阳城电厂间接空冷机组凝结水精处理改造(20...

阳城电厂间接空冷机组凝结水精处理改造张占平，喻 军，高文峰，陈小军，田巍军(阳城国际发电有限责任公司, 山西省晋城市，048102)[摘要] 阳城电厂间接空冷机组凝结水精处理最初设计时采用粉末树脂覆盖过滤器。

通过分析机组水汽品质特点，指出粉末树脂覆盖过滤器对于改善机组水汽品质的不足，说明对凝结水精处理进行技术改造的必要性；通过对凝结水温度特征的分析，指出在粉末树脂覆盖过滤器之后增加体外再生高速混床的技术改造是可行的；2009年3月，阳城电厂间接空冷机组凝结水精处理改造已顺利完成并投产，达到预期效果，机组水汽品质得到良好改善。

[关键词] 间接空冷机组；凝结水；精处理；改造中图分类号：TM 文献标识码： B 文章编号：1000-7229(2009)0 引言阳城电厂7、8号机组为600 MW 亚临界间接空冷燃煤机组。

单台机组凝结水额定流量值为1 800 m 3/h ， 最大流量值为1 950 m 3.h -1。

凝结水泵出口额定压力为4.2 MPa ，最大压力为5.0 MPa 。

原凝结水精处理选用中压式处理系统，每台机组设置1套3×50%粉末树脂覆盖过滤器，并设100%旁路。

经过1年多的运行，发现粉末树脂覆盖过滤器去除悬浮态铁效果明显而除盐能力较弱，机组水汽品质长期没有达到设计要求。

2008年08月决定对7、8号机组凝结水精处理实行技术改造，在粉末树脂覆盖过滤器之后增加体外再生高速混床，现已顺利投产并达到预期效果，2台机组水汽品质得到良好改善。

1 水汽品质水汽品质是机组运行过程中必须监测的重要项目，随着机组参数的不断提高，对水汽品质的要求也越来越高。

阳城电厂7、8号机组自投运以来水汽品质一直不是很好。

表1是8号机组2007年8月至2008年9月期间水汽品质合格情况的统计(个别指标统计部分数据)。

表1 8号机组水汽品质统计从表中数据分析可知：机组水汽品质的电导率合格率低。

水汽系统电导率合格率低主要有以下原因： (1)汽包内铁渣、焊渣等沉积物在高温水中不断溶解带入水汽系统，虽然凝结水、给水、炉水和蒸汽Fe 、SiO 2在合格范围之内，但没有达到较低水平。

(2)水汽系统有机物含量较高，给水、蒸汽、凝结水中有机酸含量在3～10 μg .L -1之间，炉水中有机酸含量7～14μg .L -1。

有机物在高温高压下分解成分复杂，甲酸、乙酸只是分解产物的部分存在形式，有机物在水汽系统的存在造成水汽系统电导率偏高。

(3)凝结水溶氧虽然在合格范围之内，但没有达到较低水平；给水溶氧也时有超标情况发生，合格率为监测项目凝结水凝结水给水给水给水/(μg .L -1)炉水 电导率/(μS .cm -1) 炉水 SiO 2 /(μg .L -1) 主蒸汽 电导率/(μS .cm -1) 主蒸汽SiO 2 /(μg .L -1) 控制标[1] 30 0.3 7 0.2 20 1.5 200 0.2 20 最小值 10.8 0.100 0.1 0.104 3.0 0.126 38.6 0.081 2.9 最大值 25.1 0.700 24.1 1.81 37.8 2.03 520 0.657 49 合格率/％10078.0392.6737.9794.4599.6797.622.5297.9792.67%，因而带入水汽系统的CO2也相对较多，造成水汽系统电导率偏高。

(4)空冷循环水虽然为除盐水，但氢电导率偏高，在1.0μS.cm-1以上，如果凝汽器存在微量渗漏，将使水汽系统电导率偏高，且判断渗漏与否较难。

(5)凝结水精处理的粉末树脂覆盖过滤器去除悬浮态铁有明显效果，水汽系统中SiO2、有机物、CO2和其他杂质经过凝结水精处理后不能得到有效去除，给水水质不能得到明显改善，仅依靠机组排污去除水汽系统微量杂物效果非常有限，这是造成水汽系统电导率偏高的主要原因。

