凝結(jié)水精處理

1、第一節(jié) 系統(tǒng)說(shuō)明 發(fā)電廠的凝結(jié)水有汽輪機(jī)凝汽器凝結(jié)水、汽輪機(jī)附屬熱力系統(tǒng)中加熱疏水（蒸汽凝結(jié)水）。凝結(jié)水是給水中最優(yōu)良的組成部分，通常也是給水組成部分中數(shù)量最大的。凝結(jié)水同補(bǔ)給水匯合后成為鍋爐的補(bǔ)水，所以保證凝結(jié)水和補(bǔ)給水的水質(zhì)是使給水水質(zhì)良好的前提。 凝結(jié)水是由蒸汽凝結(jié)而成的，水質(zhì)應(yīng)該是極純的，但是實(shí)際上這些凝結(jié)水往往由于以下原因而有一定程度的污染：1 在氣輪機(jī)凝汽器的不嚴(yán)密處，有冷卻水漏入汽輪機(jī)凝結(jié)水中。2 因凝結(jié)水系統(tǒng)及加熱器疏水系統(tǒng)中，有的設(shè)備和管路的金屬腐蝕產(chǎn)物而污染了凝結(jié)水。一、凝汽器的漏水 冷卻水從汽輪機(jī)凝汽器不嚴(yán)密的地方進(jìn)入汽輪機(jī)的凝結(jié)水中，是凝結(jié)水中含有鹽類物質(zhì)和硅化合物的主

2、要來(lái)源，也是這類雜質(zhì)進(jìn)入給水的主要途徑之一。凝汽器的不嚴(yán)密處，通常出現(xiàn)在用來(lái)固定凝汽器管子與管板的連接部位（或稱固接處）。 即使凝汽器的制造和安裝質(zhì)量較好，在機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行的過(guò)程中，由于負(fù)荷和工況變動(dòng)的影響，經(jīng)常受到熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的作用，往往使管子與管板固接處的嚴(yán)密性降低，因此通過(guò)這些不嚴(yán)密處滲入到凝結(jié)水中的冷卻水量就加大。根據(jù)對(duì)許多大型機(jī)組的凝汽器所作的檢查得知：在正常運(yùn)行條件下，隨著凝汽器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行工況的不同，滲入到凝結(jié)水中的冷卻水量有很大的差別；嚴(yán)密性很好的凝汽器，可以做到滲入的冷卻水量為汽輪機(jī)額定負(fù)荷時(shí)凝結(jié)水量的0.005%0.02%。就是說(shuō)，即使在正常運(yùn)行條件下，冷卻水也是或多或少

3、地滲入到凝結(jié)水中，這種情況稱之為凝汽器滲漏。 當(dāng)凝汽器地管子因制造地缺陷或者因?yàn)楦g出現(xiàn)裂紋、穿孔和破損時(shí)，當(dāng)管子與管板地固接不良或者固接處地嚴(yán)密性遭到破壞時(shí)，那么由于冷卻水進(jìn)入到凝結(jié)水中而使凝結(jié)水水質(zhì)劣化的現(xiàn)象就更加顯著。這種現(xiàn)象稱為凝汽器泄漏。凝汽器泄漏時(shí)進(jìn)入凝結(jié)水的冷卻水量比正常情況下高的多。 隨著冷卻水進(jìn)入凝結(jié)水中的雜質(zhì)，通常有Ca2、Mg2、Na、HCO3、Cl、SO42，以及硅化合物和有機(jī)物等。 由于進(jìn)入凝汽器的蒸汽是汽輪機(jī)的排汽，其中雜質(zhì)的含量非常少，所以汽輪機(jī)凝結(jié)水中的雜質(zhì)含量，主要決定于漏入冷卻水的量和其雜質(zhì)的含量?，F(xiàn)以含鹽量為200400mg/L的冷卻水為例，假若由于凝汽器

4、泄漏使得漏入的冷卻水量達(dá)到凝結(jié)水量的0.2%，則每升凝結(jié)水中的鹽量就增加了400800 g/L。因?yàn)槔鋮s水中往往含有較多的硬度。鹽類和硅化合物，所以，凝汽器的泄漏對(duì)機(jī)組的運(yùn)行有很大的危害。 當(dāng)汽輪機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷很低時(shí)，凝結(jié)水量大為減少，但漏入的冷卻水量并不因負(fù)荷的改變而有多大變化（它主要取決于凝汽器的嚴(yán)密程度）。這樣，對(duì)每升凝結(jié)水來(lái)說(shuō)，混入的雜質(zhì)量就更多了，所以凝結(jié)水水質(zhì)的劣化就更明顯。在這種情況下，最容易檢查凝汽器是否泄漏。 因?yàn)槟鞯膰?yán)密性對(duì)凝結(jié)水水質(zhì)有很大的影響，所以必須十分重視。特別是現(xiàn)在在日益增多的高參數(shù)機(jī)組和直流鍋爐機(jī)組，對(duì)給水水質(zhì)的要求很高，凝汽器的嚴(yán)密性就更為重要。因?yàn)樵诶鋮s水

