粉末树脂覆盖过滤器的应用与维护

粉末树脂覆盖过滤器的应用与维护

发表时间：2018-07-26T12:05:24.660Z 来源：《电力设备》2018年第10期作者：陈国忠

[导读] 摘要：本文结合现场运行维护工况，针对粉末树脂覆盖过滤器的特点，结合我公司粉末树脂覆盖过滤器系统的运行状况，介绍了其在空冷机组凝结水精处理系统的应用与维护，以提高粉末树脂覆盖过滤器的运行效果，保证过滤器出水水质，延长过滤器滤元的使用寿命。

（内蒙古京科发电有限公司内蒙古兴安盟科尔沁右翼中旗 029400）

摘要：本文结合现场运行维护工况，针对粉末树脂覆盖过滤器的特点，结合我公司粉末树脂覆盖过滤器系统的运行状况，介绍了其在空冷机组凝结水精处理系统的应用与维护，以提高粉末树脂覆盖过滤器的运行效果，保证过滤器出水水质，延长过滤器滤元的使用寿命。

关键词：粉末树脂覆盖过滤器；凝结水精处理；过滤和吸附作用；化学除盐作用；过滤器滤元；空冷机组

引言

直接空冷机组真空系统容积及换热表面较大，凝结水携带腐蚀产物的情况与湿冷机组相比更为突出。尤其在停机期间，空冷凝汽器充满空气，即使采用保护措施，腐蚀产物仍不可避免。因此设置凝结水精处理装置是必要的。本文结合我公司粉末覆盖过滤器系统投入运行以来的运行状况，介绍粉末覆盖过滤器在空冷机组凝结水精处理系统的应用与日常维护。

1 粉末树脂过滤器的工作原理

1.1 过滤和吸附作用

粉末树脂覆盖过滤器整体为直筒状，采用碳钢结构。内部滤芯为管式，采用不锈钢材质骨架，并且在骨架外缠绕着聚丙烯纤维构成滤元，竖着固定在过滤器上下端之间。滤元外部聚丙烯纤维缠绕的密度决定滤芯的过滤精度。运行时滤元外部滤料为树脂粉和纤维粉，靠过滤器入口水压力，覆盖于滤元表面（铺膜）。水从过滤器底部入口进入管束之间，流经滤料、纤维滤芯，杂质被截留在滤元表面，水通过滤元，管束中的水汇流至过滤器出口。当过滤器进出口压差达到设定值时，过滤器需要反洗，水从底部出水口进入管中对滤料进行反冲洗，排水从进水口排出（与运行水的流向相反）。另外底部进压缩空气松动滤料（曝膜），加强过滤器的反洗效果。为了保证空气反洗时布气均匀，在设备下部进气口与滤元对应，同时顶部排气口设快开气动蝶阀，以利于产生爆气将附着于滤元的脏物、杂质脱离滤元表面，便于反洗时随反洗水排掉。粉末树脂覆盖过滤器是将粉末状阴、阳离子交换树脂滤料覆盖滤元表面作为滤膜；水由管外通过滤膜和孔进入管内进行过滤，用来置换溶解性的离子态物质，以除去悬浮固体颗粒、有机物及胶体硅及其他胶体物质。

1.2 化学除盐作用

因为树脂粉、纤维粉均匀的覆盖在滤芯的外表面，介质通过覆盖层时，有效的去除大部分机械杂质的同时进行离子交换，对过滤介质进行脱盐作用。但是，由于每次铺膜使用树脂的数量很少，所以其离子交换容量有限。因此粉末树脂覆盖过滤器有时也作为高速混床的前置过滤器使用。它主要用在机组启动时对凝结水除铁、洗硅，缩短机组投运时间。保证了出水水质，提高机组运行的经济性。