凝结水是锅炉给水的主要组成部分，凝结水水质直接决定着机组汽水品质的好坏，对机组的安全、稳定、经济运行产生重要影响，凝结水精处理对改善高参数、大容量机组的汽水品质有非常重要作用[2]。

目前凝结水精处理方式有3种选择。

第1：高速阳床+高速阴床(+高速阳床)分床式；第2：粉末树脂覆盖过滤器；第3：粉末树脂覆盖过滤器+3室床或高速混床。

阳城电厂7、8号机组凝结水精处理最初选择的是粉末树脂覆盖过滤器。

虽然，粉末树脂覆盖过滤器适应温度高、设备简单、占地面积小、无酸碱废液排放等优点[3] [4]，但它也有不足。

粉末树脂覆盖过滤器在正常运行期间每次铺膜使用粉末阳树脂138 kg，约为高速混床阳树脂装填量的1/50；铺膜使用粉末阴树脂138 kg，约为高速混床阴树脂装填量的1/30。

故粉末树脂覆盖过滤器的离子交换能力远远小于高速混床的离子交换能力，因此，粉末树脂覆盖过滤器的化学除盐作用很小，如果凝结水含盐杂质高，粉末树脂覆盖过滤器对于改善机组汽水品质效果不理想[5－7]。

为了改善7、8号机组水汽品质，降低机组水汽系统中的含盐量，提高水汽系统电导率合格率，在原有粉末树脂覆盖过滤器之后加装体外再生高速混床是必要的。

2凝结水温度间接空冷机组凝结水温度与环境温度、机组负荷等诸多因素有关，与湿态机组相比，间接空冷机组凝结水温度明显偏高。

阳城电厂8号机凝结水最高温度可达68.8℃，凝结水月度平均温度最高的月份是6月份，月度平均温度为60.9℃，其次是7月份，月度平均温度为60.4℃；凝结水月度平均温度高于40℃的月份有11个月，月度平均温度高于45℃的月份有8个月，月度平均温度高于50℃的月份有5个月；月度平均温度高于55℃的月份有3个月，月度平均温度高于60℃的月份有2个月。

凝结水温度每日在09:00开始升高，在13:00~17:00温度最高，在22:00开始下降。

凝结水温度是影响凝结水精处理安全、稳定运行的关键因素[8]，在一定压力下，凝结水温度超过75℃容易使树脂降解变形，严重威胁机组的安全运行，因此国内许多电厂在凝结水温度超过65℃[9]时，凝结水精处理退出运行。

阳城电厂7、8号机组凝结水温度偏高但在合理范围之内，在原有粉末树脂覆盖过滤器之后加装体外再生高速混床是可行的，采取灵活的运行方式，凝结水温度低时高速混床投入运行，凝结水温度高时高速混床退出运行，完全可以避免凝结水温度对高速混床树脂的影响，并且，高速混床年可利用时间比较长，能满足经济运行的要求。

3 高速混床技术要求2008年8月，决定对阳城电厂7、8号机组凝结水精处理进行技术改造，在原有3×50%粉末树脂覆盖过滤器之后增加2×50%体外再生高速混床，为了使改造达到预期效果，对高速混床的要求见表2。

