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1、凝結(jié)水精處理混床投運(yùn)導(dǎo)致爐水pH值下降原因分析及處理信息來源:??湖北省電機(jī)工程學(xué)會2005年化學(xué)技術(shù)監(jiān)督研討會論文陳才明(湖北襄樊發(fā)電有限責(zé)任公司??441141)[摘??要]簡述凝結(jié)水精處理混床投運(yùn)導(dǎo)致爐水pH值下降的原因,提出了處理解決辦法和下一步目標(biāo)。??[關(guān)鍵詞]精處理??高速混床??樹脂??爐水pH值??銨化??????隨著熱力機(jī)組參數(shù)的提高,對鍋爐給水水質(zhì)的要求更為嚴(yán)格。對于非供汽供熱機(jī)組來講,機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)補(bǔ)給水量很少,給水水質(zhì)的好壞在很大程度上取決于凝結(jié)水的水質(zhì)。因此凝結(jié)水精處理已成為電廠水處理的一個極為重要的環(huán)節(jié)。1??設(shè)備系統(tǒng)及現(xiàn)象簡介??湖北襄樊電廠一期工程安裝了4×3
2、00MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組,#1、2、3、4機(jī)組分別于1998年9月至1999年10月投入運(yùn)行。??凝結(jié)水精處理系統(tǒng)采用美國Permuit過濾器公司生產(chǎn)的中壓凝結(jié)水處理系統(tǒng)成套設(shè)備,每臺機(jī)組配置有兩臺直徑為2.2m、設(shè)計(jì)運(yùn)行流速100m/h、出力為380t/h的高速混床,混床內(nèi)樹脂層高約為1m,其陽、陰樹脂的體積比為3:2。凝結(jié)水100%處理,不設(shè)備用混床、不設(shè)前置過濾器,當(dāng)一臺高速混床失效時(shí),50%凝結(jié)水走旁路。每兩臺機(jī)組混床分別共用一套三塔式高塔法體外分離空氣擦洗再生系統(tǒng)(即頂部為錐斗高塔式分離塔、陰再生塔、陽再生兼混合樹脂儲存塔)。每臺機(jī)組在試運(yùn)初期,混床使用江陰有機(jī)化工廠生產(chǎn)的大孔型陰
3、陽離子交換樹脂。在2000年5月至8月,先后將四臺機(jī)組混床和再生系統(tǒng)內(nèi)的江陰大孔型樹脂清除干凈,更換為羅門哈斯公司生產(chǎn)的AMBERJET1500H和AMBERJET4400Cl凝膠型均粒樹脂。??自凝結(jié)水精處理混床投運(yùn)以后,時(shí)常發(fā)生因其運(yùn)行導(dǎo)致爐水pH值下降的現(xiàn)象,而且情況日趨嚴(yán)重。每次發(fā)生這種情況時(shí),爐水pH值持續(xù)下降,最低曾下降至7.6??墒峭顺龌齑策\(yùn)行后,爐水pH值就會停止下降,并逐步恢復(fù)正常。爐水pH值下降,低于部頒運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)9.0~10.0時(shí)必然引起鍋爐的腐蝕,嚴(yán)重地影響到機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。??????2??可能導(dǎo)致爐水pH值下降的原因分析及排除??2.1??混床中樹脂有機(jī)溶出物隨出
4、水進(jìn)入熱力系統(tǒng),造成爐水pH值下降。??如果是樹脂的有機(jī)溶出物隨凝結(jié)水混床出水進(jìn)入鍋爐,一定會在鍋爐內(nèi)高溫高壓下分解生成有機(jī)酸和二氧化碳等,并被蒸汽攜帶造成蒸汽pH值下降。陽樹脂的有機(jī)溶出物進(jìn)入鍋爐,還會分解生成強(qiáng)酸(基本是硫酸),與堿性的爐水發(fā)生中和,造成爐水pH值下降。同時(shí),樹脂中有機(jī)溶出物的析出是一個持續(xù)穩(wěn)定的過程,并且其規(guī)律是:在樹脂使用初期有機(jī)溶出物較多,以后隨使用時(shí)間的延長,其有機(jī)物溶出的量會逐步減少并趨于穩(wěn)定。而且如果是由于樹脂有機(jī)溶出物造成爐水pH值下降,那么,該現(xiàn)象應(yīng)該在混床新樹脂投運(yùn)初期最為明顯,并且在凝結(jié)水混床運(yùn)行的每個周期都會發(fā)生;以后隨樹脂運(yùn)行周期的增加,因混床運(yùn)行導(dǎo)
5、致爐水pH值下降的程度也應(yīng)持續(xù)穩(wěn)定逐步減弱。而襄樊電廠只有導(dǎo)致爐水pH值下降的現(xiàn)象,沒有同時(shí)也導(dǎo)致蒸汽pH值下降的現(xiàn)象。同時(shí)隨著精處理混床運(yùn)行時(shí)間的增加,發(fā)生爐水pH值下降的頻率也逐步增加。此外也不是每一次運(yùn)行周期都會出現(xiàn)爐水pH值下降的現(xiàn)象。綜合分析表明混床中樹脂有機(jī)溶出物數(shù)量很少,不是精處理混床投運(yùn)導(dǎo)致爐水pH值下降的主要原因。??2.2??混床樹脂碎屑漏入熱力系統(tǒng),造成爐水pH值下降。??????混床中的陰、陽樹脂如果強(qiáng)度差,容易發(fā)生破碎;或由于高速混床本身結(jié)構(gòu)的不完善以及運(yùn)行操作上的失誤,樹脂碎屑可能漏過混床的排水裝置,并且細(xì)微的碎屑不能被樹脂捕捉器截留下來,則會隨給水進(jìn)入鍋爐,然后在
6、高溫高壓下分解生成有機(jī)酸和二氧化碳等,使?fàn)t水pH值下降,并被蒸汽攜帶造成蒸汽pH值下降。如果是樹脂碎屑進(jìn)入鍋爐而造成爐水pH值下降,那么由于樹脂在高溫下的分解是一個較緩慢的過程,所以在凝結(jié)水混床停運(yùn)后,爐水pH值下降還應(yīng)表現(xiàn)出一定的持續(xù)性。但實(shí)際上每次發(fā)生爐水pH值下降時(shí)只要將混床停運(yùn),爐水pH值下降也很快就停止了。如果每次爐水pH值下降是由樹脂碎屑進(jìn)入鍋爐造成,那么幾年來樹脂損失量應(yīng)該較多。而實(shí)際上自2000年更換為進(jìn)口均粒樹脂以來基本上沒有補(bǔ)充過樹脂。此外對精處理系統(tǒng)中所取的樹脂樣品,進(jìn)行顯微鏡觀察,發(fā)現(xiàn)陽樹脂完好球率接近100%,即使是混雜在陰樹脂中的陽樹脂,其完好球率也高達(dá)96.6%,
7、不可能有如此大量的破碎樹脂。同時(shí)在設(shè)備停運(yùn)時(shí)多次打開混床樹脂捕捉器檢查,也沒有發(fā)現(xiàn)樹脂碎屑。機(jī)組大修期間取出的汽包水測的灰黑色粉末狀物質(zhì)中,主要成分為Fe3O4,沒有碳的成分。??以上分析結(jié)果可以排除混床樹脂碎屑漏入熱力系統(tǒng)造成爐水pH值下降這一可能原因。??2.3??樹脂分離效果差交叉污染造成爐水pH值下降。??如果再生系統(tǒng)分離效果差,陰陽樹脂互相混雜,就會造成交叉污染,降低樹脂的再生度,因而影