凝结水精处理混床铵化运行条件的分析
凝结水精处理氨化运行技术探讨
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工作原理
在讨论氨化运行的工作特征前, 有必要与 $<5$
床的出水水质。 另外从离子交换的选择性次序可知,
7$+ 型阳树脂对 7>=的 吸 着 能 力 比 强 酸 氢 型 的 阳 树
由于氨化 脂吸着能力小, 所以 7>=容易穿透。另外, 反应的产物为 7$+5$, 使阴离子的交换处于碱性环 境, 所以 13<也容易穿透。 模式进行对比。 当混床以 $,5$ 模式运行时, 离子反 应式如下: 收稿日期: ’!!#,!+,’! ; 修回日期: ’!!#,##,!) 作者简介:郭锦龙( , 男, 山西平遥人, 高级工程师, 从事电厂化学研究工作。 #-.),)
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凝结水精处理氨化运行技术探讨
22 树 脂再 生度 _
树脂 再 生度 就 是 混 床 的 混 合 树 脂 充 分 分 离后 ( 如 树 脂 的 分 离 度 为 1 0 ) 再 生 剂 对 阴 阳 树 脂 假 0% 由
的再生 程度 。
‰ , =f 分 离 度 × 生 度 ) f 分 离 度 × 生 水 ( 再 = ( 再 平 × 生剂 纯 度 × 备 结 构 ) 再 设
21 树脂 分离 度 .
树 脂 分 离 度 是 保 证 再 生 后 的 树 脂 相 中 H 型 和 OH 型 树 脂 含 量 的 前 提 。 如 果 分 离 度 不 好 即 使 再 生
A : 混 床 以 H— 当 OH 模 式 运 行 时 则 根 据 式 ( ) 计 算 出树 脂 的 理 论 再 生 度 : 1可 X删 :[ RH] RNa +[ / ] RH]l - l 1-RNa / RH] = /( [ 4 ][ ) 1 十 /t ( Na ] [ ] } 1 [ +/ Ht ) 口 H 度 , 1 -w) 浓 ( o ̄ 。 ( 7)
幽五幽盘 盏 啦
1 2 3
鼬
05 8 .2 10 0 .5 15 .70
基 ~ 色… 曼 盘 点… 曼
033 . 4 n6 5 6 09 4 .9 n2 11 0 2 A2 063 . 0 01 3 _3 026 . 6 n3 8 9 00 4 8 n1 68 02 2 _5
衡 产 生 影 响 。在 此 , 设 树 脂 的 再 生 度 为 1 0 , 假 0% 则 根 据式 ( 可计 算 出阴树脂 的允 许含 量 : 4)
式 中 ,Na ] 高 混 出 口 Na的 允 许 值 ; ] 高 混 出 [ 为 [ 为
电厂凝结水精处理混床氨化运行
电厂凝结水精处理混床氨化运行1 概述嘉兴发电厂一期工程安装2台300 MW发电机组,每台机组设有3台中压凝结水精处理混床,2台混床同时运行,1台混床备用,汽机凝结水进行100%处理。
混床树脂设计为H-OH型运行。
水汽系统采用加氨处理以提高pH值。
机组正常运行时,控制锅炉给水pH值为9.2~9.4,氨量为0.80~0.85 mg/L。
当发电机组正常运行条件下,汽轮机凝结水是比较纯净的,其主要杂质是人为加入的氨,绝大部分氨被精处理混床树脂除去。
因此,精处理混床树脂的工作交换容量主要消耗于除去水中方面,结果使混床中的H型阳树脂的工作交换能力很快被NH4所耗尽,并转化为型树脂。
此时混床将发生穿透现象,混床出水中的Na+和Cl-也会增加,产水导电率升高,导致混床失效。
因此,H-OH型混床运行制水周期较短,再生次数频繁,酸、碱耗也大。
此外,H-OH型混床除去了水中不应除去的,不利于热力设备的防腐,而且增加了水汽系统中氨的补充量,也是不经济的。
为了克服H-OH型混床的上述缺点,采用NH4-OH型混床运行工艺取代H-OH型混床是必要的。
凝结水精处理混床实行氨化运行,可以大大延长混床运行制水周期,提高制水量,节约酸、碱耗,节约氨的用量,减少化学废水的排放,有利于环境保护,有较好的经济和社会效益。
2 系统设备配置与改造凝结水精处理系统主要由以下设备组成:(1)混床。
数量6台,直径2200 mm,树脂层高1000 mm,阳树脂体积∶阴树脂体积之比为3∶2,运行流速100~120 m/h;运行出力380~450 m3/h;工作压力<3.4 MPa;工作温度<50℃。
(2)阳树脂再生塔(兼分离塔)。
数量1台,直径1800 mm。
(3)阴树脂再生塔。
