超臨界高背壓機組凝結水精處理系統方案選擇

劉霞+董正帥

摘 要：超臨界高背壓熱電聯產機組凝結水水溫高，且對水質要求嚴格，傳統工藝中僅粉末覆蓋過濾器+高速混床處理工藝可以適用。本文通過技術和經濟比較，認為可反洗耐高溫前置除鐵過濾器+耐高溫高速混床（耐高溫樹脂）工藝更適用于超臨界高背壓熱電聯產機組。

關鍵詞：超臨界高背壓機組；凝結水精處理；方案

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.149

0 引言

目前國內大多新建熱電廠均采用高背壓供熱，即利用供熱凝汽器回收汽輪機排汽余熱對熱網循環水進行一級加熱，機組抽氣進行二級加熱，滿足熱網供水要求，實現冷源損失全部回收。汽輪機運行高背壓供熱工況，能夠極大的降低機組煤耗，具有優良的經濟價值，正被廣泛應用于新建供熱機組及已有供熱機組的改造。

新疆某電廠建設2×350MW超臨界燃煤間冷供熱機組，每臺機組凝結水：凝汽工況：夏季流量：894.03t/h，壓力 ≤4.0MPa，溫度69.12℃；高背壓供熱工況流量： 853.014 t/h 壓力≤4.0MPa，溫度71.33℃。

1 超臨界機組常用凝結水精處理工藝

1.1 超臨界機組凝結水精處理系統出水水質要求

根據《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量》GB/T 12145-2016，超臨界機組凝結水精處理系統出水水質要求：氫電導率（25℃）≤0.10μs/cm； 鈉≤2μg/L； 氯離子≤1μg/L； 鐵≤5μg/L； 二氧化硅≤10μg/L。

1.2 超臨界機組凝結水精處理系統常見處理工藝

國內超臨界機組采用的凝結水精處理工藝常用為以下幾種：

1.2.1 超臨界直接空冷機組

采用粉末覆蓋過濾器+高速混床處理工藝，機組啟動階段采用粉末覆蓋過濾器去除水中的鐵離子，系統設計耐溫65℃，高于65℃切換高速混床，采用粉末覆蓋過濾器處理凝結水。

1.2.2 超臨界間接空冷機組

采用前置過濾器+高速混床處理工藝，機組啟動階段采用前置過濾器去除水中的鐵離子，系統設計耐溫60℃，高于60℃切換前置過濾器及高速混床裝置，旁路凝結水。

1.2.3 超臨界濕冷機組

采用前置過濾器+高速混床處理工藝，機組啟動階段采用前置過濾器去除水中的鐵離子，系統設計耐溫50℃，高于50℃切換前置過濾器及高速混床裝置，旁路凝結水。

2 超臨界高背壓機組凝結水精處理工藝對比

由于高背壓機組凝結水精處理系統進水溫度一般在70～90℃之間，除粉末過濾器外，其他常規處理工藝均無法滿足高背壓機組凝結水精處理要求。但粉末樹脂的除鹽效果不如高速混床用樹脂，高溫階段使用粉末樹脂過濾器處理凝結水中的離子雜質效果不佳，很多時候只能依靠降低系統負荷，降低凝結水水溫，投入高速混床以保證出水水質。

通過對傳統工藝設備進行技術改進，已出現耐高溫除鐵過濾器[1]、耐高溫高速混床、耐高溫樹脂[2]等新的工藝設備及產品。

超臨界高背壓熱電聯產機組凝結水精處理系統需要對凝結水進行100%處理。超臨界高背壓機組凝結水精處理系統可采用以下兩種方案：

方案一為新工藝流程：凝結水泵→可反洗耐高溫前置除鐵過濾器→耐高溫高速混床（耐高溫樹脂）→軸封加熱器。

每臺機組凝結水精處理采用2×100%可反洗耐高溫前置除鐵過濾器+3×50%耐高溫高速混床（耐高溫樹脂）處理系統，并設置100%的旁路。兩臺機組共用一套混床體外再生裝置。

方案二為傳統工藝流程：凝結水泵→粉末覆蓋過濾器→高速混床→軸封加熱器。

每臺機組凝結水精處理采用2×100%粉末覆蓋過濾器+3×50%高速混床處理系統，并設置100%的旁路。兩臺機組共用一套混床體外再生裝置，粉末覆蓋過濾器共用鋪膜系統。

方案一和方案二從基建費用、運行費用等方面進行比較，比較結果見表1經濟對比表。

3 結論

由表1可知，方案二比方案一節省初投資約400萬元，方案一比方案二節省年運行費約242.31萬元。

雖然方案一初步投資較高，但年運行費用明顯低于方案二，且采用方案一，凝結水精處理系統無需降負荷運行，不僅提高了運行效益，而且提高了系統的安全穩定性，因而最終選用方案一作為該電廠的凝結水精處理系統處理方案。

參考文獻：

[1]佟衛波.超臨界供熱機組熱網疏水回收方式及除鐵處理方法論證[J].吉林電力，2014，42（05）：41-43.

[2]胡久青，孟健健，徐斌.國產凝結水精處理用均粒高溫樹脂的研究及應用[J].廣東化工，2015，42（22）：79-82.