表2 高速混床运行要求项目处理水量/(m3.h-1) 入口温度/℃入口压力/MPa出水含钠量/(μg.L-1)出水总铁/(μg.L-1)出水总铜/(μg.L-1)出水电导率/(μS.cm-1)出水SiO2/(μg.L-1)运行周期/天设计值1900 ≤80 5.0 ≤3 ≤5 ≤2 ≤0.12 ≤10 >141#粉末MAA403LDK30MAA703MAA701AA702AA703AA703至轴加凝结水泵出口MAA101加药LDK03LDK02MAA401LDK30MAA402LDK301#高速高混 2#高速高混过滤器2#粉末过滤器 3#粉末过滤器LDK03LDK03LDK03LDK01混床技术规范如下： 型式： 球型 直径： 3256 mm 额定出力： 900 m 3.h -1 最大出力： 975 m 3.h -1工作压差： 0.15～0.35 MPa 设计压力： 4.6 MPa 试验压力： 5.75 MPa 运行流速： 100 m.h -1阳树脂： DOWEX MONOSPHERE 650C 阴树脂： DOWEX MONOSPHERE 550A高速混床树脂装载体积为8.312 m 3，阳树脂与阴树脂的体积比为3:2。

每台高速混床阳树脂体积为4.987 m 3，阴树脂体积为3.325 m 3；混脂阳树脂体积为2.355 m 3，混脂阴树脂体积为2.355 m 3。

2台机组共5套树脂，装填第1套树脂时加上混脂。

4 系统连接方式凝结水精处理经技术改造后每台机组设置3×50％粉末树脂覆盖过滤器和2×50%体外再生高速混床。

凝结水精处理设置2级旁路，即凝结水精处理主旁路和高速混床单元旁路，2级旁路均能通过100％的凝结水量。

凝结水精处理还设有手动旁路，容量100%。

正常运行时，2台粉末树脂覆盖过滤器(不铺粉末树脂)和2台高速混床串连运行；凝结水精处理主旁路和高速混床单元旁路均关闭。

如果凝结水温度超出65 ℃，为了保护高速混床中的阴树脂，高速混床将择机运行。

机组凝结水精处理工艺流程如图1所示。

图1凝结水精处理工艺流程图凝结水精处理2级旁路满足在精处理装置故障、机组异常、凝结水超温、凝结水超压等异常情况时，能及时打开，保证机组水路畅通，同时保护精处理设备和高速混床树脂不受影响。

凝结水精处理主旁路与高速混床单元旁路开度关系可以用表3表示。

表3 凝结水精处理主旁路与高速混床单元旁路开度关系设备运行状态凝结水精处理主旁路开度高速混床单元旁路开度凝结水精处理入口水温流量差压超标 100% 全关 凝结水精处理入口水质超标 100% 全关 2台覆盖过滤器2台高混运行 全关 全关 1台覆盖过滤器2台高混运行 50% 全关 覆盖过滤器全部停运 100% 全关 2台覆盖过滤器1台高混运行 全关 100% 2台覆盖过滤器投运高混停运 全关 100% 2台覆盖过滤器2台高混全停 100% 全关 凝结水精处理出口水质超标100%全关5 运行效果阳城电厂7、8号机组凝结水精处理技术改造已于2009年3月完成，自投运以来，凝结水精处理能安全、稳定运行，机组水汽品质得到明显改善。

表4是8号机组2009年3月份水汽品质统计。

表4 8号机组2009年3月份水汽品质统计该机组水汽系统的电导率整体都有降低，特别是给水和主蒸汽的电导率明显下降，电导率合格率明显升高。

并且高速混床运行1个月，出水水质依然优良，技术改造达到预期效果。

6 结论对于间接空冷机组凝结水精处理，选择粉末树脂覆盖过滤器＋高速混床是可行的，虽然一次性投资成本较高，但对于机组的长期稳定运行有重要作用。

高速混床除盐效果明显，对于改善机组水汽品质发挥重要作用。

选择粉末树脂覆盖过滤器＋高速混床，运行方式灵活。

在机组启动阶段，凝结水含铁量大水质差时，可以只投运粉末树脂覆盖过滤器；当凝结水水质有所好转时，粉末树脂覆盖过滤器和高速混床同时投运；当凝结水水质优良时，粉末树脂覆盖过滤器和高速混床同时投运，而粉末树脂覆盖过滤器只铺纤维粉末不铺树脂粉末；当凝结水温度高时，只投运粉末树脂覆盖过滤器，可以避免凝结水温度对高速混床树脂的影响。