5、水質(zhì)已定的條件下，如果對(duì)給水水質(zhì)的要求愈高，允許的凝汽器漏水量就越低，對(duì)凝汽器嚴(yán)密性的要求也就越高。實(shí)踐證明，當(dāng)凝結(jié)水未進(jìn)行處理時(shí)，凝汽器的泄漏往往是引起高參數(shù)機(jī)組結(jié)垢、積鹽和腐蝕等故障的一個(gè)重要原因。二、沾染金屬腐蝕產(chǎn)物 凝結(jié)水系統(tǒng)的管路和設(shè)備往往由于某些原因而遭到腐蝕，致使凝結(jié)水中帶有金屬腐蝕產(chǎn)物，其中主要是鐵和銅的腐蝕產(chǎn)物。凝結(jié)水中鐵化合物的主要形態(tài)是Fe3O4和Fe2O3等氧化物，它們呈懸浮態(tài)（粒徑>0.1m）和膠態(tài)，此外也有鐵的各種離子。但在水質(zhì)分析中測(cè)定的常常是鐵化合物的總含量，簡(jiǎn)稱為全鐵，所以本文中談到水的含鐵量時(shí)，都是指全鐵。 各種不同的蒸汽凝結(jié)水中，金屬腐蝕產(chǎn)物的含量各

6、不相同，而且隨著運(yùn)行條件的變化而變化，對(duì)于同一種凝結(jié)水，其含量也會(huì)有較大的差別。例如，在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，凝結(jié)水的含鐵量一般為5003000g/L、含銅量一般為20100g/L；機(jī)組在常運(yùn)行時(shí)，凝結(jié)水中的含鐵量一般為1030g/L、含銅量一般為515m/L。各種疏水中鐵和銅的含量因運(yùn)行條件的不同而有很大差別，其含量為505000g/L、含銅量為501500g/L。 為了防止鍋爐的結(jié)垢和腐蝕，給水中腐蝕產(chǎn)物的含量不容許過(guò)高，例如超高壓機(jī)組給水的含鐵量應(yīng)不大于20g/L，含銅量應(yīng)不大于5g/L。所以對(duì)于作為給水主要組成部分的凝結(jié)水質(zhì)，也就有更嚴(yán)格的要求。 總之，由于上述原因，凝結(jié)水中不僅含有各種鹽類物質(zhì)

7、（離子態(tài)雜質(zhì)）和硅化合物，還含有懸浮物、膠態(tài)的金屬腐蝕產(chǎn)物，以及微量的有機(jī)物的。對(duì)凝結(jié)水質(zhì)量的要求，是隨所供應(yīng)鍋爐的參數(shù)和類型的不同而不同。對(duì)于高壓和超高壓汽包鍋爐，凝結(jié)水一般是不進(jìn)行進(jìn)化處理的，但是要注意防止凝汽器泄漏，以保證凝結(jié)水的水質(zhì)。對(duì)于亞臨界參數(shù)的汽包和直流鍋爐，由于對(duì)給水水質(zhì)的要求很高，所以通常需要進(jìn)行凝結(jié)水處理，以保證其水質(zhì)。這時(shí)雖然凝結(jié)水的水質(zhì)主要決定于凝結(jié)水處理設(shè)備的運(yùn)行情況，但是凝汽器的泄漏對(duì)凝結(jié)水處理設(shè)備的運(yùn)行出水水質(zhì)（指出水中膠態(tài)硅和膠態(tài)有機(jī)物的含量）會(huì)產(chǎn)生一定的影響，所以仍應(yīng)盡量避免凝汽器泄漏。三、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的主要作用1. 連續(xù)除去熱力系統(tǒng)內(nèi)的腐蝕產(chǎn)物、懸浮雜質(zhì)

8、和溶解的膠體SiO2，防止汽輪機(jī)通流部分積鹽。2. 機(jī)組啟動(dòng)投入凝結(jié)水精處理裝置，可縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間。降低汽包鍋爐的排污量，節(jié)省能耗和經(jīng)濟(jì)成本。3. 凝汽器微量漏泄時(shí)，保障機(jī)組安全連續(xù)運(yùn)行?？沙ヂ┤氲柠}份及懸浮雜質(zhì)，有時(shí)間采取查漏、堵漏措施，嚴(yán)重漏泄時(shí)，可保證機(jī)組按預(yù)定程序停機(jī)。4. 除去漏入凝汽器的空氣中的CO2。5. 除去因補(bǔ)給水處理裝置運(yùn)行不正常時(shí)，帶入的懸浮物雜質(zhì)和溶解鹽類。第二節(jié)、凝結(jié)水處理系統(tǒng)凝結(jié)水處理系統(tǒng)的選用是一個(gè)較復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。不同的國(guó)家和地區(qū)，隨機(jī)組參數(shù)、容量的不同，以及熱力設(shè)備的材質(zhì)及制造工藝水平的差異等，采用的凝結(jié)水處理系統(tǒng)常有所不同。一、凝結(jié)水處理流程凝結(jié)水處

