精處理混床運(yùn)行周期降低的原因分析及處理

張志國，李愛麗，任海波，秦曉東，鐵 馬

(1.國家電投集團(tuán)河南電力有限公司技術(shù)信息中心，河南 鄭州 450001；2.國家電投集團(tuán)河南電力有限公司開封發(fā)電分公司，河南 開封 475002)

精處理混床運(yùn)行周期降低的原因分析及處理

張志國1，李愛麗2，任海波2，秦曉東1，鐵 馬2

(1.國家電投集團(tuán)河南電力有限公司技術(shù)信息中心，河南 鄭州 450001；2.國家電投集團(tuán)河南電力有限公司開封發(fā)電分公司，河南 開封 475002)

火電廠凝結(jié)水精處理是保證鍋爐給水質(zhì)量的重要措施。針對某電廠C混床運(yùn)行周期降低的情況，指出偏流是其主要原因，分析了產(chǎn)生偏流的因素，并對多孔板進(jìn)行處理，解決了混床周期降低的問題，減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

高速混床；運(yùn)行周期；偏流；布水多孔板

0 引言

對高參數(shù)、大容量的火電機(jī)組而言，凝結(jié)水精處理裝置是極其重要的，它可對凝結(jié)水進(jìn)行深度凈化處理，去除熱力系統(tǒng)產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物、補(bǔ)給水帶入的鹽類以及凝汽器泄漏帶入的雜質(zhì)等，為鍋爐提供品質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)的給水。對直流鍋爐而言，由于不存在汽包爐爐水的循環(huán)蒸發(fā)過程，不能進(jìn)行加藥處理和排污處理，因而對給水的水質(zhì)要求很高，必須保證精處理裝置的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1 系統(tǒng)簡介

某發(fā)電公司1號、2號機(jī)組均為630 MW燃煤超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組，鍋爐為超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流爐，為單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐；汽輪機(jī)為超臨界、一次中間再熱、沖動(dòng)式、單軸、三缸四排汽、雙背壓、中間抽汽供熱、凝汽式汽輪機(jī)。

該公司凝結(jié)水精處理系統(tǒng)采用中壓凝結(jié)水處理系統(tǒng)，設(shè)置為前置過濾器與高速混床串聯(lián)。每臺機(jī)組設(shè)置2臺50%管式前置過濾器和3臺50 %球形高速混床。混床樹脂失效后，該公司采用“三塔法”進(jìn)行樹脂體外再生，2臺機(jī)組共用1套再生裝置。混床樹脂為凝膠均粒樹脂，陰陽樹脂的體積比為1∶1。

2 暴露問題

運(yùn)行規(guī)程規(guī)定：當(dāng)高速混床運(yùn)行出水水質(zhì)達(dá)到任一監(jiān)督項(xiàng)目的控制標(biāo)準(zhǔn)(見表1)或累計(jì)運(yùn)行時(shí)間達(dá)300 h時(shí)，解列混床進(jìn)行再生。對混床運(yùn)行周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后可知，一般從投運(yùn)到解列再生的時(shí)間為6-9天。

表1 混床失效監(jiān)督項(xiàng)目及控制標(biāo)準(zhǔn)

1號機(jī)C混床自2015年A修啟動(dòng)以來，運(yùn)行周期較其他混床明顯偏低，投入運(yùn)行3-4天即會(huì)出現(xiàn)出水電導(dǎo)率超過控制標(biāo)準(zhǔn)而解列再生，導(dǎo)致樹脂頻繁再生，不僅增加酸、堿、除鹽水的耗用量，加大工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，還會(huì)降低設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

3 原因分析

混床運(yùn)行時(shí)，凝結(jié)水從上部進(jìn)水口進(jìn)入，經(jīng)過上部布水裝置均勻地通過陰陽離子交換樹脂混合區(qū)域，經(jīng)底部多孔板收集，從出水口排出。混床內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 混床內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意

影響混床運(yùn)行周期的因素很多，如混床內(nèi)樹脂量、樹脂污染老化程度、樹脂再生程度、運(yùn)行流速、混床內(nèi)樹脂二次分層等。結(jié)合幾套樹脂循環(huán)使用的情況，可以基本排除樹脂污染老化情況、樹脂再生程度、進(jìn)水水質(zhì)及運(yùn)行流速的影響。經(jīng)過現(xiàn)場檢查與確認(rèn)，該混床內(nèi)樹脂翻滾攪動(dòng)較為劇烈，有時(shí)會(huì)充滿整個(gè)床體空間，判斷影響混床運(yùn)行周期的因素為混床偏流。導(dǎo)致混床偏流的原因有以下幾種。