数量1台,直径1250 mm。
(4)树脂贮存塔。
数量1台,直径1600 mm。
主要改造项目有:(1)安装Φ100 mm稀氨溶液再循环管道,将树脂再生塔出水管与再生自用水泵进口相连接。
凝结水精处理混床氨化运行技术探讨
凝结水精处理混床氨化运行技术探讨引言:混床氨化是一种广泛应用于工业领域的生产工艺,常见于化工、石化、冶金等行业。
氨化过程中产生的废水,需要进行处理以满足环境排放标准。
本文将探讨使用凝结水精处理混床氨化废水的运行技术,以提高废水的处理效果。
一、凝结水精处理原理凝结水精是一种多功能的水处理药剂,主要由聚合氯化铝、聚丙烯胺和硫酸铝组成。
凝结水精处理废水的原理是通过与废水中的污染物发生化学反应,形成絮状或凝结物,从而使废水中的悬浮物、胶体物质得以凝聚,方便后续的固液分离处理。
二、凝结水精处理混床氨化废水的优势1.凝结水精可以有效地降低废水中的悬浮物和胶体物质浓度,使其满足环保排放要求。
2.凝结水精具有良好的稳定性和适应性,可以适用于不同类型的废水处理。
3.凝结水精的投加量较少,处理成本低,且操作简单,容易控制。
三、凝结水精处理混床氨化废水的技术要点1.预处理工艺:混床氨化废水通常含有一定量的油脂、胶体物质等难以处理的物质,因此在凝结水精处理前,需要进行预处理。
常见的预处理方法包括沉淀、过滤和调节pH值等步骤。
2.凝结水精投加:根据实际情况,确定凝结水精的投加量,一般情况下投加量为废水总体积的1-5%。
凝结水精的投加方式可以是连续投加或分批投加,在投加过程中要保持搅拌以确保药剂的充分混合。
3.凝结沉淀:凝结水精与废水中的污染物发生反应后,会形成絮状物或凝聚物。
为了方便后续的固液分离,可以采用沉淀池进行凝结沉淀。
沉淀池的设计应考虑到废水的流速、停留时间等因素,以确保沉淀效果。
4.固液分离:凝结沉淀后的废水需要进行固液分离,可以通过离心机、压滤机、螺旋压榨机等设备进行。
分离后的固体物质可以进一步进行处理或处置,而液相则需要经过后续的处理再次投入生产或排放。
结论:凝结水精处理废水是一种有效且经济的方法,对于混床氨化废水的处理来说具有很大的潜力。
通过合理的预处理、准确的药剂投加和适当的固液分离,可以达到对废水的高效处理和资源回收的目的。
凝结水精处理系统高速混床运行方式分析
张英 然
( 河北 西柏坡发 电有 限责任公 司 , 石家庄
摘 要 : 绍 某 电厂 凝 结 水 精 处理 系统 概 况 和 设 备 主 要 参 数 , 介
分析 凝 结 水 精 处理 系 统 高 速 混 床 氢型 运 行 方 式 和 氧 化 运 行 方式 , 比较 2种凝 结 水 高 速 混 床 运 行 方 式 的 经 济性 , 对氨 针 化 运 行 方 式存 在 的 问题提 出建议 。
关 键 词 : 结 水精 处理 系统 ; 速 混 床 ; 化 运 行 方 式 ; 型 凝 高 氨 氢
运 行 方 式 ; 生 ; 脂 再 树
A sr c : i p p r ito u e e ea i ain a d man p — b ta t Th s a e n r d c s g n r lst t n i a u o
生塔 ( 分离塔 ) 锥 底 ) 兼 ( +阳再 生塔 ( 储存 罐 ) 锥 兼 (
底) +混杂树脂 储存 塔 。混 床失 效 后 的树脂 先 送 到 阴再生兼 树脂分 离塔 内将 阴 、 阳树 脂彻底 分离 , 阴树 脂 留在 阴塔 内进行 再 生 , 阳树 脂 输送 到 阳再 生塔 内
000 ) 5 0 0
出力 为凝 结 水 量 的 5 , 速 混 床 设 计 正 常 流 速 0 高
1 0 m/ 最 大 流 速 1 0 m/ 。 O h, 2 h
每 台机组 有 1 个大 旁路和 2个小旁 路 , 分别 为 :
前置过 滤器 进 水 母 管 与 高速 混 床 出水 母 管 间 旁 路 ; ×5 容 量 的前置 过 滤器 及 3 0 容量 的高 3 0 ×5
中 图分 类 号 : TM6 1 2
文 献标 志 码 i B 文章 编 号 :0 1—9 9 ( O 0 0 10 8 8 2 1 ) 2—0 4 0 6~0 3
凝结水精处理混床氨化运行分析
二 .氨化运 行的原 理
