凝结水处理资料一类特选.docx

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凝结水处理资料一类特选

第三节凝结水混床除盐

凝结水混床之所以用体外再生大致有以下几个原因：

可以简化混床的内部结构，减少水流阻力，便于混床高流速运行；

⑵混床失效树脂在专用的设备中进行反洗、分离和再生，有利于获得较好的分离效果和再生效果；

⑶采用体外再生时，酸碱管道与混床脱离，这样可以避免因酸碱阀门误动作或关闭不严使酸碱漏入凝结水中；

⑷在体外再生系统中有存放已再生好树脂的贮存设备，所以能缩短混床的停运时间，提高设备的利用率。

体外再生混床不足之处是：

⑴增加了树脂输送及再生、贮存设备；

⑵树脂的损耗较大。

5.空气擦洗

凝结水精处理系统运行时，水中金属腐蚀产物会被混床树脂所截留，或粘附在树脂颗粒表面，使混床运行压降增大，常规的水洗是无法将这些金属腐蚀产物洗干净的。

因此，混床树脂需采用空气擦洗，使树脂颗粒表面粘附的腐蚀产物脱落，用水从上向下淋洗，将其从下部排掉。

二、对凝结水混床树脂性能的要求

凝结水混床特定的运行环境，对树脂有如下特殊的要求：

1.机械强度

大孔型树脂的孔径大和交联度较高，抗膨胀和收缩性能较好，因而不易破碎。

凝结水混床的实际运行结果也表明，选用大孔型树脂或高强度凝胶型树脂，树脂破损率大大降低。

2.粒径

凝结水混床所用树脂的粒度，一般应稍大，以降低混床的阻力。

凝结水混床通常采用均粒树脂。

所谓均粒树脂是指90%以上重量的树脂颗粒集中在粒径偏差±0.1mm这一狭窄范围内颗粒几乎相同的树脂，或树脂的均一系数小于1.2。

传统树脂的粒度范围较宽，最大粒径与最小粒径之比约为3:

1，而均粒树脂的粒度范围较窄，最大粒径与最小粒径之比约为1.35:

1。

凝结水混床之所以采用均粒树脂，是因为：

⑴便于树脂分离，减轻交叉污染。

⑵树脂层压降小。

水流过树脂层时的压降与树脂层的空隙率有关，而空隙率又与树脂的堆积状态有关，普通粒度树脂的粒径分布范围宽，小颗粒会填充在大颗粒空隙之间，减少了树脂颗粒间的空隙，因此水流阻力大、压降大。

均粒树脂无小颗粒树脂填充空隙，床层断面空隙率较大，所以水流阻力小、压降小。

⑶水耗低。

再生后残留在树脂中的再生液和再生产物，在清洗期间必须从树脂颗粒内部扩散出来，清洗所需时间将由树脂层中最大的树脂颗粒所控制。

由于均粒树脂颗粒均匀性好，有着较小且均匀的扩散距离，清洗时无大颗粒树脂拖长时间，所以清洗时间短，清洗水耗低。

3.耐热性

空冷机组凝结水水温较高，一般高于环境温度30-40℃。

因此，用于空冷机组凝结水混床的树脂要求具有较高温度的承压能力。

用于凝结水混床的树脂应满足表5-3的要求。

混床还会因下述原因影响出水水质：

水中有机物含量会影响混床出水水质。

混床的放氯现象，导致出水Cl-比进水的大，这在运行后期更为明显，此时混床出水的电导率随Cl-泄漏量的增加而增高。

引起混床放氯的原因是再生用碱不纯引起的，这可用离子交换平衡来解释：

Cl-与OH-在离子交换过程中的选择性系数KOHCl＝10-20，即Cl-对树脂的亲合力比OH-约大10-20倍，所以在再生时碱液中的Cl-极容易被阴树脂吸着，当含有痕量离子的凝结水通过树脂时，阴树脂中的Cl-与凝结水中Cl-达到一个新的平衡。

假如树脂中Cl-含量高，则凝结水中的痕量离子不但不能被吸着，反而树脂中的Cl-会释放到水中，使凝结水中Cl-含量增高。

因此，提高再生用碱的质量，是解决混床放氯的根本措施。

此外，树脂混合不均匀，即上部阴树脂多阳树脂少也是混床放氯的原因之一。

运行时上部RH树脂很快被NH4OH消耗而失效，于是树脂在碱性条件下工作，使交换反应Cl-+ROH→RCl+OH-逆向进行，使先吸着的Cl-又释放到水中。

混床中阴、阳树脂混合不均，在同时存在放氯的情况下，会使混床出水pH值偏低。

这是因为当混床下层阳树脂较多时，有足够能力将水中阳离子交换成H+，在阴树脂放氯的情况下，混床出水中便有可能有极微量HCl，由于水质很纯，故微量的酸会导至出水pH显著降低。