3.1 混床上部布水水帽被污堵

由于雜物進(jìn)入布水水帽或操作原因通常造成部分較小顆粒的樹脂進(jìn)入布水水帽，影響混床布水的均勻性，導(dǎo)致水流偏流，引起樹脂攪動(dòng)分層，影響運(yùn)行周期。

3.2 布水多孔板變形

布水多孔板一般由6塊板拼接而成。由于在投運(yùn)過程中，凝結(jié)水壓力低于正常運(yùn)行時(shí)的壓力，容易使布水多孔板變形，導(dǎo)致多孔板間拼接縫隙變大或多孔板與床體固定板之間的間隙變大。在混床運(yùn)行中，這些縫隙處在混床運(yùn)行中產(chǎn)生高壓水流，直接沖擊樹脂層，引起混床偏流，導(dǎo)致運(yùn)行周期縮短。

3.3 混床進(jìn)樹脂管與多孔板連接處焊接損壞

混床進(jìn)樹脂管從混床頂部進(jìn)入，穿過布水多孔板，進(jìn)入混床盛裝樹脂區(qū)。進(jìn)樹脂管道與底部多孔板間，一般會(huì)用焊接塊的方法進(jìn)行封堵處理，以使間隙達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。一旦焊接部位損壞，間隙就會(huì)變大，在運(yùn)行中該縫隙處就會(huì)產(chǎn)生高壓水流，直接沖擊樹脂層，引起混床局部偏流，導(dǎo)致運(yùn)行周期縮短。

4 處理措施

為了查找混床偏流原因，徹底解決運(yùn)行周期降低的問題，在混床停運(yùn)后，檢修人員打開人孔進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢查。重點(diǎn)檢查布水水帽、布水多孔板及底部進(jìn)樹脂管道與多孔板連接處等部位。對水帽拆除后進(jìn)行檢查，基本沒有發(fā)現(xiàn)雜物或樹脂堵塞現(xiàn)象；對布水多孔板進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)部分部位變形，多孔板間拼接縫隙較大，部分部位的多孔板與床體固定板之間的間隙較大；對混床進(jìn)樹脂管與底部多孔板連接處進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)用于封堵的焊接塊丟失，導(dǎo)致進(jìn)樹脂管道與底部多孔板間出現(xiàn)較大間隙。布水多孔板拼接變形后的縫隙如圖2所示。

圖2 布水多孔板拼接變形后的縫隙

由于布水多孔板變形后無法恢復(fù)原狀，檢修人員對布水水帽固定壓板間隙超標(biāo)部位及進(jìn)樹脂管道與底部多孔板間隙進(jìn)行了焊接處理，如圖3，4所示，消除了因間隙處產(chǎn)生高壓水流直接沖擊樹脂層的可能性。

圖3 處理后的樹脂管

5 結(jié)論與建議

通過上述處理，1號機(jī)C高速混床恢復(fù)正常運(yùn)行，各項(xiàng)參數(shù)無異常，運(yùn)行周期達(dá)7-10天，且未出現(xiàn)運(yùn)行周期小時(shí)數(shù)降低的現(xiàn)象。

圖4 處理后的布水多孔板拼接處

針對混床局部偏流的現(xiàn)象，現(xiàn)有如下建議：

(1) 應(yīng)認(rèn)真分析、查找多孔板變形的原因，制定應(yīng)對措施；

(2) 混床檢修時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對布水多孔板的檢查，及時(shí)處理出現(xiàn)的問題；

(3) 國內(nèi)已出現(xiàn)多起布水多孔板變形事件，需全面評估多孔板式布水裝置，采用新技術(shù)、新工藝來對原有布水裝置進(jìn)行改造。

1 李培元.火力發(fā)電廠水處理及水質(zhì)控制[M].北京：中國電力出版社，2008.

2 韓隸傳，汪德良.熱力發(fā)電廠凝結(jié)水處理[M].北京：中國電力出版社，2010.

3 耿衛(wèi)眾，郝相俊.凝結(jié)水精處理混床運(yùn)行周期短的原因分析[J].華電技術(shù)，2012，34(10)：52-54.

4 陸繼民.精除鹽運(yùn)行床周期制水量少的原因探討[J].浙江電力，2003，22(6)：54-56.

2016-08-11。

張志國(1982-)，男，工程師，主要從事化學(xué)技術(shù)管理工作，email：32465464@qq.com。

李愛麗(1971-)，女，高級工程師，主要從事火電廠化學(xué)技術(shù)管理工作。

任海波(1980-)，男，工程師，主要從事電廠化學(xué)運(yùn)行管理工作。

秦曉東(1973-)，男，工程師，主要從事電力信息化技術(shù)管理工作。

鐵 馬(1977-)，男，助理工程師，主要從事設(shè)備維護(hù)工作。