周建東(內(nèi)蒙古錫林郭勒盟白音華金山發(fā)電有限公司,內(nèi)蒙古錫林郭勒盟 026200)

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粉末覆蓋過(guò)濾器的漏粉及治理措施

周建東
(內(nèi)蒙古錫林郭勒盟白音華金山發(fā)電有限公司,內(nèi)蒙古錫林郭勒盟 026200)

【摘 要】粉末覆蓋過(guò)濾器是目前投運(yùn)的亞臨界直接空冷機(jī)組凝結(jié)水處理系統(tǒng)中采用最多的精處理設(shè)備,但是運(yùn)行中常出現(xiàn)漏粉的現(xiàn)象,引起熱力系統(tǒng)的汽水指標(biāo)發(fā)生較大的變化,尤其是水汽的電導(dǎo)率與爐水的PH變化較為明顯。電導(dǎo)率值呈現(xiàn)出上漲的趨勢(shì),爐水的PH值下降到中性,通過(guò)向爐水中投加氫氧化鈉來(lái)及時(shí)的提高爐水的PH值。對(duì)粉末過(guò)濾器進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn),過(guò)濾器的濾元底部開(kāi)裂,導(dǎo)致樹(shù)脂粉、纖維粉漏入熱力系統(tǒng)。從而采取措施進(jìn)行治理,使過(guò)濾器能過(guò)投入正常的運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】凝結(jié)水精處理系統(tǒng) 粉末覆蓋過(guò)濾器 漏粉 治理措施

隨著空冷機(jī)組在我國(guó)北方地區(qū)的廣泛應(yīng)用，粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器以其設(shè)備粉末樹(shù)脂適應(yīng)溫度高、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等特點(diǎn)?；痣姀S凝結(jié)水處理工作是為了對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行除鹽和腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行過(guò)濾，使水汽品質(zhì)得到改善和提高，以保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

為了確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高凝結(jié)水品質(zhì)，滿(mǎn)足空冷機(jī)組水質(zhì)指標(biāo)要求，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)每臺(tái)機(jī)組各設(shè)置了三臺(tái)粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器，兩用一備。凝結(jié)水精處理的主要任務(wù):除去凝結(jié)水中懸浮物、腐蝕產(chǎn)物及其它雜質(zhì)，降低凝結(jié)水系統(tǒng)中的含鹽量和電導(dǎo)率。

凝結(jié)水精處理工藝流程:

1 情況描述

(1)7月2日19:50時(shí)2#覆蓋過(guò)濾器退出運(yùn)行，進(jìn)行爆膜、鋪膜操作。

(2)22:10時(shí)2#覆蓋過(guò)濾器投入運(yùn)行，投入時(shí)流量為440t/h，投入過(guò)濾器前，給水氫電導(dǎo)率0.224us/cm，凝結(jié)水氫電導(dǎo)率0.243us/ cm，爐水比電導(dǎo)率11.29us/cm，爐水PH值9.56，飽和蒸汽氫電導(dǎo)率0.225us/cm，過(guò)熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.219us/cm，再熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.219us/cm。

(3)22:30時(shí)飽和蒸汽氫電導(dǎo)率、過(guò)熱蒸汽氫電導(dǎo)率、再熱蒸汽氫電導(dǎo)率先呈現(xiàn)出上漲趨勢(shì)，隨后給水氫電導(dǎo)率、凝結(jié)水氫電導(dǎo)率呈現(xiàn)出上漲趨勢(shì)(見(jiàn)圖二)。爐水PH值呈現(xiàn)出下漲趨勢(shì)(見(jiàn)圖一)。爐水的比電導(dǎo)率變化較小。蒸汽的氫電導(dǎo)率最大值超過(guò)電導(dǎo)率檢測(cè)的二次顯示的上限值1.0us/cm。

(4)23:21時(shí)2#覆蓋過(guò)濾器退出運(yùn)行。給水氫電導(dǎo)率0.629us/ cm，凝結(jié)水氫電導(dǎo)率0.598us/cm，爐水比電導(dǎo)率10.57us/cm，爐水PH值8.95，飽和蒸汽氫電導(dǎo)率0.975us/cm，過(guò)熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.907us/cm，再熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.965us/cm。聯(lián)系主控鍋爐專(zhuān)業(yè)開(kāi)大鍋爐連排進(jìn)行排污。并開(kāi)始對(duì)1#機(jī)組爐水進(jìn)行加入氫氧化鈉提高PH值。

(5)7月3日00:11時(shí)爐水的電導(dǎo)率開(kāi)始上升。

(6)1:10時(shí)爐水PH值降低至最低7.43后開(kāi)始恢復(fù)上升，停止氫氧化鈉加藥。

圖一:爐水電導(dǎo)率、PH值的變化曲線(xiàn)

