精处理系统简述
凝结水精处理系统的作用在于除去凝结水中溶解的微量矿物质,如Fe,Cu,SiO2,Na,Cl等少量的悬浮物、固定溶解物,这些物质可能和在系统中的金属起反应作用,而引起破坏,或沉积在系统的管道管壁中造成积盐,从而导致给水系统效率低下。
因此,要满足高参数的发电机组对锅炉水质的严格要求,使凝结水精处理系统真正做到保护热力系统,增加经济效益的作用,对凝结水精处理系统,除了高速混床的设计外,树脂的选择和配比,凝汽器泄漏量要降低到最低限度,更重要的是要注重树脂分离再生方法的选择。
凝结水精处理系统的运行效果也正取决于分离再生方案的选择。目前国内诸多电厂运行的凝结水精处理系统的树脂分离再生方法主要是高塔分离法,同其他方法比起来(氨化法、浓碱浮选法、中间抽出法、锥体分离法等),高塔分离法设计原理更简单,仅仅是利用了水力分层原理和阴阳树脂的比重不同以及树脂粒径差异对阴阳树脂进行分离。
采用高塔分离法可使得在氨化运行的条件下,高速混床运行周期最高可到50-60天,是目前国内唯一能实行氨化运行的凝结水精处理系统(氨化运行的优缺点后面有介绍)。
工艺流程简介
一套完整的凝结水精处理系统包括前置过滤器、高速混床、旁路门、再生单元等。
1、前置过滤器单元:
此单元应配置2台50%的中压前置过滤器单元,不设备用,个别电厂只在机组启动初期投用,这是因为在启动初期凝结水中的铁离子含量高,如若不及时处理,则会加速高速混床树脂的失效;机组正常运行后,铁离子趋于稳定且数值较小,故可撤出备用。
先期对凝结水进行除铁处理,防止凝结水中的铁离子对高速混床中的树脂进行污染。前置过滤器的各个操作均采用PLC进行过程控制。
2、高速混床单元:
此单元应配置3台50%的中压高速混床单元及再循环泵1台,正常情况二用一备,当运行混床的指标异常后(出水CC大于0.15us/cm或SIO2大于10us/cm或Na大于1ug/l,由于各个电厂运行控制的差异,指标会有所不同,仅供参考),或进出口差压大于0.35MPa时,备用混床投入运行,失效混床退出运行解列。当凝结水温度超过50度或旁路差压大于0.35MPa时,旁路门自动开启,已保证凝结水精处理系统及主系统的安全运行。高速混床的各个操作均采用PLC进行过程控制。
3、再生单元
此单元为低压单元,包含了树脂分离塔、阴树脂再生罐、阳树脂再生罐及贮存罐、冲洗水泵、罗茨风机、酸碱单元、废水排放小单元组成。
树脂分离再生过程:
a、精处理高速混床内的失效树脂被送入到分离塔内,先对其进行空气擦洗,使失效树脂 较重的污染物分离出来,随水流排出分离罐,然后将上部锥体部分水排空,以约50T/H的高速水流从分离塔下部将树脂床层托至上部收集区。
b、降低水的流速(大约分为50、25、12、6、3T/H左右,数值仅供参考)至阳树脂临界沉降速度,维持一段时间,使得大部分阳树脂聚集到锥体与直筒段的分段处,再降低水流速使阳树脂沉降下来,继续降低水流速至阴树脂临界沉降速度,维持一段时间,使树脂聚集,再降低水流速,使阴树脂沉降下来,整个树脂分离过程可重复进行,以保证阴阳树脂彻底分离,关键是要控制适当的流速(各流速一般在调试过程中依据现场的实际情况具体确定的;整个过程由程控自动完成,改变水流量是通过分离罐底部的调节阀自动调整控制的)。
c、输送树脂
▶先输送阴树脂:阴树脂的输送口位于混脂层的上方,以便留一定量的阴树脂作为混合树脂层。
▶再输送阳树脂:阳树脂是通过分离罐底部的阳树脂输送口,经过分离罐底部的输送输送管道送往阳再生罐。
d、树脂再生
阴阳树脂输送至阴阳再生罐后,进水至树脂床层高度,对其进行空气擦洗,使得杂质从树脂表面剥离,同时水从底部进水装置进入,使得罐内水位上升,树脂床层膨胀,当树脂床层膨胀大约50%水位时,从罐顶部加入压缩空气,从而在罐内形成一个有压力的空气室,停止进水及加压,同时打开罐体中部及底部排水门,由于空气室快速泄压,使杂质随水快速冲出。树脂擦洗的操作可重复进行,直至树脂被清洗干净。
e、树脂混合备用
阴阳树脂分别再生结束后,阴树脂输送到阳罐中,空气混合后正洗合格备用。
主要设备的结构特点
1、高速混床
采用多孔的布水装置,进水采用布水均匀的配水装置,保证了进水的均匀性,并有效的防止大流量水流对树脂床层的冲击;底部采用双碟型的集水出水装置,保证了树脂输出率达到99%以上;特殊设计的水帽结构,可冲洗基座处的残留树脂,保证树脂被彻底扫除,无残留死角。
2、树脂捕捉器
在每一台高速混床的出口处安装一台树脂捕捉器,树脂捕捉器筒内设有不锈钢滤网筒,可拦截高速混床因水帽不好而漏的树脂,防止对热力系统的水质产生破坏。
3、树脂分离塔SPT
由下部相对较小的圆柱形沉降区和上部锥形树脂收集区组成,在收集区,水流速在垂直方向上逐步递减,避免树脂被压实,以利于树脂分层;罐内设有会产生扰动的中间集水排水装置,使得反洗时水流有均匀的柱状流动,反洗、沉降及输送树脂时,内部搅动可减至最小;将分离塔的沉降区设计成较高柱状,可使分离塔的截面积尽可能的缩小,且树脂沉降空间大,优化高度与直径比例,使分离后树脂交叉污染区的容积减到尽可能
的小;分离塔的侧壁上设置了7-9个窥视孔,操作人员可方便观察树脂层及分界面来了
解分离输送情况。
4、前置过滤器
精处理的前置过滤器的结构相对简单,由100-200根滤元构成,对凝结水进行前期除铁,防止铁对高速混床树脂产生污染,延长高速混床的制水量和树脂使用寿命,下图中的滤元是使用久后而发生的变色现象,新投用是滤元是白色。
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