9、理的工藝流程，可分為兩大類。一類稱為有前置過(guò)濾器的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是在混合床除鹽設(shè)備前面裝有單獨(dú)的過(guò)濾設(shè)備，此類系統(tǒng)有以下幾種：1） 凝結(jié)水覆蓋過(guò)濾器混合床；2） 凝結(jié)水樹(shù)脂粉覆蓋過(guò)濾器混合床；3） 凝結(jié)水電磁過(guò)濾器混合床；4） 凝結(jié)水管式微孔過(guò)濾器混合床；5） 凝結(jié)水氫型陽(yáng)床混合床；另一類是不設(shè)前置過(guò)濾器的凝結(jié)水處理系統(tǒng)，如：1） 凝結(jié)水樹(shù)脂粉覆蓋過(guò)濾器；2） 凝結(jié)水空氣擦洗高速混床；珠海發(fā)電廠一期2×700MW機(jī)組凝結(jié)水處理系統(tǒng)未設(shè)計(jì)有前置過(guò)濾器，而珠海電廠二期2×600MW機(jī)組采用的是凝結(jié)水管式微孔過(guò)濾器混合床的凝結(jié)水處理系統(tǒng)。將在下文中作詳細(xì)的介紹。二、凝結(jié)水處理設(shè)備

10、的連接 凝結(jié)水處理設(shè)備在熱力系統(tǒng)中的連接方式，有以下兩種：（1） 凝結(jié)水處理設(shè)備連接在凝結(jié)水水泵與凝結(jié)水升壓泵之間。這種連接方式可使凝結(jié)水處理設(shè)備在較低的壓力（一般為11.3MPa）下運(yùn)行，稱為低壓凝結(jié)水處理系統(tǒng)。為了便于調(diào)節(jié)凝汽器熱井和除氧器中的水位，每臺(tái)機(jī)組設(shè)密封式補(bǔ)給水箱12臺(tái)。除鹽水先進(jìn)入補(bǔ)給水箱，再進(jìn)入凝汽器。當(dāng)除氧器的水位過(guò)高時(shí)，部分凝結(jié)水可返回補(bǔ)給水箱，這樣就起到了調(diào)節(jié)水位的作用。 經(jīng)低壓凝結(jié)水處理設(shè)備凈化后的凝結(jié)水，由凝結(jié)水升壓泵升壓后才進(jìn)入低壓加熱器系統(tǒng)。這種連接方式的缺點(diǎn)是：系統(tǒng)中安設(shè)二級(jí)凝結(jié)水泵，運(yùn)行中有二級(jí)凝結(jié)水泵，運(yùn)行中有二級(jí)凝結(jié)水泵的同步控制問(wèn)題，還需要有壓力、流量

11、的自控措施。 （2） 凝結(jié)水處理設(shè)備連接在凝結(jié)水泵與低壓加熱器之間。這種連接方式取消了凝結(jié)水升壓泵經(jīng)凝結(jié)水處理設(shè)備凈化后的凝結(jié)水直接進(jìn)入低壓加熱器系統(tǒng)。因此，凝結(jié)水處理設(shè)備就要在較高的壓力（設(shè)計(jì)壓力一般為3.53.9MPa）運(yùn)行，故常稱為中壓凝結(jié)水處理設(shè)備。 應(yīng)該指出，中壓凝結(jié)水處理設(shè)備及系統(tǒng)中，僅僅混合床設(shè)備處于中壓條件下運(yùn)行，體外再生系統(tǒng)仍是低壓力的設(shè)備。 這種連接方式省去了一級(jí)凝結(jié)水泵，因而減少了設(shè)備占地面積，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，有利于在主廠房?jī)?nèi)的布置，節(jié)省投資。在運(yùn)行操作上也較為簡(jiǎn)便、便于自動(dòng)化，運(yùn)行的安全可靠性也更好。當(dāng)今世界發(fā)達(dá)國(guó)家新建電廠的凝結(jié)水處理系統(tǒng)均以中壓凝結(jié)水處理設(shè)備為主，這也是

12、一種技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。 三、凝結(jié)水處理設(shè)備的布置 凝結(jié)水處理設(shè)備的布置較常采用的有以下兩種方式：1） 凝結(jié)水處理設(shè)備和混合床的再生設(shè)備全部布置在主廠房凝汽器附近。2） 凝結(jié)水處理設(shè)備布置在主廠房零米層，靠近凝汽器?；旌洗驳捏w外再生設(shè)備布置在水處理室內(nèi)。水處理室應(yīng)靠近主廠房，在水處理室與主廠房之間裝有一條不銹鋼管，用以往返輸送樹(shù)脂。第三節(jié) 凝結(jié)水的過(guò)濾對(duì)凝結(jié)水中的懸浮物、膠態(tài)金屬腐蝕產(chǎn)物，必須首先濾去，否則它們會(huì)影響凝結(jié)水除鹽設(shè)備的正常工作。這是因?yàn)檫@些雜質(zhì)會(huì)污染離子交換樹(shù)脂，使其交換容量下降，因而工作周期縮短；它們還能堵塞離子交換樹(shù)脂的上層（和水流先接觸的部分），使阻力增大。特別是對(duì)于剛剛建成的

