成紅燕，鄧 娟，楊寶生

（中國華電工程（集團）有限公司，北京 100035）

0 引言

本研究依托華電集團某2×1 000 MW超超臨界空冷機組工程的凝結(jié)水精處理系統(tǒng)。該電廠是寧東煤電基地“西電東送”的重要電源項目之一。

該電廠的凝結(jié)水精處理系統(tǒng)為：每臺機組主要由4臺33%粉末樹脂過濾器（三用一備）和4×33%高速混床組成。粉末樹脂過濾器進出口母管設(shè)一個0～100%連續(xù)可調(diào)開度的旁路。鋪膜單元由鋪膜箱、鋪膜泵、鋪膜輔助箱、鋪膜注射泵等附件組成。

凝結(jié)水精處理系統(tǒng)參數(shù)如下。

（1）每臺機組需處理的凝結(jié)水量：

額定：2 139 t/h；最大：2 288 t/h。

（2）凝結(jié)水精處理系統(tǒng)凝結(jié)水入口壓力：

額定：3.0 MPa；最大：4.2 MPa。

（3）凝結(jié)水精處理系統(tǒng)凝結(jié)水入口溫度：

額定：≯51.3℃；最大：72℃。

1 主要研究內(nèi)容

1.1 粉末樹脂過濾器中心管布水裝置

現(xiàn)有技術(shù)中，大多數(shù)粉末樹脂過濾器的布水裝置設(shè)置在底部，水流通過擋板，徑向布水，這種從下至上入水的布水方式，容易造成濾元底部粉末樹脂聚集，鋪膜不均勻，濾元的使用效率較低，影響出水水質(zhì)。

本研究課題改進了過濾器中心管，提供一種粉末樹脂過濾器軸線全程布水裝置（專利號：201320146312.4），它能夠?qū)崿F(xiàn)上、中、下全方位布水，使粉末樹脂過濾器達到最大的工作效率，提高出水質(zhì)量。

粉末樹脂過濾器軸線全程布水裝置，包括中心管和布水板，中心管頂部的外壁上設(shè)有固定桿，布水板上設(shè)有與固定桿相配合的聯(lián)接孔，布水板與中心管通過固定桿由螺母聯(lián)接為一體；中心管的管體上設(shè)有布水孔。一方面使得流體能更加均勻地分布，使濾元每一部分都得到充分利用，以便制水量達到最大限度；另一方面因為布水裝置上下端都給一個相向力，較好地解決了樹脂沉積問題，同時鋪膜更均勻，出水水質(zhì)更好[1-2]。

以下為軸線全程布水裝置與穹形板布水裝置的對比。

（1）穹形板布水裝置

粉末樹脂過濾器穹形板布水裝置的工作原理如圖1所示，含有樹脂粉纖維粉的水從進水裝置進入，水通過穹形布水板流向濾元的底部，經(jīng)過濾元凈化后的水，從濾元內(nèi)部流向下封頭，最終通過出水裝置排出。

圖1 配有穹形板布水裝置的粉末樹脂過濾器設(shè)備圖

（2）軸線全程布水裝置

粉末樹脂過濾器軸線全程布水裝置的工作原理如圖2所示，含有樹脂粉纖維粉的水從進水裝置進入，一部分水通過弧形布水板流向濾元的底部，另一部分水順著中心管往上流，中心管內(nèi)的水一部分從中心管管體上的布水孔排出，其余的水從中心管的頂部排出，并通過中心管頂部的布水板均勻噴出，經(jīng)過濾元凈化后的水，從濾元內(nèi)部流向下封頭，最終通過出水裝置排出。

圖2 配有軸線全程布水裝置的粉末樹脂過濾器設(shè)備圖

（3）軸線全程布水裝置與穹形板布水裝置對比

粉末樹脂過濾器穹形板布水裝置，通過擋板布水，設(shè)置在過濾器的底部，水流通過擋板，徑向布水，這種布水方式凝結(jié)水是從下至上進入，容易造成濾元底部鋪膜聚集，鋪膜不均勻，影響出水水質(zhì)，而且濾元的使用效率較低。

粉末樹脂過濾器軸線全程布水裝置，通過在中心管的管體上設(shè)置布水孔，能夠?qū)崿F(xiàn)上、中、下同時布水，實現(xiàn)軸向全程布水，一方面使得流體能更加均勻地分布，使濾元每一部分都得到充分利用，制水量達到最大限度；另一方面使鋪膜更加均勻，出水水質(zhì)更好。

圖3為粉末樹脂過濾器軸線全程布水裝置說明。

1.2 工程實施效果

根據(jù)相關(guān)電力科學研究院的測試結(jié)果，本工程出水水質(zhì)在夏季和冬季均滿足凝結(jié)水的要求。

測試結(jié)果如表1和表2所示。

圖3 配有軸線全程布水裝置的粉末樹脂過濾器設(shè)備圖

由于改進了過濾器中心管，實現(xiàn)了上、中、下全方位鋪膜，使樹脂粉及纖維粉均勻覆蓋在濾芯上，避免了鋪膜不均勻造成粉末樹脂過濾器失效過快現(xiàn)象，從而使粉末樹脂過濾器制水周期變長，減少了鋪膜次數(shù)，節(jié)約了樹脂粉及纖維粉。同時增強了對高速混床進水中總Fe離子的去除率，降低了高速混床中填充樹脂的污染率，從而延長了混床的運行時間，從靈武電廠的生產(chǎn)運行報表中可以看出，混床運行周期為10～12天，降低了樹脂再生的次數(shù)，同時也減少了酸堿耗量和樹脂的磨損率。

表1 凝結(jié)水系統(tǒng)出水水質(zhì)測試結(jié)果

表2 凝結(jié)水系統(tǒng)出水水質(zhì)測試結(jié)果

表3 經(jīng)濟效益對比

1.3 布水裝置不同所帶來的經(jīng)濟效益對比

改進后的過濾器用于電廠后，爆膜次數(shù)明顯低于使用傳統(tǒng)過濾器的系統(tǒng)?，F(xiàn)將兩者做個簡單的經(jīng)濟分析，如表3所示。

2 結(jié)論

目前我國粉末樹脂過濾器還處于摸索階段，因為粉末樹脂和纖維粉及濾元是一次性使用的產(chǎn)品，不能回收再利用，所以，減少這些耗材的使用，不僅具有節(jié)材和降耗的效果，還會降低廢物處理的成本，符合建設(shè)節(jié)約型社會和企業(yè)的要求，具有一定的環(huán)境效益[3]。

粉末樹脂、纖維粉的購置費用以及濾元的更換費用構(gòu)成了粉末樹脂過濾器的主要運行成本。通過改進后的中心管，鋪膜更加均勻，延長粉末樹脂過濾器的運行周期，減少了爆膜次數(shù)，節(jié)省了粉末樹脂及濾元的購置費用，降低系統(tǒng)的運行成本；減少了廢粉末樹脂、纖維粉的排放，減輕了對環(huán)境的污染，降低了自用水耗。這些改進在今后的空冷機組系統(tǒng)中將起到積極的作用。

［1］GB150-1998.鋼制壓力容器［S］.

［2］HG20582-98.鋼制化工容器強度計算規(guī)定［S］.

［3］史勉.粉末樹脂過濾器在直接空冷機組凝結(jié)水精處理系統(tǒng)中的應用［J］.電力建設(shè)，2009，30（6）：69-71.