浅谈精处理氢化运行

浅谈精处理氢化运行

孙大仓

(国电库车发电有限公司)

摘要：本文基于国电库车发电有限公司，对其电厂凝结水精处理氢型运行进行了探讨。分析表明，对于失效树脂的再生度而言，精处理混床氢型运行要求较低，在运行正常情况下，具有很高的出水水质纯度。精处理混床铵型运行要求失效树脂的再生度则非常高，在转型阶段，钠离子和氯离子泄漏极易出现，对亚临界机组热力系统可能会产生危害。在监督手段可靠度不高时，精处理混床尽量采用氢型运行方式。

关键词：精处理；氢型运行；凝结水；转型；亚临界

1引言

随着电力工业和电力技术的日益发展，我国发电机组向大容量、高参数方向不断发展，因而，锅炉要求给水品质也日益提高[1]。在电厂，凝结水处理设备随着高参数机组的发展已成为一个重要的辅助系统，我国在亚临界及以上参数的机组，采用的基本是凝结水精处理系统，确保机组安全运行[2]。凝结水精处理系统对减缓热力系统腐蚀、保证机组水汽品质、减缓沉积趋势、缩短机组启动时间、提高机组热效率、节约经济成本和能耗、提高机组凝汽器泄漏保护能力意义重大[4]。发电企业为控制经营成本，将状态检修机制引入，并将机组大修周期尽力延长，汽轮机开缸周期也相应延长，且进一步提高对水汽品质的要求[5]。本文基于国电库车发电有限公司，对凝结水精处理氢型运行进行了探讨。

2凝结水精处理混床运行存在的问题

2.1凝结水精处理系统概况

国电库车发电有限公司装配有燃煤亚临界间接空冷发电机2台330MW机组汽包炉，并采用间接冷凝系统，空冷循环水系统属于闭式系统，采用除盐水作为补充水。凝汽器换热管及空冷散热器采用不锈钢作材质，循环水管道材质采用的是碳钢。由2×50%高速混床组成凝结水精处理系统，凝结水设计处理能力为930t/h。1套体外再生系统由2台机组凝结水精处理共用，工艺采用高塔法，辅助设备包括阳再生塔、分离塔、酸碱设备、阴塔、罗茨风机、冲洗水泵、自用水系统、储气罐等。

2.2混床转型阶段杂质离子泄漏

国电库车发电有限公司于2017年7月对3#机组凝结水精处理2台高速混床运行情况及出水水质进行检测，见表1。其中氢电导用CC表示，电导率用SC表示。

表1---3号机组产水水质检测数据

由表1知，对于高速混床来说，当其以氢型方式运行时，出水杂质泄漏量都比较低，Cl-和Na+的含量＜0.5μg/L。当高速混床的阳树脂发生失效后，出水漏铵，此时出水的电导率增大，Cl-和Na+等杂质的泄漏量也随之增大。当混床B的出水电导率达到2.648μS/cm时，Na+离子含量为1.1μg/L，Cl-离子泄漏量为2.6μg/L，满足期望值＜1.0μg/L的要求。混床随着运行时间延长转为铵型，在运行过程中，氯离子泄漏量逐渐增大，出水电导率逐渐升高。因冷凝系统属于表面式间接空冷系统，具有较好的严密性，且除盐水为循环冷却水，在有渗漏存在时，影响凝结水水质也较小，因而凝结水中Cl-和Na+含量较低。相比于精处理进水，当出水中杂质含量明显大时，氢型运行混床失效，逐步转为铵型运行，释放Cl-和Na+，此时铵型运行混床为系统主要污染源[6]。

2.3混床氢型运行方式

在发电机组运行正常时，汽轮机具有比较纯净的凝结水，人为加入的氨是其主要杂质，凝结水高速混床树脂会将绝大部分氨除去[7]。对于高速混床树脂而言，除去水中的NH+4是其工作交换容量的主要消耗，水中NH+4含量越高，给水pH值调整越高，失效越快，混床中氢型阳树脂被NH+4消耗的也越快，最后转化为氨型树脂。混床此时发生NH+4穿透，混床出水中Na+会升高，增大了产水导电率，造成混床失效。因而，混床氢型运行制水周期较短，再生次数比较频繁，除盐水和酸碱耗用量大。混床氢型将水中的NH+4除去，对热力设备防腐不利，增加水汽系统中氨补充量，经济性较差。