13、或長(zhǎng)期停用后啟動(dòng)的機(jī)組，由于在汽水循環(huán)系統(tǒng)中這些雜質(zhì)的總量很多，所以其危害顯得更為突出。如果利用凝結(jié)水過(guò)濾設(shè)備使這些雜質(zhì)能在運(yùn)行過(guò)程中不斷的除掉，那么就能使系統(tǒng)中的水質(zhì)很快地恢復(fù)到正常水平，從而大大縮短機(jī)組從啟動(dòng)到正常運(yùn)行的時(shí)間。根據(jù)過(guò)濾原理和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的不同凝結(jié)水處理系統(tǒng)的前置過(guò)濾器可分為以下幾種：覆蓋過(guò)濾器、離子交換樹(shù)脂粉覆蓋過(guò)濾器、磁力過(guò)濾器、管式微孔過(guò)濾器、氫型陽(yáng)床。這里針對(duì)珠海電廠2×600MW機(jī)組凝結(jié)水處理系統(tǒng)所采用的管式微孔過(guò)濾器，介紹如下。 一、目的微孔過(guò)濾器就是利用微孔過(guò)濾器本身的微孔把水中懸浮物截留下來(lái)的水處理工藝。二、基本原理 微孔過(guò)濾器的基本原理與覆蓋過(guò)濾器相類

14、似，只是不需要鋪膜。微孔過(guò)濾器的濾元一般都做成管狀，還有的由多個(gè)蜂房式管狀濾芯組成。在一個(gè)過(guò)濾器中通常組裝有許多濾元。 三、基本設(shè)備規(guī)范 （一） 基本設(shè)備規(guī)范 某600MW機(jī)組管式微孔過(guò)濾器技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表31所示。表31 某600MW機(jī)組管式微孔過(guò)濾器技術(shù)參數(shù)規(guī)格、規(guī)范單 位參 數(shù)外徑mm1800內(nèi)徑mm1774高度mm2650允許最大工作壓力Mpa1.3允許最高工作溫度50濾元數(shù)量個(gè)245濾元長(zhǎng)度mm1760濾元內(nèi)徑mm35濾元外徑mm63濾元孔隙度m10出力m3/h750流速m3/h 8.7說(shuō)明：1.濾元骨架材料為不銹鋼，管上打10mm孔。2.濾元繞線材料為聚酰胺纖維。（二） 運(yùn)行試驗(yàn)及監(jiān)督

15、 1.繞線濾元以多孔不銹鋼管或多孔聚丙烯管為骨架材料，外繞聚丙烯線或聚酰胺纖維作為濾元，欲過(guò)濾的水由濾元外通過(guò)濾層進(jìn)入濾元內(nèi)。此種過(guò)濾器根據(jù)其繞線方式的不同，有不同的規(guī)格，例如稱為1、5、10等的過(guò)濾器就是指能濾去1m、5m、10m以上的顆粒。這種濾元，當(dāng)其阻力上升后，可以用反沖洗的方法，使其阻力下降，重新投運(yùn)。但當(dāng)經(jīng)過(guò)多次沖洗和運(yùn)行后，阻力不能恢復(fù)到適用的程度時(shí)，就必須更換新的濾元。2.塑料燒結(jié)管這是由聚氯乙稀粉和糊狀聚氯乙稀等原料調(diào)勻后，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)的管子，管壁上有許多孔徑為幾微米到幾十微米的微孔。此種過(guò)濾器的操作壓力應(yīng)小于0.2Mpa，溫度不能超過(guò)60。當(dāng)它運(yùn)行到阻力太大時(shí)，可以用壓縮空氣

16、和水進(jìn)行反沖洗，也可以用酸、堿等化學(xué)藥劑進(jìn)行清洗。實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于此種濾元，若原水由管外向內(nèi)壓，微孔較易被堵塞；若水由管內(nèi)向外壓，堵塞情況較輕。3.過(guò)氯乙烯超細(xì)纖維濾布這主要是利用過(guò)氯乙烯超細(xì)纖維棉濾布的微孔（約0.5m）和靜電吸附作用來(lái)截留和吸附水中的機(jī)械雜質(zhì)。超細(xì)纖維過(guò)濾器經(jīng)使用后，由于濾布上的濾孔被雜質(zhì)逐漸堵塞，水頭損失便增大。當(dāng)它增大到不足以保證正常的產(chǎn)水量時(shí)，就需要更換濾布，換下的濾布可以經(jīng)清洗后再用。清洗方法為：先用2HCl浸泡25min，并用水沖洗至中性；再用飽和肥皂水煮洗510min后水洗干凈。清洗時(shí)，不能搓洗和扭絞，防止纖維拉斷。某600MW機(jī)組管式微孔過(guò)濾器運(yùn)行情況見(jiàn)表32所

17、示。表32 某600MW機(jī)組管式微孔過(guò)濾器運(yùn)行情況項(xiàng)目名稱單 位啟動(dòng)階段正常運(yùn)行平均出力M3/h610544運(yùn)行時(shí)間h50410總制水量km330.5223失效壓差Mpa0.080.04第四節(jié) 凝結(jié)水的除鹽混床在凝結(jié)水處理中，普遍采用的除鹽設(shè)備為H-OH型混合床（以下簡(jiǎn)稱混床）。鑒于凝結(jié)水處理混床的運(yùn)行流速很高，對(duì)混床所用的陰、陽(yáng)樹(shù)脂的性能和配比要求，混床的結(jié)構(gòu)和再生方式，混床的運(yùn)行工況等都與補(bǔ)給水處理混床有所不同。對(duì)這種混床的一些主要特性，簡(jiǎn)要介紹如下。一、高速混床所有的離子交換樹(shù)脂用于高速混床處理凝結(jié)水的離子交換樹(shù)脂，有特定的性能要求。在物理性能方面，樹(shù)脂的機(jī)械強(qiáng)度必須較高，與補(bǔ)給水除鹽系