我 厂给 水 、凝结 水 采用 的是 加 氨处 理 ,水 中绝 大 部分 阳离 子为 N 4。氨 化运 行 就是 阳树 脂 ( H形 态) 在 运行 H R 段 时间后 ,NH 4 交换 了阳树 脂 中的 H ,树 脂 逐渐 由 RH 形态 转型 成为 R NH4形态 ,直至 阳树 脂 全 部转 变 成 R NH4 形态 后 ,此 时 水 中的杂 质 比 如 Na 仍 可 以被 RNH 形 态 的 + 阳树脂所 除去 ,NH4 又被 交换 到混床 出水 中。在混床 不断 + 运 行 的情 况 下 ,R H 形 态 的 阳 树 脂 逐 渐 转 变 成 N 型 树 N a 脂 ,直到 R 脂 的交换 容量被 耗尽 ,出水 中含 有 Na NH 树 离 子 ,氢 电导率 超标 ,也就 是 阳树 脂 完全 失去 交换 杂 质 的能 力 ,树脂 失效 ,停 运再生 。 这种 运行 模式 能 很好 的 说明 一个 问题 ,混床 中的 阳树 脂 是 为 了 除 去 NH4 +以外 的 其 他 杂 质 阳 离 子 而 不 是 除 去 N 4 H +的 。 因此 ,不 但 减少 了 再生 时 使 用 的药 品 浪 费 ,而 且减少 了凝 结水的 加氨量 ,可 以说 是一举 两得 。 为 了实现 混 床的 氨化 运 行 ,我 们在 混 床 出 口 电导表 前 最佳状态。
自我厂凝结 水精处理 混床投运 以来 ,# 、5凝 结水水质 4
都得 到 了有效 的 保证 ,为机 组 的安 全运 行提 供 了可 靠 的 水 质 。但 同时 ,混 床运 行 周期 短 ,再 生工 作 量大 ,药 品 消耗 多 的问题 又 摆在 了我 们 的面 前 。近 期 ,车 间对 精处 理 系统 进行 研 究后 ,采 取 了混 床氮 化运 行 的方 式 。采 用这 种 方式 后 ,取得 了 很好 的效 果 。混 床运 行 周期 大 大延 长 ,由原来 的 7天提高 到了现在 的 3 0天左 右 。周期制 水量 也 由原 来 的 2万 吨提高 的现 在的 l 5万 吨 ,同时 也极 大 的减少 了运 行人 员的工作 量和药 品消耗 量 。 精处 理混床 H— OH模 式运行 的优 缺点 : 精 处理 混 床 氨化 运 行 前 ,采用 的 是 H— OH模 式 运 行 。 在这 种模式 下 ,混床 中 的阴 阳树脂 经 过再 生 后 ,阴 树脂 转 变为 ROH型 ,阳树脂 转变 为 RH型 ,他 们 与凝结 水 中杂质 ( Na 1 代表)接 触时发 生 以下反应 : 以 C为
凝结水精处理混床氨化运行技术探讨
方式来说对系统的要求较低 , 但对于 目前广泛采用 的系 统加 氨 调 整 p H 的给水处理 工艺 , H / O H一 方
式 在 运行 时 主要 是 和凝 结 水 中 的氨 离 子 进 行 反 应 ,
质, 而将 凝 结水 中 的氨过 滤 出来 的作用 , 这对 整个 系
统 的 行是极 有 利 的 。
存在着运行周期短 、 再生频繁 , 给水加氨量、 p H值难
以控制 、 再 生剂 用 量大 、 运行 成本 高 等 缺点 。N H / O H一 方式 运 行 周 期 长 , 再生 次数少 , 运 行 人 员 劳 动 强 度 降低 , 酸碱 耗 少 , 具 有 明显 的经 济 效 益 , 避 免 氨
值, g / L 。
被 混床 去 除造 成 的浪费 。
3 精处理氨化运行方式对系统水汽质量要求
氨化混床一般分 为预先氨化混 床和运行氨化 混 床 两 种 。① 预 先 氨 化 混 床 : 即 在 阳树 脂 在 再 生 过程中 , 通过氨水淋 洗的方式使 阳树脂转 为氨型。 ②运 行 氨化 混 床 , 即 混 床 以氢 型 方 式 投 运 , 利 用 凝 结水 中 的氨 对 阳树 脂 进 行 转 型 。盘 南 电厂 氨 化 混
树脂都可以和其它阳离子杂质反应直至系统达到各 种离子及树脂的反应平衡状态 , 交换反应达到平衡 , 高混 出水 中各种 的离 子 的含量 达到 与高 速混 床底 层
树脂 的平衡 状态 。
凝结 水 高速 混床 底层 树脂 中其 它杂 质类 型 的树
脂含 量 极少 , 则 出水 中 的平衡 杂质 含量 也必 然很 少 , 高速 混 床 实 际 起 到 了 吸 收凝 结 水 中 的绝 大部 分 杂
氨化运行
凝结水精处理氨化运行的理论条件与实践摘要本文从理论角度探讨凝结水精处理氨化运行的主要条件,对影响氨化运行的失效树脂分离度、再生度、再生计纯度、转型过程中混床的进水水质等因素进行论述,同时以大唐徐州电厂为例(南京中电联集团供货),对氨化运行的现场实践进行分析与总结。
关键词:凝结水精处理;氨化运行;理论条件;凝结水精处理系统的氨化运行相对氢型运行有较为重要的意义。
首先是氨型混床比氢型混床的运行周期长,再生操作少,药品消耗量少。
