凝結水精處理混床運行方式及控制指標探討

摘 要：近些年來，新建機組基本以高參數等級為主，因此機組凝結水水質變得尤為關鍵，其直接關系到機組是否可以安全的運行。為滿足鍋爐給水的水質要求，凝結水必須經過精處理。文章結合相關的理論知識和工作實踐，著重分析了凝結水精處理混床運行相關控制指標方面問題，并且對其展開了分析研究和探討，對實際工作的指導有一定的意義。

關鍵詞：凝結水；精處理；混床；指標分析

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）33-0100-02

近些年新建機組基本以高參數等級為主，因此機組凝結水水質變得尤為關鍵，其將直接關系到機組是否可以安全的運行。而鍋爐水汽的質量主要依靠凝結水精處理混床來完成水質的凈化，因此凝結水精處理混床的合理有效運行就成為了水質把關的關鍵。所以，我們對凝結水精處理混床的運行控制分析就顯得非常必要。

1 精處理混床運行狀態與水汽品質之間的聯系

水處理的原理其實依然采用的是化學方式，就是將陰陽樹脂在充分均勻的混合情況下，水中的陰、陽離子與陰、陽樹脂相互交換，這兩個過程是同時進行的。高速混床的優勢在于它是在機體外再生水的，這樣使得機體內部的結構變得簡單，大大減少了設備本身對水流的阻力，使得水質的精處理滿足了更高的要求。

對于精處理混床運行狀態與水汽質量之間的聯系，我們可以通過實際的實驗來驗證。例如在日常工作過程中，可以實時的監測機組給水、蒸汽氫電導率的指標，我們就會發現他們之間存在這非常明顯的變化聯系。如給水氫電導率與精處理混床制水量就成正比變化。

2 凝結水精處理混床運行控制指標分析的必要性

火電機組控制過程中有著諸多的難題，可是凝結水控制是其中比較突出的，一方面的原因是除氧水位與凝氣水位之間的相互影響。另一方面的原因是外部擾動較大尤其是水量、減溫水量、凝結泵出口壓力等；此外還有其他一些干擾因素，同樣嚴重制約其投運。

凝結水精處理并不是一個簡單的過程，其是一個特點非常鮮明的復雜系統，主要特點有系統規模很大、工藝流程相當復雜、設備分布也非常的分散，多變量、多回路、大滯后的現象表現明顯。凝結水精處理的工序之間存在著密切的關系，相互影響，尤其是其前后工序之間的關系，我們稱之為互鎖關系。

控制的最大難度在于完成控制的實時性和高精度性，造成這種難度的原因是在線監測儀器本身存在滯后和誤差。那么這就要求我們必須要研究凝結水控制對象的特性，這樣才能夠合適的選擇控制參數，滿足其控制質量。

3 凝結水精處理混床運行控制指標分析與確定

3.1 電導率控制指標分析與確定

我們知道導致電導率變化的原因最主要的有出水離子含量變化，因此，可以將其作為混床出水控制指標。我們可以依據出水中的酸堿度來計算出電導率，再通過相關的方法實現電導率的控制。

3.2 分析與確定氫電導率的控制指標

某發電廠精處理混床處理水質曲線如圖1所示。

從圖1中我們可以看出：

①精處理混床出水中因為氨的泄露會導致氯離子含量的明顯上升，這樣就會使得氫電導率的升高。

②這也就說明精處理出水電導率和PH的顯著上升是因為氨的泄露。蒸汽初凝區產生腐蝕疲勞、應力腐蝕開裂和點蝕風險的影響因素有很多，而初凝水的化學特性是其中重要的一種。

4 凝結水精處理混床運行方式探討

氫型混床和氨化運行混床現在通常是凝結水精處理的主要運行的方式。這樣就可以對水質進行深度的凈化，同時這樣做還可以保證給水的水質，避免了因為其他方面的原因給水質帶來的威脅和沖擊。

氫型混床和氨化混床是凝結水精處理的兩種主要方式，但是由于其不同的運行方式，所以各有優勢。氫型混床的運行周期較短，但是它的運行在除去陽離子的雜質的同時也會除去里面的氨，沒有了氨，熱力設備就很容易腐蝕，久而久之就會損壞，也使得陽樹脂的交換容量大大的消耗了，這樣對電廠的經濟性很不利。氨化混床的運行周期比較長，但是其在運行的過程中卻是可以有效的減少氨的加入，這樣就在一定程度上節省了成本，有一定的經濟價值。

氨化運行是指混床在進行一段氫型運行后，陽樹脂的形態逐漸由RH型轉變成RNH4型，此時RNH4型的陽樹脂仍可以繼續交換水中的鈉離子，銨離子又被釋放到水中，當RNH4型樹脂全部轉變RNa型后，混床出口有鈉離子出現，電導率超標，混床樹脂失效，退出運行。國外氨化處理的研究開始的比較早，在20世紀90年代已經得到了研究并且進行了相關的推廣。但是我國對這方面的研究并不成熟。這也是由于多方面的限制，尤其是樹脂分離技術和再生劑的研究還處在一個比較落后的水平，所以我國電廠的處理還是以氫型為主。

氨化混床處理有其優勢，但是其運行和操作的條件也更加苛刻，它對于樹脂的分離效果、混合均勻性、再生度以及其混合的均勻性等都有較高的要求。最關鍵的是氨化運行存在這一大隱患，就是凝汽器的泄露風險，因為它本身沒有屏障，這樣就使得泄露發生以后，雜質離子的影響加大。尤其是一些特別的工況很難在短期內判別出來，如凝結水氫電導率略有升高，凝結水系統可能存在微量滲漏或真空嚴密性不佳的現象。氫型運行不同于氨型運行的是可有效發揮屏障和緩沖作用，這樣不但能夠保證給水的水質，而最關鍵的是能夠有足夠的時間來分析判斷，這樣就可以進行分析進而提出相應的措施。氫型處理的這個優勢使得它的應用更加廣泛。

精處理混床氫型運行有時候會存在運行周期過短的現象，這是由于機組的處理方式采用全揮發處理的原因。隨著相關理論研究的深入和對化學反應工況的仔細分析，OT工況的給水 PH控制得較低，加氨量也較少，如此就可以增加運行周期，一定程度地緩解時間上的矛盾。

5 結 語

通過研究和分析，凝結水精處理系統的安全運行至關重要，在凝結水處理過程中，必須加強對系統出水水質的監督，尤其是對凝結水電導率實時監測。另外，氫型混床較氨化混床，可更有效發揮屏障和緩沖作用，保證給水的水質，且能夠有足夠的時間來分析判斷，進而提出相應的措施，應用更加廣泛。

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