摘要：文章通过山西朔州2x135 MW煤矸石电厂空冷机组的工程实例说明了空冷机组的水质特点、凝结水精处理系统的必要性，重点论述了粉末树脂覆盖过滤器的应用，包括过滤器结构特点、滤芯选择、粉末树脂配比原则、系统配置、工艺流程、系统运行等应用中的关键问题。
关键词：空冷机组： 凝结水精处理： 耠末树脂覆盖过滤器
中图分类号：TM621．4 文献标识码：A 文章编号：1006—8937(2007)10—0013—02
由于空冷技术具有节水、环保的优越性，在水资源短缺的地区电站建设中，空冷技术以其卓越的节水性能受到人们的青睐。空冷机组中水汽系统容积大，接触表面大，尽管冷却水没有污染凝结水，但该机组水汽系统表面积比湿冷机组大很多，在机组启动初期或负荷变化较大时，大量的腐蚀产物脱落，造成凝结水品质恶化。其次，由于空冷系统处于负压状态，很难保持绝对的真空。法兰连接部位会发生泄漏，由于密封材料的老化等，甚至与大气接触的细小连接处，都会因空气漏入使co，进入汽水系统，使DH值降低，引起腐蚀。现系统材质多为碳钢，因此系统中腐蚀产物多为金属氧化物，其中铁的腐蚀产物最多。正常运行时腐蚀速率不大，但在机组基建阶段和停运期间，由于启动时保护不当、冲洗不净及负荷的变动等原因使腐蚀加剧。当锅炉补给水操作控制不当时，会带入一些可溶性盐类，当疏水未经处理回到系统中时也会造成一些污染。凝结水处理的任务是除掉金属的腐蚀产物、胶硅、悬浮杂质，同时还应除掉一部分可溶盐类，为此应考虑设置凝结水精处理装置。凝结水精处理选用粉末树脂覆盖过滤器。
1 粉末树脂覆盖过滤器的特点
粉末树脂覆盖过滤器与常规的凝结水精处理装置(即深层混床方案)相比有以下优点：
①采用粉末树脂覆盖过滤器可以达到机组停机后快速启动的目的。机组在安装完后第一次启动或停机后启动，系统内带有铁及其腐蚀产物，影响水汽品质，若采用混床系统则精处理系统不能投用，热力系统只好排水，延长启动时间；而采用粉末树脂覆盖过滤器可以直接投运，滤芯表面铺上纤维粉直接过滤掉凝结水中所携带的铁及其腐蚀产物，热力系统不用排水，可以大大缩短机组的启动时间。
②降低树脂降解后对水汽品质的影响。在混床系统中由于凝结水温较高，树脂在使用一段时间后可能降解，会影响水汽品质，而粉末树脂覆盖过滤器由于树脂粉还没有降解就失效了，因而不会影响水汽品质。
③粉末树脂覆盖过滤器对凝结水温度的适应性好。一般在凝结水温度超过60℃时，混床系统将无法运行，凝结水只能100％从旁路通过；而粉末树脂覆盖过滤器在凝结水温度不超过85℃就可以运行，这对于空冷机组而言就更具实用性。
④粉末树脂覆盖过滤器不需要酸碱再生系统，在主厂房内消除了酸碱系统，减少了酸雾腐蚀，同时系统简单，占地面积小。
2 凝结水精处理系统
山西朔州2x135 MW煤矸石电厂空冷机组的热力系统采用无凝升泵的系统，凝结水精处理选用中压处理系统。每台机组精处理系统设置1套可处理2x100％凝结水量的粉末树脂覆盖过滤器系统，并设置100％的旁路。整个凝结水精处理系统分为两部分，即：凝结水精处理粉末树脂覆盖过滤器部分和爆膜、反洗、铺膜系统。凝结水精处理部分粉末树脂覆盖过滤器按凝结水量的3x50％设置，2台运行，1台备用。每台机组设置1套爆膜、反洗、铺膜及清洗系统，两台机组共用1套废水收集、输送和仪用压缩空气系统。凝结水精处理的主系统见图1。
3 粉末树脂覆盖过滤器结构特点
粉末树脂过滤器的结构一般分为下管板和上管板两种形式。下管板式上部及下部均需开人孔门，由于这种形式的进水口、出水口、下部人孔门均位于设备的下封头上，对设备的强度影响较大，而且也会加大小直径设备的制造难度，再者，上部人孔门在检修、找漏点等方面都较困难，优点是节省空间，便于布置。上管板结构的形式实际是大法兰结构，底部进水，管板上部出水，所有滤芯固定在一个笼式滤芯固定装置中，拆装滤芯非常方便，设备结构简单，但是大法兰结构对设备以及笼式滤芯固定装置的制造与加工精度和密封要求很高，对于设备的顶部要求留有足够的吊装空间。考虑到本系统设备直径较小，经过比较选用大法兰结构形式。
4 粉末树脂配比
树脂粉及纤维粉是本系统中的消耗品，其年用量的多少直接影响到系统年运行费用，因此其配比比例很关键。在新机组启动期间，由于悬浮物固体与溶解固形物等大量的系统腐蚀产物含铁量很高，应当予以适量的排放。根据规定，凝结水精处理的投运条件为：凝结水含铁量小于1000 IXg／l时，才允许进入精处理系统。启动阶段：在最初的4 8周仅可以使用美国GRAVER公司的ECOCOTE E一100型纤维粉，待水质稳定下来且金属腐蚀产物下降后，可以选择ECODEX—P301一N型产品，其阳(NH4+型)阴树脂(OH一)比例为1：1的混合树脂与纤维粉一起使用，树脂与纤维粉的比例在1：1之间，铺膜剂量为0．74 1．46 kg／mz，这样较直接使用树脂粉要经济许多。这个阶段粉末树脂覆盖过滤器主要起到过滤的作用。正常运行期间，可以选择ECODEX—P307一N型产品，其阳(NH +型)阴树脂(OH一)比例为1：l的混合树脂与纤维粉一起使用，树脂与纤维粉的比例在1：2之间，铺膜剂量为0．98 1．20 kg／m2o这个阶段粉末树脂覆盖过滤器主要起过滤与除盐的作用。由于机组的水质情况是不确定的，我们初步估计每次铺膜的数量启动时为160 kg，正常运行时为108 kg，根据实际情况可能会有所出入。
5 结论
结合山西朔州2x135 MW 煤矸石电厂空冷机组实例，得出粉末树脂过滤器技术应用于空冷机组有如下优点：①由于树脂粉末一次性使用，不需要再生，因而只需过滤器、铺膜箱等简单设备，不需要深层混床系统复杂繁冗的再生系统，更不用担心树脂分离技术不过关而影响凝结水出水水质；②占地面积小，投资少，操作简单；③由于粉末树脂覆盖过滤器具有过滤与除盐的双重功能，因此能有效去除有机物和胶体硅，在合适的pH条件下，对胶体硅的去除率可达99％，而深层混床对胶体硅基本不能去除；④去除热力系统腐蚀产物的效率很高，例如对铁杂质的去除率在适当条件下可以达到95％以上，高于深层混床，这是粉末树脂过滤器的重要功能；⑤较离子交换树脂耐高温，稳定性好。缺点：①运行费用高；②除盐能力很有限，其进行化学除盐的时间只有几个小时，无法与周期达7d
左右的深层混床相比；③抵抗凝汽器泄漏能力差。
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