例如,氢型混床的运行周期在10天左右,制水量约10万吨,而铵型混床的运行周期长达40天以上,大唐徐州电厂有过75天仍未失效,最后从混床差压偏高保护树脂角度考虑强制树脂再生。
再者,氢型混床在除去水质杂质的同时,还吸收了大量的氨,降低了阳树脂的交换容量。
本文着重对实现精处理氨化运行的主要技术条件进行探讨,并以大唐徐州电厂为例,对精处理混床氨化运行的现场实践经验进行分析与总结。
1 氨化运行的理论条件在讨论混床实现氨化运行的理论条件之前,把氢型混床与铵型混床的工作特性进行对比分析。
⑴当混床以H-OH模式运行时,离子交换反应为:RH+ROH+Na++Cl-=RNa+RCl+H2O(K H2O=10-14,25℃时)。
反应的最终产物是电离度非常小的H2O,反应非常易于进行。
⑵当混床以NH4-OH模式运行时,离子交换反应为:RNH4+ROH+Na++Cl-=RNa+RCl+NH4OH(K NH4OH =1.8×10-5,25℃时)。
由于反应的最终产物NH4OH的电离度比H2O大得多,逆反应的倾向较大。
因此,Na+型和Cl-型树脂在树脂相中的残留率将直接影响氨化混床的出水水质。
1.1主要技术条件失效树脂的分离度、再生度、再生剂纯度、再生后树脂的混合效果、混床的进水水质、再生设备结构及树脂本身的颗粒度、湿真密度等因素均会影响到混床是否能够实现氨化运行。
下面,从理论上重点讨论失效树脂的分离度、再生度、再生剂纯度、混床的进水水质等因素对氨化运行的影响。
来宾电厂凝结水精处理氨化运行探讨
的酸的形 式 存 在 , 终 影 响 凝 结 水 甚 至 锅 炉 水 质 。 最
为使树脂混合均匀 , 我们重点控制混脂树脂层上水 量 及混脂 时 间 , 目前 我 们 调 整 树 脂 层 上 2 0 30 0 ~ 0
I n水层 , 气混脂 1 n空 气混合 并排 水 3mi。 Y f 空 0mi, n
20 0 8年 第 6 期
广西 电 力
来宾 电厂凝结水精处理氨化运行探讨
Dic s i n o s u so n Am m o a e e a i n Te hn l g fCo e a e ni td Op r to c o o y o nd ns t
Fi e Tr a m e n La b n Po r Pl n n e t nti i i we a t
从表 1 我们可 以看出 , H R H运行阶段水质 R /O
正常 ; i 穿透阶段电导率 、 Nl 3 钠和硅含量略有增加 , 但在合格 范 围 内; N 4R H运行 阶段 电导率 下 R H/O 降、 和硅 含量 在 正 常范 围 内增加 ; 床 R 钠 混 NH4 / R H型运行与 R H / O O N 4R H型运行水 质指标未 有
1 来宾 电厂凝结水精处理混床运行状况
凝结水精处理系统 在投运初期 采用 的是 R H/
R H型 运行 , 行 中发 现 周 期 制水 量少 、 行 时 间 O 运 运
短、 再生 频 繁 , 耗 、 酸 碱耗 也较 大 , 不仅 运行 处理 费 用 增 加 , 水 处理 量也 大 。 废 针 对 系 统 R R H 型 运 行 的问 题 , 们 考 虑 H/ O 我 引入氨 化运 行 的方 式 , 并根 据 出水 的电导 , 将混 床运 行 分 为 3个 阶段 : H/ O 运 行 阶 段 、 { 透 阶 R R H N} 3穿 段 、 NH4RO 运行 阶段 。并 测试 了各运 行 阶段 的 R / H 水质 , 质指标 见 表 1 水 。表 2为 20 0 8年 上半 年周 期 运行 水质 的统 计结 果 。
凝结水精处理混床氨化运行的过程控制
混床不同出水水质所要求的树脂再生度(表1)
要求达到的出水 钠含量(肛g/L)
10
5
阳树脂应达到 的再生度(%)
13
23
要求达到的出 水氯含量(%)
3
凝结水精处理氨化运行的理论条件与实践
第1卷 5
华 中 电 力
22 0 年第5 0 期
凝结水 精处理 氨化运行 的理论条 件与 实践
陈进 生 , 种 买 黄
( 汉大学资源与环境科学学院 , 北 武 汉 武 湖 407) 30 2
摘要 : 理 论 角度探 讨凝 结水 精 处理 氨 化 运 行 的 主要 条 件 , 影 响 氨 化运 行 的 失效 树 脂 分 离度 、 生度 、 从 对 再 再
