电厂化学混合离子交换器合理运行的技术控制边金雯

电厂化学混合离子交换器合理运行的技术控制边金雯

边金雯

(青海宁北发电有限责任公司青海西宁810000)

摘要：国家社会经济的不断进步与发展，极大地促进了电厂化学混合离子交换器运行技术的飞跃，研究其相关课题，对于提升整体运行效果具有极为关键的意义。本文概述了相关内容，分析了混合离子交换器的设计原理，并详细研究了电厂化学混合离子交换器合理运行的技术控制，望对相关工作的开展有所裨益。

关键词：电厂；化学混合离子交换器；合理运行；控制

1前言

随着电厂化学混合离子交换器应用条件的不断变化，对其合理运行的技术控制提出了新的要求，因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨，以期用以指导相关工作的开展与实践。基于此，本文从概述相关内容着手本课题的研究。

2概述

电力生产是当代社会发展的主导产业，与工业、轻工业、以及农业都有着密切联系。目前，国内电力产业的发展基本实现了新技术、多领域的开发趋向。：混合离子交换器（简称混床）是电厂水处理的主要技术之一，具有水资源处理效果好、处理成本低等优势，是锅炉补给水处理的最后一道关口。基于此，本文结合混合离子交换器的基本设计原理，对其实际应用中的技术控制要点进行归纳整合，以提升水资源处理效率，全面发挥混合离子交换器技术优势的目的。

3混合离子交换器的设计原理

经过阳床—除碳器—阴床处理后的水质虽已较高，但还不能满足高参数机组的需要。将阴阳树脂混合后装入一个交换器的混床具有出水纯度高、水质稳定、冲洗时间短、间隔运行影响小、运行终点明显的特点，使混床在进行深度处理的同时保证阴床可能的劣化水质不会进入锅炉[1]。新建电厂化学除盐均采用自动化程序控制，减少运行人员劳动的同时也避免了人为非正常运行状态出现。混床混合离子处理单元一般按照2:1的比例放入阴/阳离子交换树脂，当出水水质达到规定的控制指标时判断为失效状态，然后通过阴阳树脂分离、酸碱再生、阴阳树脂混合等再生环节恢复为备用状态。通过运行—失效—运行的转换，实现电厂生水—除盐水的转换,为锅炉提供足够的合格的换热介质。

4电厂化学混合离子交换器合理运行的技术控制

为了对现代电厂化学混合离子交换的控制技术进行综合引导，我们以四川广安发电有限责任公司三期机组（2×600MW亚临界机组）为例，对其技术要点进行论述。广电公司三期化学除盐岗位混床设计数据为：圆形半径为1800mm,树脂层为1500mm，阴阳树脂的比例为2:1，设备工作的温度为5℃-50℃，进水水质要求二氧化硅≤20μg/L、硬度＝0μmol/L、电导率≤5.0μs/cm，小时处理能力为100m3/h。失效点控制为二氧化硅≤20μg/L、硬度＝0μmol/L、钠离子≤100μg/L、电导率≤0.2μs/cm。

4.1时间段控制法

广安电厂处于半山区，取水自渠江，为天然地表水。和南方季风气候区域一样，水体呈现年度性周期性变化：夏秋天两季悬浮物多有机物低，冬春两季悬浮物低有机物高。另外由于地理位置的原因，夏季气温高，平均每年至少两周达到40℃以上，今年极端气温曾达到45℃。

4.1.1夏秋季用水情况

夏秋季供水的进水温度通常在20—25℃。混床进水口的电导率在0.5-3μs/cm之间（阴床出水），混床出水电导率一般在0.05-0.08μs/cm之间，进水与出水能够实现纯水值变化。2013年广电公司增设脱硝项目，其蒸发器所用蒸汽疏水排入工业化学水池，夏季进水最高温度曾达到30℃。受此影响，阴床出水电导率有所上升，但混床出水电导率变化不大。