18、統(tǒng)中的樹(shù)脂相比，其粒度應(yīng)該大而且均勻，有良好的水力分層性能。這是因?yàn)樗幚淼哪Y(jié)水有水量很大和含鹽量低的特點(diǎn)，混床的運(yùn)行流速很高，一般為80100m/h，更好些的為110120m/h，國(guó)外目前最高的可達(dá)130m/h150m/h。對(duì)于此種高速混床，樹(shù)脂顆粒受壓而破碎是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，所以要求樹(shù)脂的機(jī)械強(qiáng)度好。至于要求顆粒大且均勻是為了減少樹(shù)脂通過(guò)樹(shù)脂層的壓降，高速混床的運(yùn)行壓降一般不超過(guò)0.2Mpa。在化學(xué)性能方面，要求樹(shù)脂有較高的交換速度和較高的工作交換容量，這樣才可適應(yīng)混床運(yùn)行流速高、運(yùn)行周期長(zhǎng)的要求?？紤]上述要求，目前一般認(rèn)為，大孔型樹(shù)脂比凝膠樹(shù)脂更適用于凝結(jié)水處理。凝結(jié)水處理用的混床中陰

19、、陽(yáng)樹(shù)脂的配比，也與補(bǔ)給水處理用的混床不同。因?yàn)殡姀S凝結(jié)水中常含有NH4OH，它會(huì)消耗陽(yáng)樹(shù)脂的交換容量。在凝結(jié)水處理系統(tǒng)中，若混床前有前置陽(yáng)床，樹(shù)脂的配比可采用陰:陽(yáng)1:1；若無(wú)前置陽(yáng)床，則采用陰:陽(yáng)1:2。若出現(xiàn)凝汽器經(jīng)常泄漏或冷卻水含鹽量很高（如海水、苦咸水）的情況，則應(yīng)加大混床中陰樹(shù)脂的比值，例采用陰:陽(yáng)3:2。二、高速混床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 用于凝結(jié)水除鹽的高速混床在結(jié)構(gòu)上不同于補(bǔ)給水制備所用的低速混床。高速混床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其采用的體外再生方式密切相關(guān)。因?yàn)椴捎皿w外再生時(shí)，混床交換器筒體內(nèi)無(wú)需中間配水裝置，這就簡(jiǎn)化了混床內(nèi)部結(jié)構(gòu)，適應(yīng)高流速通水運(yùn)行的要求。假若在交換器通體內(nèi)安設(shè)中間配水裝置，在

20、很高流速通水的運(yùn)行條件下，必將造成較大的水頭損失，此中間配水配水裝置也容易損壞。由于采用體外再生，高速混床就無(wú)需設(shè)置酸、堿管道，所以交換器筒體外的管系較單一，這樣就可以避免因偶然發(fā)生的事故使酸液或堿液漏入凝結(jié)水中。此外，因采用體外再生方式和利用運(yùn)行時(shí)的高速通水條件，高速混床交換器筒體的高度就可降低，使之便于在主廠房中的布置。 對(duì)高速混床內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要要求是，進(jìn)水裝置和排水裝置應(yīng)能保證水的分配均勻，排脂裝置應(yīng)能排盡筒體內(nèi)的樹(shù)脂，安裝、檢修都比較方便。 高速混床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。這幾種結(jié)構(gòu)的高速體外再生混床，我國(guó)均已在生產(chǎn)中應(yīng)用。圖2的底部排水裝置是由一根母管和其兩側(cè)連有的幾十根支管構(gòu)成，支管上

21、繞不銹鋼絲。圖 中的底部排水裝置是由許多高強(qiáng)度水帽構(gòu)成。為了保持脂面的平整，上部設(shè)有一根漩流水管。圖 中所示的混床為球形外殼，可在3.3MPa壓力下運(yùn)行，適用于在中壓凝結(jié)水系統(tǒng)中應(yīng)用。三、高速混床的運(yùn)行特性用H-OH型混床處理凝結(jié)水，可以使出水的電導(dǎo)率在0.1s/cm以下，通?？蛇_(dá)0.060.08s/cm。我國(guó)各電廠高速混床運(yùn)行監(jiān)督指標(biāo)有兩個(gè)：出水電導(dǎo)率和出水SiO2含量。其中任何一個(gè)指標(biāo)超過(guò)限值電導(dǎo)率（25）>0.15s/cm或者SiO2>10g/L時(shí)，應(yīng)將混床停運(yùn)、進(jìn)行再生。在機(jī)組的正常運(yùn)行工況下，高速混床的出水含鐵量小于5g/L，除鐵效率一般都在50以上。在機(jī)組啟動(dòng)工況下，高