反应为 :N 4R H N + 1 R a R IN 4 HK n R H+ O + a C- N + C+ H O ( ̄o= + - 1 x O 2 时) . l ,5o 8 C 。由于 反 应 的最终 产 物 N 4 H 的 H0 电离度 比 H2 o大得 多 ,逆反 应 的倾 向较 大 。因此 ,
Th o e ia r n ieP a tc sf rAmmo it d e r tc l Te msa d S t r ci e o n ae Op r to f n e s t o ih n y tm e ai n o Co d n a eP ls i gS se
-
式中
关) 。
[l一 混 床 出水 C一 C1 l 的控 制值 ; [ H一 混 床 出水 O 浓 度 ( 出 水 p O 卜一 H一 与 H值 有
()阴树 脂 中 阳树 脂 的允许 含 量 为 : 2 x =R a ( N ]+R I ] 1 ( [ NI] [ N ] [ a [ N- )= /1+R - / /R L L
值有关, H]o -。 [  ̄ tnI N = )
经计 算 后 , 同 出水水 质 条 件 下 阴 阳树脂 允 许 不 的混 合含 量 百分 数 如表 1 示 。 所
精处理混床运行分析
精处理混床运行分析自我厂凝结水精处理混床投运以来,#4、5凝结水水质都得到了有效的保证,为机组的安全运行提供了可靠的水质。
但同时,混床运行周期短,再生工作量大,药品消耗多的问题又摆在了我们的面前。
近期,车间对精处理系统进行研究后,采取了混床氨化运行的方式。
采用这种方式后,取得了很好的效果。
混床运行周期大大延长,由原来的7天提高到了现在的30天左右。
周期制水量也由原来的2万吨提高的现在的15万吨,同时也极大的减少了运行人员的工作量和药品消耗量。
1.精处理混床h-oh模式运行的优缺点有些先进电厂采用结凝水混床氨化运行的方式后就能很好的解决上述问题。
2.氨化运行的原理这种运行模式能很好的说明一个问题,混床中的阳树脂是为了除去nh4+以外的其他杂质阳离子而不是除去nh4+的。
因此,不但减少了再生时使用的药品浪费,而且减少了凝结水的加氨量,可以说是一举两得。
3.氨化运行的过程氨化运行从再生好投入运行到出口氢电导率超标大致可以分为以下3个过程:(2)树脂转型阶段,也就是阳树脂由h型完全转变为氨型阶段。
h型树脂被水中阳离子全部交换后,树脂层最上部的阳树脂首先转变成氨型树脂,此时出水中开始有nh4+漏过,而不像第一阶段交换出来后全部是h2o,因此电导率开始升高。
因为导致电导率升高的是nh4+,所以可以继续运行。
但是此时如果入口水中na离子含量过高,阳树脂在转型时就有一部分树脂转变为na型,这对第三阶段的运行非常不利。
直到最下层的阳树脂也转变成氨型树脂后,转型过程结束。
此过程出水电导率会一直升高,但经过氢交换柱后的氢电导率基本不变。
(3)树脂在氨型模式下运行:此阶段,阳树脂基本为氨型,也能除去水中na离子等其他杂质离子。
经过一段时间运行后,na离子开始漏过,出水氢电导率开始升高,na离子含量也开始升高,进出口压差增大,直至出水达到所允许的任一指标时,混床就停运再生。
4.氨化运行需要注意的问题。
4.1再生时阴阳树脂的分离程度这是所有混床再生的关键,包括精处理高速混床。
凝结水精处理混床氨化运行原理及应用
凝结水精处理混床氨化运行原理及应用摘要:为提高混床运行周期、减少运行成本,国外大部分电厂大机组凝结水精处理混床都采用氨化运行,而国内电厂由于设备选型、树脂、酸碱再生剂选择没有达到氨化运行要求、运行人员没有进行严格培训,使得凝结水精处理混床多数采用氢型运行。
本文着重论述氨化混床运行原理及本厂实际应用。
关键词:原理优点应用正文:1 氨化混床运行原理凝结水的pH值一般在9.0~9.4之间,水中绝大部分离子为NH4+,其NH4+是由给水、凝结水为调节锅炉给水pH值而加入一定的氨形成。
只有给水、炉水保持较高pH值,才不至于使热力系统设备及管道腐蚀。
凝结水精处理混床运行方式分为氢型运行(H+/OH-)和氨化运行(NH4+/OH-)。
H+/OH-型混床反应的产物为H2O,其反应式如下:RSO3H+R≡NOH+NaCl=RSO3Na+R≡NCl+H2O至于NH4+/OH-型混床,离子交换反应产物为NH4OH,反应式如下:RSO3NH4+R≡NOH+NaCl=RSO3Na+R≡NCl+NH4OH因NH4OH的电离度比H2O大得多,因此逆反应倾向比较大,出水中容易发生Na+和Cl-漏过现象。
氨化运行是阳树脂在运行一段时间后,阳树脂呈RSO3NH4形态,同时用来转换水中阳离子,但转换Na+能力明显降低,水中NH4+又保留下来。
