng)加氨量偏大

興能發(fā)電公司二期鍋爐為超臨界直流爐，給水采用二級(jí)加氨的處理方式，即在精處理混床出口母管及除氧器下降管分別設(shè)有加氨點(diǎn)。凝結(jié)水、給水加氨設(shè)備各為1套配藥自動(dòng)、加藥自動(dòng)運(yùn)行的單元系統(tǒng)。凝結(jié)水加氨量根據(jù)凝結(jié)水電導(dǎo)率進(jìn)行控制，當(dāng)凝結(jié)水電導(dǎo)率＜3.0 S/cm時(shí)啟動(dòng)加氨泵，電導(dǎo)率＞8.0 S/cm時(shí)停運(yùn)加氨泵，使凝結(jié)水電導(dǎo)率控制在4.3 S/cm左右;給水加氨量可根據(jù)給水pH值進(jìn)行控制，當(dāng)給水pH值 ＜9.1或 ＞9.7時(shí)，啟動(dòng)給水加氨泵，將給水pH值控制在9.3左右。但在實(shí)際運(yùn)行中效果并不理想，給水pH值＞9.7而停運(yùn)給水加氨泵后，凝結(jié)水加氨泵并不停運(yùn)，導(dǎo)致給水pH值長(zhǎng)期維持在9.5左右，從而使系統(tǒng)加氨量偏多，帶入系統(tǒng)的雜質(zhì)較多，嚴(yán)重影響了混床的運(yùn)行周期。

2.5 混床內(nèi)失效樹(shù)脂輸送不徹底

混床內(nèi)的樹(shù)脂運(yùn)行失效后，需將失效樹(shù)脂輸送到體外再生系統(tǒng)進(jìn)行再生處理。興能發(fā)電公司樹(shù)脂輸送程序由時(shí)間控制，由于每套混床樹(shù)脂損耗不同，故各混床中的樹(shù)脂量并不完全相等，但所有混床的樹(shù)脂輸送時(shí)間均一致，導(dǎo)致樹(shù)脂較多的混床樹(shù)脂輸送不徹底，殘留的失效樹(shù)脂仍然處于混床底部，必然會(huì)影響混床運(yùn)行時(shí)的出水水質(zhì)，縮短混床的運(yùn)行周期。

3 提高混床運(yùn)行周期采取的措施

針對(duì)凝結(jié)水精處理混床運(yùn)行周期短的問(wèn)題，提出并實(shí)施了一系列改進(jìn)措施。

3.1 確保粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器的正常投運(yùn)

(1)嚴(yán)格控制過(guò)濾器的運(yùn)行參數(shù)及運(yùn)行時(shí)間(1個(gè)月左右)，過(guò)濾器失效后要及時(shí)進(jìn)行爆膜、鋪膜，更換樹(shù)脂粉。

(2)每次對(duì)單臺(tái)過(guò)濾器爆膜時(shí)，操作2遍，使失效的樹(shù)脂粉與纖維粉完全從濾元上脫落下來(lái)。

(3)每次對(duì)單臺(tái)過(guò)濾器鋪膜時(shí)，樹(shù)脂粉與纖維粉按一定比例(樹(shù)脂粉6桶，纖維粉8袋)分2次配置成均勻漿液后注射。

(4)每臺(tái)過(guò)濾器鋪膜循環(huán)時(shí)，在鋪膜回水管出口取樣，觀察是否有樹(shù)脂粉或纖維粉漏過(guò)，以判斷濾元是否有泄漏，發(fā)現(xiàn)泄漏及時(shí)聯(lián)系維護(hù)人員處理。

3.2 提高失效樹(shù)脂再生效果

(1)對(duì)儲(chǔ)酸罐、儲(chǔ)堿罐沖洗手動(dòng)門加耐酸、堿堵板進(jìn)行封堵，防止生水影響再生劑品質(zhì)。

(2)提高再生劑的純度，將30%的工業(yè)堿更換為50%的離子膜工業(yè)堿。

(3)樹(shù)脂分離時(shí)，在分離塔頂排閥不跑樹(shù)脂的前提下，盡量提高分離塔進(jìn)水量，使樹(shù)脂分層更徹底。

(4)在再生過(guò)程中，適當(dāng)增加酸、堿量，控制進(jìn)酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3.0% ～4.0%，進(jìn)堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.0% ～4.5%，嚴(yán)格控制進(jìn)堿溫度在37℃左右。

(5)在混脂過(guò)程中，嚴(yán)格控制陽(yáng)塔排水量與羅茨風(fēng)機(jī)出口壓力，保證樹(shù)脂混合均勻。

3.3 嚴(yán)格控制藥品氨的品質(zhì)與加氨量

(1)加強(qiáng)對(duì)進(jìn)廠氨水品質(zhì)的監(jiān)控，尤其是鈉的含量，要求廠家必須用除鹽水配制氨水。

(2)對(duì)加氨量及加藥方式進(jìn)行調(diào)整。將加氨系統(tǒng)由“自動(dòng)”加藥改為“手動(dòng)”加藥方式，停運(yùn)給水加氨系統(tǒng)，提高凝結(jié)水加氨量。根據(jù)凝結(jié)水電導(dǎo)率控制凝結(jié)水加氨量，使凝結(jié)水電導(dǎo)率控制在4.5～5.0 S/cm。

3.4 其他方面的措施

(1)加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提高運(yùn)行人員的專業(yè)技術(shù)水平，運(yùn)行人員要控制好運(yùn)行指標(biāo)，特別是控制給水pH值和凝結(jié)水電導(dǎo)率。

(2)做好各運(yùn)行表計(jì)的維護(hù)和校驗(yàn)，保證各儀表指示準(zhǔn)確、可靠。

(3)適當(dāng)增加混床中陽(yáng)樹(shù)脂的比例，保證各混床中的樹(shù)脂數(shù)量充足。

(4)定期通過(guò)混床的上窺視孔檢查各混床樹(shù)脂是否有攪動(dòng)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)聯(lián)系檢修人員進(jìn)行處理。

4 結(jié)束語(yǔ)

興能發(fā)電公司二期凝結(jié)水精處理混床投運(yùn)初期運(yùn)行周期短，制水量少，經(jīng)過(guò)不斷查找原因，采取了一系列措施，混床周期制水量由原來(lái)的7萬(wàn)～8萬(wàn)t達(dá)到目前的13萬(wàn)～14萬(wàn)t，運(yùn)行周期明顯延長(zhǎng)，樹(shù)脂的再生次數(shù)有所減少，減輕了運(yùn)行人員的工作量，減少了再生樹(shù)脂所需要的酸、堿量，節(jié)約了凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，取得了良好的效果。

［1］曹長(zhǎng)武，宋莉莎，羅竹杰.火力發(fā)電廠化學(xué)監(jiān)督技術(shù)［M］.北京:中國(guó)電力出版社，2006.

［2］楊紅艷.提高凝結(jié)水精處理混床制水量的途徑［J］.華北電力技術(shù)，2007(10):9－10.