粉末树脂覆盖过滤器在直接空冷机组精处理系统中的应用

　　摘要:针对空冷机组凝结水的水质特点,分别介绍了分床式除盐系统、粉末树脂覆盖过滤器精处理系统,并进行了比较,认为粉末树脂覆盖过滤器系统工艺简单、占地小、运行经济、安全性高,不存在酸碱排废诸多问题。新丰热电有限责任公司采用的是粉末树脂覆盖过滤器处理凝结水的方案,介绍了其凝结水精处理工艺流程和粉末树脂覆盖过滤器运行方式。
   　 关键词:直接空冷;凝结水精处理;粉末树脂覆盖过滤器
　 引言在富煤缺水地区建设空冷电站符合国家的产业政策和建设节约型社会的要求。直接空冷是近几年大力发展的新技术,已经有10多台直接空冷机组投入了生产。由于空冷机组的水质特点,需要对凝结水进行精处理。
    凝结水精处理的主要目的是连续除去汽水系统中直接空冷散热器、热力设备及管道运行和机组启动产生的腐蚀产物,有效提高汽水品质,缩短机组的启动时间,使机组的安全运行得以保证。在选择处理方法的时候,还没有太多的经验。在系统运行方面,积累的经验也很有限。
    1　直接空冷机组凝结水水质特点直接空冷机组的凝结水水质特点与湿冷机组不同。主要表现在几个方面:
    (1)凝结水必须精处理。对于湿冷机组,不是必须要有精处理装置。而空冷机组则不同,因为汽轮机乏汽在冷凝过程中与大面积的散热器表面接触,有更多的时间和机会接触散热器表面的腐蚀产物。腐蚀产物会造成凝结水水质的不合格。在制造安装过程中,带入系统的杂质多;在机组启动期间,凝结水中悬浮物含量高;在机组负荷频繁变化或启停时,都会增加空冷器表面的腐蚀。为此必须设置凝结水精处理装置。
   (2)凝结水温度高。直接空冷机组在运行过程中,其背压一般均比湿冷机组高,因此其凝结水的温度也比较高。直接空冷机组凝结水温度随环境温度的变化,具有较大的波动性。新丰热电有限责任公司的汽轮机考核试验工况(THA)下,凝结水温度为47.54℃。汽轮机额定工况(TRL)下为71.13℃。
    因此在选择精处理系统的设备时,要考虑适应耐较高水温的要求。
    (3)CO2含量高。由于空冷凝汽器冷却面积大,并在高真空条件下工作,空气容易向空冷器中渗入,造成凝结水中的CO2(HCO-3)的含量增高。
    (4)含盐量低。直接空冷系统没有常规湿冷机组的凝汽器,乏汽直接进入空冷散热器冷凝成水,属一次性表面换热,不存在凝汽器泄漏时冷却水污染凝结水的问题。因而凝汽器的冷却水含盐量低。
    2　凝结水精处理系统的选择
    针对空冷机组凝结水水质特点,国内一般采用分床式除盐系统和粉末树脂覆盖过滤器系统两种。
    2 1　高速阳阴分床式除盐系统
    高速阳阴分床式除盐系统是将阳、阴树脂分别置于两个设备中,凝结水依次经过高速阳床、阴床后,除去凝结水中铁的腐蚀产物、CO2(HCO-3)等杂质后,进入热力系统。直接空冷机组在运行中,受环境大气温度的影响,凝结水水温变化范围较大。在正常工况下,凝结水先经过阳床,再经过阴床。在夏季工况下,由于环境温度高,空冷凝汽器散热效果差,凝结水温度往往在70℃以上,对于阴树脂来说,夏季工况下基本无法运行,在这种工况下将阴床旁路,阳床运行。可有效去除凝结水中的铁腐蚀产物。但是,当单独运行阳床时,所用阳树脂必须耐高温。如果凝结水温度继续升高(比如75℃以上),阳床也必须解列。
    以某电厂为例,工程建设规模为2×300MW亚临界直接空冷发电机组,凝结水精处理系统为中压系统。每台机组由2×50%的高速阳床和2×50%的高速阴床组成,无备用设备。精处理系统设在凝结水泵与低压加热器之间,串在热力系统中,并设有100%旁路系统。凝结水精处理系统中的阳床或阴床各自配1套旁路系统。在阳阴床正常时,2台运行,
    当1台失效时,旁路阀门自动打开,失效床自动解列,并将失效树脂输送至阳或阴再生罐进行再生,然后将再生好的备用树脂输送至阳或阴床,并对其进行清洗投运。当精处理装置压差大于0.35MPa时,旁路阀门全开;进水温度高于65℃时阴床旁路阀自动全部打开,进水温度高于75℃时阳床旁路阀自动全部打开。
    2台机组共用1套再生装置,包括阳、阴树脂再生罐各1台,阳阴树脂储存罐各1台,电热水箱1台,及酸碱储存槽、酸碱计量箱、喷射器等。树脂再生过程比较复杂。