氨化混床运行三个阶段:第一阶段为H+/OH-运行方式,混床投入运行后,吸收凝结水中的阳、阴离子,出水质量与氢型混床相同。
运行时间根据进水pH值决定,一般为7~8d。
有些电厂在氢运行时,运行周期达到11 d。
第二阶段为氨化阶段。
此阶段指从氨穿透开始直至阳树脂完全被氨化。
在此阶段,净化混床出水中氨泄漏量逐渐上升,pH值、电导率也随之上升,Na+泄漏也逐渐上升,但不超过1 μg/L。
如果混合树脂的分离及再生不好,残留的Na+没全部除去,这些残留钠将在此阶段释放出,而使净化混床出水的钠泄漏增大,甚至超出标准,本阶段的运行时间长短与第一阶段相似。
超临界机组凝结水精处理系统高速混床氨化运行的危害及相关标准探讨
超临界机组凝结水精处理系统高速混床氨化运行的危害及相关标准探讨摘要河北大唐国际唐山北郊热电有限责任公司,自2020年初1号机组投产已运行至今,其中超临界直流锅炉机组和凝结水精处理系统这两项,对于来自陡河发电厂的人员来说都是新鲜事物,在这一年多的调试和生产期间,发生过很多情况,本文特别针对超临界机组高速混床氨化运行的问题和部分运行案例进行分析探讨,重点论述超临界乃至超超临界机组,为何严禁高速混床氨化运行的问题。
关键词:超临界机组;凝结水精处理;高速混床;氨化运行;水质标准1.凝结水精处理系统简介1.部分基本概念根据《DL/T 333.1》定义,对汽轮机排气凝结成的水进行纯化处理的过程,称为凝结水精处理(本文之后的内容将简称为“精处理”)。
根据标准要求,直流锅炉必须配置精处理系统,部分亚临界汽包锅炉根据生产需要,也设计有精处理。
设置精处理的目的,是去除凝结水中的机械杂质和离子,以获得更为纯净的锅炉给水。
根据《GB/T 12145》可知,超临界直流锅炉对给水水质的要求相对亚临界、汽包锅炉的更高,通常的除盐水补水已不能满足需要,同时也禁止引入盐类杂质,使得炉水不能进行加药处理,更无法对炉水进行排污,所以必须采用精处理。
1.部分精处理设备介绍常见的精处理设备包括但不限于:前置氢离子交换器,前置除铁过滤器,阴/阳单床串联系统,混合床等。
混合床因为工作环境相对于通常的除盐混床,其温度、压力、流量都高出很多,所以对精处理混合床通常称为“高速混床”。
本厂机组采用的是最常见的前置除铁过滤器+混合床的设计(本文之后的内容将分别简称为“前置过滤器”和“高混”)。
精处理工艺推广的早期阶段,个别厂的精处理不设计前置过滤器,只有单独的高混,称为“裸混床”工艺。
高混按运行状态又可分为“氢型混床”和“铵型混床”。
氢型混床是指高混内装填的阳树脂为氢型,阴树脂为氢氧型时的运行状态,通常树脂新再生好后投运的高混就是氢型混床;氢型高混运行一段时间,经过初期的氢型运行、中期逐渐转型阶段,高混内的氢型阳树脂吸附铵离子转换为铵型树脂达到一定的比例,这种以铵型阳树脂和氢氧型阴树脂混合继续运行的高混,即为铵型混床,这种运行方式称为“氨化运行”。
凝结水精处理混床铵化运行条件的分析探讨
凝结水精处理混床铵化运行条件的分析探讨集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-凝结水精处理混床铵化运行条件的分析探讨随着电力技术和电力工业的不断发展,我国发电机组不断地向高参数、大容量方向发展,因此锅炉对给水品质的要求也越来越高。
为了保证机组安全运行,我国在亚临界及以上参数的机组基本采用凝结水精处理系统,以除去凝结水中各种杂质,确保给水品质符合要求。
目前我国凝结水精处理装置基本上采用H-OH型方式运行,它是用来处理凝结水的一种较好的工艺。
采用H-OH型混床处理凝结水,可以使出水的电导率在0.1μS/cm以下,通常可达0.06~0.08μS/cm。
但它同时把NH4+通过离子交换也除去了(此种NH4+是为了减轻热力设备的腐蚀而加入的)。
由于凝结水中NH4OH的量往往比其他杂质含量大得多,所以H-OH混床的阳树脂交换容量90%以上都被NH4+消耗掉了,这是很不利的,而且随后在给水系统中又需补充NH3,很不经济。
因此,为了不除去凝结水中的NH4+,提高运行经济性,凝结水高速混床采用NH4-OH型方式运行是非常必要的。
1 混床铵化运行条件的理论分析根据离子交换选择性系数可以估算出铵化运行所要求的条件,计算公式如下:......将上述数据代入(1)、(2)、(3)、(4)式可计算出当混床出水要求Na+C5μg/L,Cl-C5μg/L时树脂需满足的条件,见表1。