22、速混床的除鐵效率一般都在90以上，除銅效率高于60。H-OH型高速混床的缺點(diǎn)是把不該除去的NH4OH也除去了（用于調(diào)節(jié)給水的PH值而投加的NH3·H2O）。由于凝結(jié)水中的NH4OH與其他雜質(zhì)相比，其量較大，所以H-OH型混床的交換容量會(huì)被NH4+大量消耗掉，這對(duì)混床的運(yùn)行是不利的。四、高速混床的體外再生工藝要使高速混床出水水質(zhì)達(dá)到很高的純度，所需要解決的問(wèn)題有很多，例如離子交換樹(shù)脂的質(zhì)量、再生劑的純度和再生工藝等。這里僅就體外再生工藝簡(jiǎn)要介紹。在此種系統(tǒng)中一般是23臺(tái)混床，配備一套體外再生系統(tǒng)。1.空氣擦洗凝結(jié)水處理系統(tǒng)中，若混床前沒(méi)有前置過(guò)濾設(shè)備，凝結(jié)水直接進(jìn)入混床，則混床本身就是

23、一個(gè)過(guò)濾器，即混床既是除鹽設(shè)備也充當(dāng)過(guò)濾裝置。為此，應(yīng)該有一定的措施以保證及時(shí)地將截留下來(lái)的污物清除掉，不讓它們影響離子交換樹(shù)脂的物理化學(xué)性能。這通常采用空氣擦洗的方法，方法如下：此法為重復(fù)地用空氣正洗通空氣正洗的方法進(jìn)行床層的擦洗。每次通空氣的時(shí)間為1min，正洗為2min。重復(fù)擦洗的次數(shù)視樹(shù)脂層的污染程度而定，通常約為630次。從下往上通壓縮空氣的目的為疏松床體，用水從上向下正洗可使脫落下來(lái)的污物自底部排走。在空氣擦洗用的設(shè)備中可用長(zhǎng)柄配水帽做成配水系統(tǒng)。為了保持床層中沒(méi)有污染物，此種擦洗可以在再生前和再生后進(jìn)行。2.再生前使陰、陽(yáng)樹(shù)脂完全分離混床中陰、陽(yáng)樹(shù)脂樹(shù)脂的再生度不易保持很高的一個(gè)

24、主要原因是，它們?cè)谠偕安灰淄耆蛛x。在這樣的情況下，混在陽(yáng)樹(shù)脂中的陰樹(shù)脂便被再生成Cl型或SO4型（它決定于再生劑是用HCl還是H2SO4），混在陰床中的陽(yáng)樹(shù)脂被再生成Na型，因此在再生后的混床中必然保留有大量的Na型和Cl型樹(shù)脂。所以，再生前使陰、陽(yáng)樹(shù)脂分清是保證它們?cè)偕耆那疤?。使陰、?yáng)樹(shù)脂分清的方法，有以下幾種：（1）用NaOH溶液將陽(yáng)樹(shù)脂再生成為Na型，陰樹(shù)脂再生成為OH型，以增大陰、陽(yáng)樹(shù)脂的密度差。（2）用濃NaOH（例如16）溶液浸泡，使陰樹(shù)脂上浮，陽(yáng)樹(shù)脂下沉； （3）把中間不易分清的樹(shù)脂層留在另外的設(shè)備中，以便下次再生的樹(shù)脂一起再進(jìn)行分離；（4）在床層中增添密度在陰、陽(yáng)樹(shù)脂之

25、間的惰性樹(shù)脂；3.再生工藝過(guò)程下面針對(duì)珠海發(fā)電廠一期2×700MW機(jī)組二期2×600MW機(jī)組凝結(jié)水處理系統(tǒng)的再生工藝進(jìn)行介紹。（1）浮選分離法先將失效樹(shù)脂分層，再用4NaOH溶液將混有少量陽(yáng)樹(shù)脂的陰樹(shù)脂再生，轉(zhuǎn)型后陰、陽(yáng)樹(shù)脂的密度差增大，再進(jìn)行二次水力分離，使陰、陽(yáng)樹(shù)脂得到徹底分離。當(dāng)運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間（如半年）后，用1216的NaOH溶液浸泡，并用低壓空氣稍加攪動(dòng)，陰樹(shù)脂就會(huì)全部浮在液體上面。（2）錐體分離法因分離塔底部設(shè)計(jì)成錐形而得名。失效樹(shù)脂從混床送至分離塔，反洗后將分離塔下部的陽(yáng)樹(shù)脂送至陽(yáng)再生塔。由于采用了錐體，樹(shù)脂在下降過(guò)程中設(shè)備的截留面逐漸減小，直至直徑為80mm排脂

26、管這么小的截面，所以混脂量很少。有資料指出，此種分離方式產(chǎn)生的陰、陽(yáng)樹(shù)脂交叉污染的量?jī)H0.3（體積）。在分離塔輸送樹(shù)脂的管道上，裝有電導(dǎo)和光學(xué)檢測(cè)裝置，利用此裝置監(jiān)督樹(shù)脂的輸送。因陽(yáng)樹(shù)脂有良好的導(dǎo)電性，當(dāng)陽(yáng)樹(shù)脂輸送完畢后，電導(dǎo)率指示值將明顯下降，及時(shí)停止輸送就可以防止樹(shù)脂輸送時(shí)產(chǎn)生的混雜問(wèn)題。為了進(jìn)一步改善分離效果，再生系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一個(gè)小型混脂罐，收集陰、陽(yáng)樹(shù)脂界面處的混脂。為了提高分離效果，還可以加入惰性樹(shù)脂，進(jìn)一步降低樹(shù)脂的混雜率。這些改進(jìn)，可使陽(yáng)樹(shù)脂在陰樹(shù)脂中的混雜率降至0.06（體積）。這可使H+/OH-混床出水含鈉量達(dá)到0.1g/L。這種分離方法的另一優(yōu)點(diǎn)是：陰、陽(yáng)兩種樹(shù)脂比例變化都無(wú)