3防止精处理混床泄漏杂质离子的措施

3.1严格控制高速混床失效点

装置经凝结水处理后，氢电导率标准值＜0.14μS/cm，因氢电导率表进行测定时，影响其准确性的外界因素较多，按期望值＜0.09μS/cm对高速混床失效进行控制。根据离子平衡，Cl-和Na+含量＜0.9μg/L时，混床出水电导率＜0.28μS/cm，因电导率表进行测定时，其氢电导率表具有较好的稳定性与准确性，可按出水电导率＜0.28μS/cm对高速混床失效进行控制。

3.2严格控制高速混床树脂再生质量

为使高速混床树脂再生质量得到保证，应对失效树脂彻底输送完毕进行检查确认，利用高速混床窥视镜，对高速混床是否有树脂进行检查，确保在分离塔内彻底分离失效树脂，在进行分离后，进行树脂输送时，要避免阴阳罐内输有混脂层树脂；再生用酸碱质量及用量要保证，要监督酸碱浓度和杂质离子；再生后，确保阴阳树脂混合均匀，分层现象不会发生，在高速混床内最好再进行一次混脂操作。表2为3#机组精处理高速混床氢型运行时水汽品质检测结果。

表2水汽品质检测结果

4精处理混床氢型运行的效果

对于精处理混床而言，当其转入铵化运行后，有杂质离子泄漏存在，这会使精处理产水Cl-含量超标。因而，在2017年9月，电厂对3#机组2台高速混床采取相应措施，使其保持氢型运行状态。高速混床以氢型方式运行时，给水、凝结水、主蒸汽的Na+和Cl-含量均＜1.0μg/L。氢电导均＜0.069μS/cm、二氧化硅＜4.0μg/L、电导＜0.49μS/cm、铁含量小于4.0μg/L，满足要求，机组热力系统具有较高的水汽质量。对于3#机组而言，其凝结水精处理2台高速混床时，保持氢型运行期间，每台高速混床产水量最大约1.2×104t，每隔4天高速混床树脂再生1次，操作较为频繁。在精处理混床氢型运行时，相比于铵化运行，产水量降低约2.89×104t，增加再生酸碱耗约1.95倍。因而，凝结水精处理氢型运行对汽水品质有保证，但运行成本有所增加。

通过对机组精处理氢型运行控制估算，精处理混床具有保证给水水质和深度净化作用，防止凝汽器泄漏造成水质缓冲和冲击，在精处理混床中，阳树脂由氢型转向氨型化为条件苛刻，且氨化运行缺乏屏障和缓冲作用，风险较大。对于一些短期较难判别的工况，如凝结水氢电导率有小幅增大，微量渗漏有可能在凝结水系统中存在，若精处理混床采用氢型运行，则可发挥缓冲和屏障的有效作用，确保给水水质，同时可争取充足时间分析并采取相应对策。

5结语

本文基于国电库车发电有限公司，对其电厂凝结水精处理氢型运行进行了探讨。分析表明，对于失效树脂的再生度而言，精处理混床氢型运行要求较低，在运行正常情况下，具有很高的出水水质纯度。精处理混床铵型运行要求失效树脂的再生度则非常高，在转型阶段，钠离子和氯离子泄漏极易出现，对超临界机组热力系统可能会产生危害。在监督手段可靠度不高时，精处理混床尽量采用氢型运行方式。

6参考文献

[1]汤自强,王刚,杨文欣.凝结水精处理运行方式对出水水质的影响[J],宁夏电力,2014(4):63-68.

[2]孙长江.凝结水精处理高速混床氨化运行浅析[J],科技资讯,2012(10):70.

[3]周姣.凝结水精处理混床氨化运行的过程控制[J],江西建材,2016(20):205-206.

[4]沈健,吴来贵,范红照.河源电厂精处理系统在3种给水工况下的运行[J],工业水处理,2013，33(5):87-89.

[5]祝晓亮,王永前,焦绪常,等.精处理混床优化技术在运河电厂的应用[J],中国电工网,2016(9):50-52.

[6]王竞丰.对现代电厂凝结水精处理的分析[J],科技创新与应用,2012(2):7.

[7]陈俊卫,高云.凝结水精处理混床氨化运行技术探讨[J],中国电工网,2013,16(4):45-48.