从表1可以看出,阳树脂要求的纯度(即再生度)很高,一般要求在99.5%以上,这要求树脂在分离时阴中阳(指阴树脂中混有的阳树脂)低于0.5%;而对阴树脂只要求95%以上再生度,也就是阳中阴(指阳树脂中混有的阴树脂)低于5%即可。
因此,对铵化混床而言,混合树脂在分离时保证阴树脂的纯度要重要的多。
2 实际交换过程中RNa的摩尔分数在实际应用中,当树脂的再生度满足了上述表1的要求时,还需考虑到当混床运行到漏NH4+时,由于树脂离子交换反应而产生的钠型阳树脂和NH4型阳树脂之比,下面对此进行估算,公式如下:将上述数据代入(5)式可以推算出当入水平均Na+质量浓度为1~5μg/L,入水平均pH8.8~9.6时,混床出水开始漏NH4+时由于离子交换而产生的钠型阳树脂占总阳树脂之摩尔分数,见表2。
凝结水精处理混床铵化运行条件的分析
The shortest way to do many things is to only one thing at a time.勤学乐施天天向上(页眉可删)凝结水精处理混床铵化运行条件的分析随着电力技术和电力工业的不断发展,我国发电机组不断地向高参数、大容量方向发展,因此锅炉对给水品质的要求也越来越高。
为了保证机组安全运行,我国在亚临界及以上参数的机组基本采用凝结水精处理系统,以除去凝结水中各种杂质,确保给水品质符合要求。
目前我国凝结水精处理装置基本上采用H-OH型方式运行,它是用来处理凝结水的一种较好的工艺。
采用H-OH型混床处理凝结水,可以使出水的电导率在0.1S/cm以下,通常可达0.06~0.08S/cm。
但它同时把NH4+通过离子交换也除去了(此种NH4+是为了减轻热力设备的腐蚀而加入的)。
由于凝结水中NH4OH的量往往比其他杂质含量大得多,所以H-OH混床的阳树脂交换容量90%以上都被NH4+消耗掉了,这是很不利的,而且随后在给水系统中又需补充NH3,很不经济。
因此,为了不除去凝结水中的NH4+ ,提高运行经济性,凝结水高速混床采用NH4-OH型方式运行是非常必要的。
1混床铵化运行条件的理论分析根据离子交换选择性系数可以估算出铵化运行所要求的条件,计算公式如下:......将上述数据代入(1)、(2)、(3)、(4)式可计算出当混床出水要求Na+C5g/L,Cl-C5g/L时树脂需满足的条件,见表1。
从表1可以看出,阳树脂要求的纯度(即再生度)很高,一般要求在99.5%以上,这要求树脂在分离时阴中阳(指阴树脂中混有的阳树脂)低于0.5%;而对阴树脂只要求95%以上再生度,也就是阳中阴(指阳树脂中混有的阴树脂)低于5%即可。
因此,对铵化混床而言,混合树脂在分离时保证阴树脂的纯度要重要的多。
2实际交换过程中RNa的摩尔分数在实际应用中,当树脂的再生度满足了上述表1的要求时,还需考虑到当混床运行到漏NH4+时,由于树脂离子交换反应而产生的钠型阳树脂和NH4型阳树脂之比,下面对此进行估算,公式如下:将上述数据代入(5)式可以推算出当入水平均Na+质量浓度为1~5g/L,入水平均pH8.8~9.6时,混床出水开始漏NH4+时由于离子交换而产生的钠型阳树脂占总阳树脂之摩尔分数,见表2。
凝结水精处理除盐装置运行分析
凝结水精处理除盐装置运行分析哈尔滨市第三发电厂600MW发电机组中,凝结水是锅炉给水的主要来源,约占90%以上。
本文是对凝结水精处理混床运行操作与经济性、安全性的分析总结。
一、系统工艺概述(一)运行混床所用阴、阳树脂运行混床所用的阴、阳树脂体积比为1.115:1,阳树脂2.Om3.阴树脂1.8m3。
树脂型号:阳树脂DOWEX550TG、系列号CA0003148,阴树脂DOWEX650TG、系列号CB0043307,这种树脂机械强度比较高,受压不易破碎。
(二)树脂输送、再生分离流程1.输送程序分两部分,失效树脂首先通过水、气混合方式从失效停止运行的混床输送到树脂分离罐——阳罐,然后进行输送程序的第二部分,即将存储罐内混合合格的备用树脂输送至运行混床。
2.失效树脂在树脂分离罐内经过多次压缩、气体擦洗和水力分层后,靠水力将上部的阴树脂经输送管送至阴树脂再生罐,阳树脂留在阳罐待再生。
阳树脂用30%的HCl再生,再生液浓度为5%,流量9-lOt/h;阴树脂罐内的阴树脂用30%NaOH再生,再生液浓度4%、流量7-8t/h。
再生完毕的阴、阳树脂靠水力输送至混合存储罐,在混合存储罐内经混脂、冲洗合格后存储备用。
二、工艺分析(一)程序设计的注意事项要保证高速混床出水水质达到高纯度,并延长运行周期,除了选用高质量的凝结水精处理均粒树脂、控制精处理混床的进水水质、提高再生剂的纯度外,关键是要选择合适的再生设备和设计合理的再生程序。