27、需改變?cè)偕b置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。此外，由于此系統(tǒng)分離效果較好，因而不必使用價(jià)格較貴的超凝膠型均粒樹(shù)脂，而采用的大孔樹(shù)脂即可。錐體分離法的設(shè)計(jì)特點(diǎn)：a、獨(dú)特的錐斗設(shè)計(jì) 該裝置正洗排水暢通；反洗分層，配水均勻，沒(méi)有偏流現(xiàn)象，樹(shù)脂分界面明顯、穩(wěn)定；樹(shù)脂輸送過(guò)程中沒(méi)有樹(shù)脂分界面明顯波動(dòng)，樹(shù)脂界面隨輸送平穩(wěn)下降。該錐斗具有配水均勻、強(qiáng)度大、不易堵塞等優(yōu)點(diǎn)，使用后能達(dá)到良好的樹(shù)脂水力分層效果，且因其光滑的曲面設(shè)計(jì)可使輸送樹(shù)脂徹底，不產(chǎn)生死區(qū)。由于樹(shù)脂從底部輸出的特點(diǎn)，不受陰陽(yáng)樹(shù)脂體積比例的變化，可隨進(jìn)水水質(zhì)變化改變陰陽(yáng)樹(shù)脂體積的容積量。 b、科學(xué)合理的界面檢測(cè)裝置陰陽(yáng)樹(shù)脂經(jīng)過(guò)水力分層后，陽(yáng)樹(shù)脂在下（因其比重較大

28、），陰樹(shù)脂在上，要將陽(yáng)樹(shù)脂水力輸送至另一罐（通常叫陽(yáng)再生罐）中再生，為保證不使陰樹(shù)脂也送過(guò)去，要具有有效的界面檢測(cè)裝置，能在最短的時(shí)間內(nèi)捕捉到陰陽(yáng)樹(shù)脂層界面的信號(hào)，聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制、停止輸送。該裝置采用電導(dǎo)率表和光電檢測(cè)儀兩種方法同時(shí)檢測(cè)樹(shù)脂界面。電導(dǎo)表檢測(cè)的原理是根據(jù)樹(shù)脂輸送管道上電導(dǎo)率的變化，來(lái)判斷樹(shù)脂的界面，當(dāng)檢測(cè)到電導(dǎo)率變化時(shí)（亦即陰樹(shù)脂出現(xiàn)），就反饋信號(hào)產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)停止輸送。在分離過(guò)程中不斷從底部通入CO2氣體，通過(guò)CO2氣體與陰樹(shù)脂反應(yīng)，使電導(dǎo)率下降變化更快。光電檢測(cè)的原理是依據(jù)光對(duì)陰陽(yáng)樹(shù)脂間因顏色不同而對(duì)光的反射的差異，當(dāng)其差異產(chǎn)生（陰樹(shù)脂出現(xiàn)）并被光電檢測(cè)儀捕捉到時(shí)，由于光電效應(yīng)

29、，其電流發(fā)生突變，從而聯(lián)動(dòng)自動(dòng)停止輸送。（陰陽(yáng)樹(shù)脂的反光色差越大越好）這兩種方法同時(shí)運(yùn)用，實(shí)際使用過(guò)程中，以首先測(cè)到并起到作用者為準(zhǔn)。c、錐型底加上較大直徑的筒體結(jié)構(gòu)，確保充分反洗、擦洗和樹(shù)脂分離，獨(dú)特的底部進(jìn)水下部排陽(yáng)樹(shù)脂系統(tǒng)，確保樹(shù)脂面平整下降和分離截面減少到最?。―N80），從而減少混脂量。d、陰樹(shù)脂再生后進(jìn)行“二次分離”，進(jìn)一步降低陰樹(shù)脂中的破碎陽(yáng)樹(shù)脂含量。e、再生或空氣擦洗時(shí)，通過(guò)獨(dú)特設(shè)計(jì)的倒U形排水系統(tǒng)（含虹吸破壞管），確保再生和擦洗控制在最佳水位，從而保證再生質(zhì)量和擦洗質(zhì)量。f、樹(shù)脂輸送管中殘留的樹(shù)脂經(jīng)其專門設(shè)計(jì)的反沖洗步驟，將其分別沖至樹(shù)脂隔離塔或陰樹(shù)脂再生/分離塔，確保樹(shù)脂管

30、道內(nèi)不殘存樹(shù)脂。第五節(jié) 氨化混床 一、NH4OH型混床的特點(diǎn)NH4OH型混床的特點(diǎn)如下：（1）在陽(yáng)離子交換方面，由于采用的是NH4型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，而NH4型陽(yáng)樹(shù)脂對(duì)Na+的吸著能力比強(qiáng)酸性H型小，因此Na+較容易穿透。（2）在陰離子交換方面，由于反應(yīng)產(chǎn)物中有氫氧化銨，即出水有一定的堿性，因此Cl-及SiO32-較容易穿透。（3）不會(huì)除去凝結(jié)水中的氨，因而相應(yīng)的延長(zhǎng)了混床的工作周期。（4）為了能較完全地除去凝結(jié)水中的鈉、鐵、銅等離子，它要求陰樹(shù)脂的再生率達(dá)到95.5以上，陽(yáng)樹(shù)脂的再生率達(dá)到99.5以上，即殘留的Na型樹(shù)脂應(yīng)在0.5以下。二、NH4OH型混床的調(diào)試NH4OH型混床的調(diào)試，與HOH