此外，使出水pH偏低的原因还可能有强碱阴树脂的降解，降解使强碱基团减少，弱碱基团增加。

带有弱碱基团的树脂被酸污染后变为盐型，水解而释放出酸造成pH偏低。

四、混床的周期产水量

混床周期产水量主要与进水的含氨量、凝汽器泄漏量及阳阴树脂比例有关，还与再生工况、树脂的交换容量等因素有关。

混床的周期产水量，可用产水比表示，即一个运行周期中每立方米树脂产水的吨数，单位为t/m３。

在凝汽器无泄漏的情况下，H/OH混床的产水比一般为10-15kt/m３。

五、凝结水高速混床

凝结水中压高速混床有柱形和球形两种，球形混床为垂直压力容器，承压能力高。

混床的内部结构有多种形式，但基本要求是相同的，一是保证进、出水的水流分布均匀；二是进树脂要保持树脂面平整，排树脂要彻底。

图5-3为目前应用较多的球形高速混床的内部结构。

混床上部的进水装置为二级布水形式，即进水经挡板反溅至交换器的顶部，再通过进水挡圈和布水板上的水帽，使水流均匀地流入树脂层，保证了良好的进水分配效果。

混床底部的集水装置采用双盘碟型设计，上盘上安装有双流速水帽，出水经水帽流入位于下盘上的水管。

上盘中心处设排脂管，双速水帽反向进水可清扫底部残留的树脂，使树脂输送彻底，无死角，树脂排出率可达99.9%以上。

另外，混床内还设置有压力平衡管，可平衡床内的压差。

第四节凝结水精处理系统及运行

二、凝结水精处理系统

凝结水精处理系统如图5-5所示。

1.管式微孔过滤器

每台机组设有两台管式微孔过滤器，每台出力为凝结水全流量的50%，不设备用。

规格。

过滤器直径DN1700mm。

参数。

设计压力4.5Mpa，运行压力不大于4.2Mpa；设计水温60℃，运行水温不大于50℃。

滤芯。

滤元形式管式；骨架材料316不锈钢；过滤材料聚丙烯纤维；过滤精度10m。

外部管道流速。

正常流速1.8-2.3m/s，最大流速2.4-2.6m/s。

两台过滤器共用一台压缩空气储罐，用于过滤器滤芯的空气擦洗。

图5-5凝结水精处理系统

1-前置过滤器；2-高速混床；3-树脂捕捉器；4-再循环泵

2.高速混床

每台机组设有三台高速混床，每台出力为凝结水全流量的50%，两台运行，一台备用。

规格。

直径DN3000mm球形高速混床。

参数。

正常流速90-100m/h，最大流速100-120m/h；设计压力4.5Mpa，运行压力不大于4.2Mpa；设计水温60℃，运行水温不大于50℃。

树脂。

每台混床的树脂装填体积8.0m3，阴阳树脂的比例1:

1。

高速混床外形为球形，具备最好的受力条件，可以比传统的圆柱式混床更好的耐受内部压力，延长设备的使用寿命，减少维护、检修工作量。

混床内部配有进水装置，底部排水装置，进树脂以及底部排脂装置。

进水装置的设计为多孔板加梯形绕丝水帽（绕丝间隙1.5mm），在正常运行状态下能够完全满足布水均匀的要求，即使有少量碎树脂在运行或混合过程中到达上部进水装置，也能很容易冲洗出来，不会在进水装置上造成差压损坏进水装置。