圖二:給水、蒸汽、凝結(jié)水氫電導(dǎo)率的變化曲線(xiàn)

圖三:底部開(kāi)裂的濾元

(7)3:49時(shí)2#覆蓋過(guò)濾器再次投入運(yùn)行，投入時(shí)流量為65t/h。給水氫電導(dǎo)率0.390us/cm，凝結(jié)水氫電導(dǎo)率0.416us/cm，爐水比電導(dǎo)率18.38us/cm，爐水PH值9.13，飽和蒸汽氫電導(dǎo)率0.443us/cm，過(guò)熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.329us/cm，再熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.358us/cm。

(8)5:07時(shí)將過(guò)濾器的進(jìn)水流量調(diào)整為200t/h，給水氫電導(dǎo)率0.254us/cm，凝結(jié)水氫電導(dǎo)率0.347us/cm，爐水比電導(dǎo)率29.13us/ cm，爐水PH值9.95，飽和蒸汽氫電導(dǎo)率0.330us/cm，過(guò)熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.313us/cm，再熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.300us/cm。

(9)6:34時(shí)爐水比電導(dǎo)率達(dá)到最大值32.87us/cm，開(kāi)始呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。爐水PH值9.95(見(jiàn)圖1)

(10)10:00時(shí)將過(guò)濾器的進(jìn)水流量調(diào)整為正常運(yùn)行時(shí)的270t/h。

(11)22:55時(shí)給水氫電導(dǎo)率0.217us/cm，凝結(jié)水氫電導(dǎo)率0.233us/cm，爐水比電導(dǎo)率21.65us/cm，爐水PH值9.68，飽和蒸汽氫電導(dǎo)率0.238us/cm，過(guò)熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.229us/cm，再熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.221us/cm，開(kāi)始運(yùn)行正常。

2 原因分析

在過(guò)濾器投入運(yùn)行時(shí)，過(guò)濾器內(nèi)部的濾元上的樹(shù)脂粉、纖維粉漏入熱力系統(tǒng)。纖維粉、樹(shù)脂粉都屬于高分子有機(jī)物，它們?cè)诟邷亍⒏邏合戮茚尫懦龅头肿佑袡C(jī)酸，其主要成分為乙酸，但也有甲酸、丙酸等。強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂分解所產(chǎn)生的低分子有機(jī)酸比強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂所釋放的量多得多。離子交換樹(shù)脂在高溫下降解過(guò)程中還將釋放大量的無(wú)機(jī)陰離子，如氯離子等，值得注意的是，強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂上的磺酸基在高溫高壓下會(huì)從鏈上脫落而在水溶液中形成強(qiáng)無(wú)機(jī)酸—硫酸。有此可知分子量大的有機(jī)物纖維粉和陰陽(yáng)樹(shù)脂粉進(jìn)入熱力設(shè)備水系統(tǒng)后，在高溫高壓運(yùn)行條件下將分解產(chǎn)生無(wú)機(jī)強(qiáng)酸和低分子有機(jī)酸。這些物質(zhì)在爐水中濃縮，它們的濃度可能達(dá)到相當(dāng)高的程度，以致引起爐水的PH值下降。它們還會(huì)被攜帶進(jìn)入蒸汽，隨蒸汽在整個(gè)熱力系統(tǒng)循環(huán)。

氫電導(dǎo)率(cation conductivity)是水樣經(jīng)過(guò)氫型強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂處理后測(cè)得的電導(dǎo)率。氫電導(dǎo)率可以靈敏的反映水、汽系統(tǒng)中陰離子的總量，是監(jiān)測(cè)凝結(jié)水、給水和蒸汽中陰離子的重要手段。所以有機(jī)物纖維粉和陰陽(yáng)樹(shù)脂粉進(jìn)入熱力設(shè)備水系統(tǒng)后，在高溫高壓運(yùn)行條件下將分解產(chǎn)生無(wú)機(jī)強(qiáng)酸和低分子有機(jī)酸，就引起了汽水系統(tǒng)的氫電導(dǎo)率變化較大，而爐水的比電導(dǎo)率，因未經(jīng)過(guò)氫型強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂處理，所以變化不是非常明顯，后期爐水比電導(dǎo)率的增長(zhǎng)是因?yàn)榧尤霘溲趸c而引起。

停機(jī)后對(duì)覆蓋過(guò)濾器進(jìn)行解體檢查發(fā)現(xiàn)，部分濾元底部開(kāi)裂(見(jiàn)圖三)，底部的壓蓋已經(jīng)松動(dòng)，露出濾元的不銹鋼骨架。覆蓋過(guò)濾器投運(yùn)時(shí)附著在過(guò)濾器濾元底部的纖維粉、陰陽(yáng)樹(shù)脂粉，或者部分未能附著在濾元上而沉積在底部的纖維粉和陰陽(yáng)樹(shù)脂粉，通過(guò)底部的開(kāi)裂部位漏入到了出水側(cè)，從而進(jìn)入熱力系統(tǒng)。