31、型混床基本類似，但更應(yīng)特別注意搞好樹(shù)脂再生過(guò)程，沒(méi)有分離陰、陽(yáng)樹(shù)脂的有效方法以及使其充分再生的方法，出水水質(zhì)就得不到保障。另外，選定合適的樹(shù)脂及陰、陽(yáng)樹(shù)脂配比也是很重要的。通常，NH4OH型混床的再生采用體外再生方式。1.運(yùn)行前氨化法當(dāng)將陰、陽(yáng)樹(shù)脂仔細(xì)分離以后，用NaOH深度再生陰樹(shù)脂和HCl深度再生陽(yáng)樹(shù)脂。再生陽(yáng)樹(shù)脂時(shí)，對(duì)再生用鹽酸的純度及配酸用水中的含鈉量要求很嚴(yán)格。再生陰樹(shù)脂時(shí)，對(duì)再生用氫氧化鈉的純度及配水中的含氯量的要求也很嚴(yán)格，要求再生用氫氧化鈉（NaOH）的純度為99.00以上。陰、陽(yáng)樹(shù)脂再生后，要用除鹽水分別對(duì)陰、陽(yáng)樹(shù)脂進(jìn)行清洗，然后用0.51的氨水分別對(duì)陰、陽(yáng)樹(shù)脂進(jìn)行沖洗。用氨

32、水沖洗，可將陰樹(shù)脂再生后殘存于陰樹(shù)脂中的陽(yáng)樹(shù)脂由Na型轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4型，以減少混合床中Na型樹(shù)脂的殘留率。2.就地氨化在混床運(yùn)行初期，利用凝結(jié)水中的氨將H+型樹(shù)脂轉(zhuǎn)變成NH4型。采用這種方法時(shí)，除必須將陽(yáng)樹(shù)脂再生完全之外，在轉(zhuǎn)型期內(nèi)，對(duì)混床進(jìn)水水質(zhì)的要求也很嚴(yán)格。經(jīng)驗(yàn)表明，在轉(zhuǎn)型階段，若進(jìn)水的PH>9.3，入口凝結(jié)水含鈉量應(yīng)小于1.5g/L；當(dāng)進(jìn)水PH9.3時(shí)，入口凝結(jié)水允許含鈉量還應(yīng)更低，以接近10g/L為宜。在機(jī)組正常運(yùn)行情況下，NH4OH型混床可得到良好的出水水質(zhì)，含鈉量為0.20.5g/L，含硅量為58g/L，電導(dǎo)率為0.10.2s/cm（25）。第六節(jié) 凝結(jié)水除鹽的新工藝隨著新裝

33、機(jī)組參數(shù)的提高，對(duì)其給水水質(zhì)的要求也更高。國(guó)外有一些人提出，要求Na+0.1g/L、Cl-0.15g/L即所謂達(dá)到次微量級(jí)的水質(zhì)要求。這樣就對(duì)凝結(jié)水處理提出了更高的要求，促使人們正在繼續(xù)探索更好的凝結(jié)水處理工藝。下面簡(jiǎn)要介紹幾種新工藝：（1）三層混床。這就是在普通的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合床中加以密度介于它們之間的惰性樹(shù)脂，以便反洗后能將整個(gè)混床分離成中間為惰性樹(shù)脂的三個(gè)層次（陰樹(shù)脂惰性樹(shù)脂陽(yáng)樹(shù)脂），這樣可避免陰、陽(yáng)樹(shù)脂相混。為了適應(yīng)三層混合床的需要，應(yīng)有配合好的樹(shù)脂品種。用于三層床的各種樹(shù)脂可做成不同的顏色，以便于操作人員觀察。例如在美國(guó)，陰樹(shù)脂為金黃色，惰性樹(shù)脂為白色，陽(yáng)樹(shù)脂制成黑色。三層混合床操作簡(jiǎn)便，分層清晰，而且再生所需要的時(shí)間比較短，可以在8h內(nèi)完成。據(jù)報(bào)道，有一個(gè)廠采用陽(yáng)樹(shù)脂Amberlite 252 CA，惰性樹(shù)脂Ambersep 359和陰樹(shù)脂Ambersep IRA 900 CA組成的三層混合床，當(dāng)運(yùn)行到有NH4+穿透（作為終點(diǎn)）時(shí)，出水的含鈉量可經(jīng)常小于0.1g/L，即達(dá)到目前儀表所能檢測(cè)的含量以下。而一般混合床的出水含鈉量約為1g/L。（2）氫層混床。這是在混合床內(nèi)陰陽(yáng)樹(shù)脂混合后的樹(shù)脂層上，再加上一定厚度的陽(yáng)樹(shù)脂層。這樣，在處理凝結(jié)水時(shí)，在床上部0.30.6m的樹(shù)脂層內(nèi)可起到