底部排水装置设计为穹形多孔板加梯形绕丝水帽（绕丝间隙0.25mm），布水均匀，不易形成死区，并防止树脂逃逸。

排脂装置设在孔板最底部，以利树脂彻底送出。

另外，在出水管处设有压缩空气进口，用以混合床内阳阴树脂。

3.树脂捕捉器

每台混床的出口安装有直径DN600mm的树脂捕捉器一台，用于截留混床出水可能带有的破碎树脂。

设备出力、设计压力和工作温度与高速混床相同。

过滤元件由缝隙为0.2mm的316不锈钢绕丝制成。

一般情况下，进、出口压力差小于0.05Mpa，当压力差大于0.1Mpa时，应对其进行反冲洗，洗去截留的碎树脂微粒。

树脂捕捉器配备有差压变送器，具有压差显示和报警功能，并配有冲洗滤芯的管路系统。

4.再循环单元

混床系统中设有再循环单元，以供混床投运初期正洗水再循环处理，其流量为一台混床流量的50%-70%。

再循环单元由再循环管路、再循环泵进水门、再循环泵、再循环泵出口门和混床进水门组成。

再循环泵由长沙天鹅工业泵股份有限公司生产，流量Q=500m3/h，压力P=0.3Mpa。

5.旁路单元

系统设有三套旁路。

在前置过滤器入口母管和混床出水母管间装有大旁路，在凝结水完全不处理和精处理系统检修时开启。

当大旁路压差达到350KPa或凝结水母管压力达到4.5MPa时，大旁路100%开启，凝结水全部由此旁路通过。

过滤系统进、出水母管之间设有过滤器旁路，旁路门有三种开启状态，即0-50%-100%。

当两台过滤器全部停止运行时，旁路门开度为100%，凝结水全部经该旁路去混床系统；当只有一台过滤器运行时，旁路门开度为50%；当两台过滤器运行时，旁路门关闭。

当过滤器旁路压差达到200KPa时，过滤器旁路门100%开启。

高速混床系统进、出水母管间设有混床旁路，旁路门也有三种开启状态，即0-50%-100%。

当机组启动初期凝结水含铁量较高，混床不能投入运行时，旁路门开度为100%，过滤后的水经此旁路进入热力系统而不进入混床；当一台混床投入运行后，旁路门开度为50%；当两台混床投入运行后，旁路门全部关闭。

当一台混床失效需要停运时，应先投入备用混床，再将失效的混床退出运行，此时混床旁路门不动作。

当凝结水母管温度过高（50℃）时，控制室盘上报警，且混床系统旁路阀100%自动开启，混床自动退出运行，凝结水不进入混床。

当凝结水温度恢复正常时，需人工投入混床运行。

当混床旁路压差达到300KPa时，混床旁路门100%开启。

旁路单元包括自动旁路门和手动旁路门，前者为电动碟阀，并设有前后隔绝门，后者为事故人工旁路阀。

三、凝结水精处理系统的运行方式

1．过滤器的运行

机组启动初期，凝结水含铁量超过1000цg/L时，不进入凝结水精处理混床系统，仅投运前置过滤器，迅速降低系统中的铁悬浮物含量，使机组尽早转入运行阶段。

当发生压降过高，表明截留了大量固体，过滤器旁路阀开启50％，该台前置过滤器退出运行，用反洗水泵和压缩空气进行清洗，待反洗合格投入运行后关闭旁路阀；当两台过滤器都停运时，旁路门全开，100%的凝结水通过旁路。

失效的过滤器用水和压缩空气进行清洗，待清洗合格后重新投入运行或备用。

通常情况下，过滤器运行至进、出口压差超过设定值（80-100Kpa）时应对滤元进行清洗。

滤元的清洗步骤如下：

排水至顶部。

打开过滤器的反洗排水门和空气门，进行排水。

空气擦洗。

关闭过滤器的反洗排水门。

打开混合树脂进气门和过滤器的压缩空气入口门，进行空气擦洗。

水冲洗。

关闭混合树脂进气门和过滤器的压缩空气入口门和空气门。

打开过滤器的反洗进水门和反洗排水门，启动反洗水泵，进行水冲洗。

水位调整。

关闭反洗排水门，打开空气门，进行水位调整。

重复

到

的操作数次。

升压。

停反洗水泵，关反洗进水门和空气门。

打开混合树脂进气门和过滤器的压缩空气入口门，进行升压。

曝气清洗。

关混合树脂进气门和过滤器的压缩空气入口门。

打开过滤器的反洗排水门，进行曝气清洗。

水位调整。

关闭过滤器的反洗排水门。

打开过滤器的反洗入口门和空气门，启动反洗水泵，进行水位调整。

重复

到

的操作数次。

充水1。

关闭过滤器的空气门，打开中部排水门，进行充水。

充水2。

关闭过滤器的中部排水门，打开空气门，进行充水。

备用。

停反洗水泵，关闭过滤器的反洗进水门和空气门。

过滤器即可投入运行或进行备用状态。

清洗步骤和阀门状态表（略）。

2.混床的运行

机组在正常运行情况下，两台混床处于连续运行状态，凝结水经混床处理后进入热力系统。

当一台混床出水电导率或SiO2超标，或进出口压差＞0.35Mpa时，启动另一台备用混床并进行循环正洗直至出水合格并入系统。

同时将失效混床退出运行，并将失效树脂送至再生系统进行再生，然后将贮存塔中已再生清洗并经混合后的树脂送入该混床备用