精處理粉末樹脂覆蓋過濾器系統運行失效分析

程占保　張瑞　楊飛

摘要：文章介紹了某電廠精處理系統的工藝流程和設計參數，通過對凝結水精處理系統粉末樹脂覆蓋過濾器運行過程中發現的問題，研究分析發現進水水質不達標和凝結水流量瞬間變化大會縮短粉末樹脂覆蓋過濾器的使用壽命和運行周期。

關鍵詞：精處理系統；粉末樹脂；過濾器；進水水質；凝結水流量 文獻標識碼：A

中圖分類號：TK264 文章編號：1009-2374（2015）19-0082-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.19.040

某350MW超臨界燃煤機組凝結水精處理系統，配置2100凝結水量的粉末樹脂覆蓋過濾器+350%混床系統，并設置1套前置過濾器單元的旁路系統和1套混床單元的旁路系統，相應的取樣、監測和控制系統。每臺機組配備一套鋪料及清洗設施，兩臺機組共用一套混床附屬再生裝置及酸堿再生廢水收集、輸送和壓縮空氣儲存等相關輔助系統。凝結水精處理系統采用就地無人值守的DCS自動控制方式，可實現自動啟停、自動投運、自動再生。

1 凝結水精處理系統介紹

1.1 工藝流程

凝結水泵出口粉末樹脂覆蓋過濾器高速混床樹脂捕捉器低壓加熱器系統。

1.2 設計參數

凝結水量，VWO工況凝結水量：891.0t/h，THA（額定）工況凝結水量：784.0t/h。

精處理凝結水入口壓力，額定值：3.50MPa，最大值：4.5MPa。

精處理凝結水入口溫度，額定值：48.1℃，最大值：85℃。

精處理濾元，管式，骨架材料：S31608不銹鋼，過濾材料：聚丙烯塑料。

粉末樹脂覆蓋過濾器，正常出力運行壓差：<0.02MPa，最大出力運行壓差：0.241MPa，失效壓差：0.175MPa，運行周期：≥21天。

1.3 設計水質

懸浮固體g/L，典型啟動時進水值<500，典型啟動時出水值<100，正常運行狀態進水值<20，正常運行狀態出水值≤10。總溶解固形物（不計氨）g/L，典型啟動時進水值650，典型啟動時出水值<50，正常運行狀態進水值100，正常運行狀態出水值<20。二氧化硅g/L，正常運行狀態進水值20，正常運行狀態出水值<15。鈉g/L，典型啟動時進水值20，典型啟動時出水值5，正常運行狀態進水值2～5，正常運行狀態出水值<5。總鐵g/L，典型啟動時進水值<1000，典型啟動時出水值<100，正常運行狀態進水值40，正常運行狀態出水值<5。總銅g/L，典型啟動時進水值50，典型啟動時出水值<15，正常運行狀態進水值10，正常運行狀態出水值<3。氯g/L，典型啟動時進水值100，典型啟動時出水值<10，正常運行狀態進水值20，正常運行狀態出水值≤1。陽導電度（25℃）S/cm，典型啟動時進水值<0.2，典型啟動時出水值<0.2。pH（25℃），正常運行狀態出水值6.5～7.5。

2 運行過程中發現的問題及原因分析

在機組168h后投入精處理運行濾元，發現以下

問題：

第一，粉末樹脂覆蓋過濾器運行周期短（2天左右爆膜一次）。分析原因主要有：（1）進水水質差，二氧化硅和鐵離子超出了技術協議進水值（表1）；（2）凝結水流量波動大，對粉末樹脂層產生沖擊壓實；（3）濾元出現深層污堵，經爆膜無法清除和恢復。

第二，濾元污堵較嚴重，表面呈黑色，干燥后附著大量難溶的黑色顆粒物。分析原因主要有：（1）機組運行管路系統中存留較多雜質，超過設計進水水質要求。抽測過濾器進水濁度為0.9NTU（因現場無條件直接測懸浮物），根據行業經驗估算，在清水中1mg/L基本等同于濁度1NTU，因此估算出進水中懸浮物達到了900g/L，遠超正常情況下的設計進水水質（不大于20g/L）；（2）系統在前期運行時，爆膜效果未達到最佳，導致樹脂粉及污染物殘留在濾元表面，最終形成污堵物；（3）樹脂纖維粉濾膜層厚度薄且不均勻，也可能會導致污染物直接進入濾元孔隙中形成污堵。

第三，凝結水流量瞬間變化大。分析原因主要是：本電廠屬于局域網的其中2臺調峰機組，因調峰需要，有時要求增減負荷及時，致使凝結水瞬間變化大，水擊壓實了粉末樹脂層。

第四，2#過濾器內濾元線產生不同程度松散脫落。通過察看，同樣運行條件下的另一臺過濾器內濾元線全部完好無損，只有2#過濾器內的濾元損壞嚴重；經分析與核實，正常情況下，濾元爆膜水氣洗時，因氣和水均是從濾元內部向外均勻出來，保證過濾器內部水流穩定，基本不會出現較大擾流；但2#過濾器內因漏裝兩個濾元，且濾元出水孔未進行封堵，導致在濾元爆膜、水洗、氣洗時，因大量的水氣直接從未裝濾元處的孔洞內涌出進入過濾器，造成濾元上部強烈的擾動和沖擊，導致濾元線散落。

3 處理措施

第一，因濾元污堵較為嚴重，在反洗仍不能清污的情況下，勉強維持運行，會增加粉末樹脂的消耗量，提高運行成本，且粉末樹脂過濾器達不到技術協議要求的21天運行周期。為此要求對濾元進行更換，在新濾元投運前，必須監測水質合格方可投入運行。

第二，在更換新濾元前，采取2臺過濾器同時投用，減少過濾器進水流量，提高過濾器的運行周期，減少粉末樹脂消耗量，保障系統正常運行。

第三，適當加大樹脂粉和纖維粉的投加量，按68包纖維粉和樹脂粉等比例鋪膜，增加粉末樹脂過濾層厚度，鋪膜嚴格執行樹脂粉廠家提供的鋪膜操作方法，確保鋪膜效果滿足工藝要求。

第四，因濾元采購周期較長，為了避免機組停機，對現有損壞濾元采用不銹鋼抱箍捆扎，繼續使用現有濾元，并采取2臺過濾器同時運行，減少過濾器進水量，提高過濾器的運行周期，減少粉末樹脂消耗量，保障系統正常運行，待濾元采購到后安排更換。

4 結語

凝結水精處理系統粉末樹脂覆蓋過濾器運行周期受水質影響較大，投用前應嚴格控制進水水質，避免因水質惡化影響粉末樹脂覆蓋過濾器使用壽命和運行周期，同時在機組調峰過程中，在條件允許的情況下，要求平穩增減負荷，避免瞬間提升負荷，造成差壓過高導致濾元壓實污堵，同時在過濾器安裝完成濾元時，務必要求監理、設備廠家及施工單位共同驗收簽證后方可封蓋，防止濾元漏裝造成不必要的設備損傷。

參考文獻

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作者簡介：程占保（1985-），男，江西余干人，中電投電力工程有限公司總經理助理，工程師，碩士，研究方向：電力工程管理。

（責任編輯：秦遜玉）