圖四:處理完畢的濾元

粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器采用壓縮空氣爆膜，此過(guò)程將失效的廢樹(shù)脂粉連同其它吸附雜質(zhì)從濾元上爆炸似地吹洗脫落下來(lái)。進(jìn)氣爆膜之后，緊接用水進(jìn)行反洗。進(jìn)壓縮空氣反洗是利用壓縮空氣短時(shí)、高速爆發(fā)的能量來(lái)驅(qū)動(dòng)水進(jìn)行反洗，沖洗水的體積被用于支撐空氣的爆發(fā)，使濾元得到清洗，廢樹(shù)脂粉連同其它吸附雜質(zhì)從濾元表面脫落，并排出至廢液箱。整個(gè)過(guò)程在過(guò)濾器內(nèi)按高、中、低3個(gè)液位的步序進(jìn)行。每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一個(gè)15m3的壓縮空氣儲(chǔ)罐，用于粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器的爆膜。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，多次的爆膜操作以后，濾元上的繞線(xiàn)開(kāi)始蓬松，變粗。因?yàn)V元上繞線(xiàn)數(shù)量體積不變，所以繞線(xiàn)的長(zhǎng)度就縮短，以致引起底部連接出現(xiàn)繞線(xiàn)與濾元壓蓋的開(kāi)裂現(xiàn)象。從而引起纖維粉、陰陽(yáng)樹(shù)脂粉泄露的發(fā)生。

為了節(jié)省生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)濾元的使用壽命，采取在底部加裝聚四氟乙烯墊片的方式。根據(jù)底部開(kāi)裂呈現(xiàn)出的縫隙不同寬度，加工制作了一些不同厚度的聚四氟乙烯墊片，在濾元的底部壓蓋和螺母間加裝。使壓蓋和繞線(xiàn)再次的嚴(yán)密密封(見(jiàn)圖四)。聚四氟乙烯具有良好的抗老化能力、耐溫優(yōu)異(能在+250℃至-180℃的溫度下長(zhǎng)期工作)，且本身對(duì)人沒(méi)有毒性。完全能夠滿(mǎn)足凝結(jié)水運(yùn)行的條件。再次投入運(yùn)行時(shí)粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器未發(fā)生漏粉現(xiàn)象，能夠正常的運(yùn)行。

3 預(yù)防措施

(1)過(guò)濾器鋪完樹(shù)脂粉后進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保持護(hù)膜。使附著在濾元的纖維粉、樹(shù)脂粉壓實(shí)牢固，不易脫落。一般鋪膜完畢以后，護(hù)膜保持運(yùn)行至少1個(gè)小時(shí)以上。

(2)過(guò)濾器投入時(shí)，采取低流量投入，能使濾元上的纖維粉、樹(shù)脂粉不要受到較小的水力沖擊，而不至于引起脫落。一般調(diào)節(jié)出口手動(dòng)閥，按照50T/H的流量運(yùn)行1小時(shí)，確認(rèn)系統(tǒng)電導(dǎo)率、爐水PH不發(fā)生較大變化的情況下，再開(kāi)大出口手動(dòng)閥將流量提升到100T/H的流量運(yùn)行1小時(shí)。再進(jìn)行觀察，依次逐漸的升高至正常的流量。

(3)停機(jī)備用階段進(jìn)行檢查，打開(kāi)底部檢查孔和上部人孔，從低用高亮度的聚光燈照出水口，從上部的人孔進(jìn)行觀察，是否有光透過(guò)，來(lái)判斷濾元是否底部出現(xiàn)泄漏。

4 結(jié)語(yǔ)

由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，經(jīng)過(guò)多次的爆膜以后，粉末覆蓋過(guò)濾器底部出現(xiàn)較大的開(kāi)裂縫隙，

當(dāng)粉末覆蓋過(guò)濾器進(jìn)行鋪膜完畢后投運(yùn)時(shí)，就會(huì)使部分附著在濾元的纖維粉、樹(shù)脂粉漏入熱力系統(tǒng)，導(dǎo)致熱力系統(tǒng)的氫電導(dǎo)率上升，爐水PH值下降，受到高溫、高壓分解產(chǎn)生無(wú)機(jī)強(qiáng)酸和低分子有機(jī)酸，對(duì)熱力系統(tǒng)造成酸性腐蝕。通過(guò)在覆蓋過(guò)濾器濾元底部加裝聚四氟乙烯墊，可以使濾元的底部能夠密封嚴(yán)密，延長(zhǎng)濾元的使用壽命。

參考文獻(xiàn):

[1]周小琴.粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器在空冷機(jī)組中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā),2007(10):12-13.

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