4.1.2冬春季用水情况

冬春季供水的进水温度通常在5—15℃。随着地表水流量的大幅度减少，有机物含量增加，阴床运行周期缩短，出水水质变差。混床进水口的电导率在1.5-3.5μs/cm之间（阴床出水），混床出水电导率一般在0.08-0.12μs/cm之间，水质处理效果变差。当冬季供水温度低于5℃的情况时，阴床出水的电导率会再次增加，在2-3.5μs/cm之间，而混床出水的电导率则在0.1-0.15μs/cm之间。因此，冬季水处理处理时应注意低温环境中混床出水电导率的调节。

4.2广电公司混床的辅助控制要点归纳

随着季节变化，原水水质随之变化。这种非控制性因素导致混床进出水电导率出现周期性的变化。我们通过一些辅助性控制方法，以为保证混床除盐效果。

4.2.1加强除盐前处理。

原水自渠江抽取，江边泵房经过混凝澄清池处理，送到三期化学综合泵房工业/化学水池，再由化学水泵送至高效过滤器和活性炭过滤器吸附/过滤悬浮物和大部分有机物，最后进行除盐处理。夏秋季水温高，悬浮物多，细菌繁殖快速，高效过滤器和活性炭过滤器内微生物容易滋生，因此除定期（高效过滤器满30小时、活性炭过滤器满3000吨）进行反洗外，对备用过滤器也要加强反洗操作。冬春季水温低，树脂交换速度相对减缓，同时冬春季机组负荷高，除盐设备运行时间长，周期缩短，再生频繁，弱阴树脂负担较大（阴床为双室床），因此再生用碱量相应适度增加。

4.2.2严格控制混床进水水质。

混床进水为阴床出水，进水水质优劣直接影响到混床运行周期。我公司《运行规程》中阴床出水水质指标为二氧化硅≤100μg/L、硬度＝0μmol/L、电导率≤5.0μs/cm，在实际生产中，我们一般控制在二氧化硅≤50μg/L、硬度＝0μmol/L、电导率≤3.0μs/cm。通常规定“接近或达到失效点”或“钠离子/二氧化硅/电导率大幅度上升”时为交换床失效点，实际上当阳/阴床“接近或达到失效点”时混床的出水指标已经开始恶化，尤其电导率最为明显：

因此我们通常将阴床出水电导率控制在3.5以下。对于“钠离子/二氧化硅/电导率大幅度上升”这个人为控制指标会因人、因事而变化，以我们的操作控制经验来看，将其改为“上升至稳定运行状态的一倍”即判断为失效更为合理。曲线开始上升到失效点的时间通常可达到2小时，以“上升至稳定运行状态的一倍”为控制点，能保证不会因人的因素而导致交换床出水恶化，同时也能很好的保护混床的正常工作。当然同时还必须满足规定的控制指标。

其主要影响因素不仅是离子反应速度快，还有水体中有机物含量的变化，这也是四川周期性地表径流的特点。为此，一级除盐（阳床+阴床）再生时冬春季所用的酸碱量较夏秋两季高。

4.2.3反渗透控制

四川水资源丰富，年气温差距比较小，火电厂化学除盐通常不设置反渗透装置。为保障混床水质，也可增设反渗透系统，尤其是缺水或水源水质稳定地区。

对电厂化学水处理混床合理运行的技术控制探讨的探究，是现代化工生产技术实践中优化的代表。在此基础上，为了充分发挥混床运行周期长，出水水质稳定，运行成本低的优势，也需注意混床在不同季节的不同控制和辅助控制要点的把握，实现水资源处理的综合应用。

5结束语

通过对电厂化学混合离子交换器合理运行技术控制的研究，我们可以发现，该项工作理想效果的取得，有赖于对其多项影响因素与关键环节的充分掌控，有关人员应该从客观实际出发，充分利用既有优势资源与条件，研究制定最为符合实际的实施方案。

参考文献：

[1]李文峰.DCS控制系统在电厂化学水处理过程中的应用与研究[J].工程技术：全文版，2016（21）：88-89.

[2]刘雅琪.PLC控制在电厂化学水处理系统中的应用研究[J].河南科技，2017（19）：129-131.

[3]吴璇，WuXuan.PLC控制在电厂化学水处理系统中的应用研究[J].电子测试，2017（16）.