为此,在设计和应用过程中要尽可能解决好以下几个问题:1.使阴阳树脂在每次再生前都能做到最有效的分离度,即提高分离度。
2.使已分离的树脂达到最高的再生度,且经济性是合理的。
3.对已再生好的树脂充分置换,去除残余再生液体。
4.树脂再生好后应注重阴、阳树脂的混合,并尽量降低送入运行床过程中出现二次分离的可能性。
5.前置过滤器的百分百投运十分关键。
(二)树脂的有效擦洗和分离1.在凝结水精处理系统中,对于影响混床出水水质、运行周期的诸多因素,树脂再生采用的方法和具体操作步骤是最主要的,而再生步骤中尤以树脂分离最为复杂,也最为关键。
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凝结水精处理混床铵化运行条件的分析随着电力技术和电力工业的不断发展,我国发电机组不断地向高参数、大容量方向发展,因此锅炉对给水品质的要求也越来越高。
为了保证机组安全运行,我国在亚临界及以上参数的机组基本采用凝结水精处理系统,以除去凝结水中各种杂质,确保给水品质符合要求。
目前我国凝结水精处理装置基本上采用H-OH型方式运行,它是用来处理凝结水的一种较好的工艺。
采用H-OH型混床处理凝结水,可以使出水的电导率在0.1S/cm以下,通常可达0.06~0.08S/cm。
但它同时把NH4+通过离子交换也除去了(此种NH4+是为了减轻热力设备的腐蚀而加入的)。
由于凝结水中NH4OH的量往往比其他杂质含量大得多,所以H-OH混床的阳树脂交换容量90%以上都被NH4+消耗掉了,这是很不利的,而且随后在给水系统中又需补充NH3,很不经济。
因此,为了不除去凝结水中的NH4+,提高运行经济性,凝结水高速混床采用NH4-OH型方式运行是非常必要的。
1混床铵化运行条件的理论分析
根据离子交换选择性系数可以估算出铵化运行所要求的条件,计算公式如下:
将上述数据代入(1)、(2)、(3)、(4)式可计算出当混床出水要求Na+C5g/L,Cl-C5g/L时树脂需满足的条件,见表1。
从表1可以看出,阳树脂要求的纯度(即再生度)很高,一般要求在99.5%以上,这要求树脂在分离时阴中阳(指阴树脂中混有的阳树脂)低于0.5%;而对阴树脂只要求95%以上再生度,也就是阳中阴(指阳树脂中混有的阴树脂)低于5%即可。
因此,对铵化混床而言,混合树脂在分离时保证阴树脂的纯度要重要的多。
2实际交换过程中RNa的摩尔分数
在实际应用中,当树脂的再生度满足了上述表1的要求时,还需考虑到当混床运行到漏NH4+时,由于树脂离子交换反应而产生的钠型阳树脂和NH4型阳树脂之比,下面对此进行估算,公式如下:
将上述数据代入(5)式可以推算出当入水平均Na+质量浓度为1~5g/L,入水平均pH8.8~9.6时,混床出水开始漏NH4+时由于离子交换而产生的钠型阳树脂占总阳树脂之摩尔分数,见表2。
同理可以计算出当混床运行到漏NH4+时,由于树脂离子交换反应而产生的Cl型阴树脂和OH型阴树脂之比。
实际上,在凝汽器不漏的情况下,凝结水中含Cl-总是很低(小于1g/L),而[RCl]/([ROH]+[RCl])总是能满足表1的要求,在此不再详列。
3混床铵化运行的条件
由表1、表2可以基本得出混床运行至漏NH4+时,继续作为铵化混床运行的条件。
(1)混合树脂再生前的分离要完全。
要保证阴中阳低于0.5%,阳中阴低于5%,防止交叉污染。
(2)混床铵化以前控制凝结水(入口水)平均pH应在9.4以上,如果凝结水平均Na+质量浓度低于2g/L,可将pH放宽至9.2以上,这可以通过给水加氨来实现。
(3)凝结水平均Na+质量浓度应低于5g/L,最好能达到3g/L以下。
(4)混床铵化运行后应维持凝结水pH较低运行,由表1可以看出,最好维持凝结水pH低于9.4,这一点在有关电厂的实际运行中也得到了证明。
(5)使用氢离子导电仪和钠离子浓度计来共同监测混床运行终点,
电导率0.2S/cm,Na+5g/L。
实际运行当中Na+5g/L较难做到,可适当放宽到10g/L。
(6)再生剂的质量要高,尤其是碱的质量要好,要求碱中NaCl含量
要低于50mg/L。
如果碱中含氯根较高,再生时部分阴树脂被再生成氯型,会导致混床铵化运行后氯根漏出以至失效。
(7)树脂再生后、混合前应进行充分的漂洗,以有效地避免混合污
染问题的发生。
(8)凝汽器在混床运行过程中始终没有泄露。
一旦凝汽器有泄露现象发生,精处理混床应按H-OH方式运行。