2 粉末树脂过滤器的特点

2.1 集多种功能于一体：粉末树脂过滤器兼有覆盖过滤器的机械过滤、吸附特性和离子交换树脂除盐等多种功能。

2.2 高效的过滤、除盐、吸附能力：由于采用了粉末树脂、绕丝滤芯，大大增加了与水的接触面积、反应速度、吸附能力。没有酸碱的消耗和再生酸碱废弃物的污染。

2.3 耐温性能提高：因为覆盖的粉末树脂只使用1次，所以可以不考虑有机物、腐蚀产物对树脂的污染，以及强碱树脂的高温降解问题。废弃物易于处理，有利于环境保护。

2.4 占地面积小：和混床相比，粉末树脂覆盖过滤设备具有系统简单、基建投资省、设备占地面积小、有较好的除铁和除硅效果、无酸碱废液的排放等优点。

3 粉末树脂覆盖过滤在空冷机组凝结水精处理中的应用

3.1空冷机组的凝结水水质特性

1．腐蚀产物和含铁量高。和湿冷机组相比，空冷岛与大气接触的面积大，空气向凝结水系统渗透的概率增加，溶解氧相对较高，系统腐蚀产物和含铁量相对较高。

2．凝结水水质相对稳定。水冷机组一般存在都存在凝汽器冷却水漏泄问题，空冷不存在循环冷却水漏泄问题，因此凝结水水质相对稳定。

3．凝结水温度高且波动较大。空冷机组在运行过程中，其背压一般均比湿冷机组高，因此其凝结水的温度也比较高。另外空冷机组的冷却介质为空气，直接受天气、季节变化的影响，因此凝结水温度波动大。

3.2粉末覆盖过滤器在空冷机组的应用

由于粉末树脂覆盖过滤器具有高效过滤、吸附特性和离子交换的多种功能，滤料耐高温温性能好，结构简单占地面积小的优势，结合空冷机组凝结水腐蚀产物和含铁量高、含盐量低、水温度高且波动较大的特点，粉末覆盖过滤器空冷机组凝结水精处理系统中得以广泛应用。

四、空冷机组粉末覆盖过滤器的运行与维护

（一）粉末覆盖过滤器的运行

新机组启动时粉末覆盖过滤器的投入条件。机组启动时系统铁含量高，高效除铁是粉末覆盖过滤器的最大特点，投入粉末覆盖过滤器能大大缩短机组的启动时间。但是，粉末覆盖过滤器毕竟是过滤器，截污能力并非是永无止境的。建议新机组启动前，投入粉末覆盖过滤器时，控制好以下条件：

（1）系统彻底清理、吹扫。粉末覆盖过滤器投入运行时，空冷岛、系统设备、系统管路（尤其是空冷岛凝结水收集管和排汽装置内）彻底清理、吹扫。

（2）空冷岛彻底堵漏。机组启动初期，凝结水溶解氧在100～150ug/L，超标严重，空冷系统严密性不好，系统铁不合格，空冷岛堵漏

后，凝结水溶解氧恢复正常，铁超标现象明显改善。

（3）高度再生的氢氧型阴树脂粉极易被大气或水中的CO2污染，导致运行周期缩短，因此，要保持凝结水系统较好的严密性。在凝结水温度低于65℃的情况下，铺膜时先铺树脂粉，而后在其上再铺1薄层纤维粉，以减少树脂粉的污染，延长过滤器运行周期。

（二）粉末覆盖过滤器系统的常见问题及分析

1．阀门内漏问题。阀门内漏一般发生在调试期间，主要原因是系统内残留基建期间的杂质，如丝头、焊渣等，我公司的粉末覆盖过滤系统多用中压蝶阀，发现的阀门内漏是由于系统内的杂质划坏阀门密封圈造成的。

2．树脂粉漏泄问题。调研过程中发现个别机组的确存在树脂粉漏泄问题。经原因有三，其一是滤元与底部孔板结合处不严密，导致树脂粉透过孔板，主要是安装问题；其二是绕丝沿滤元垂直方向收缩，滤元骨架露出，树脂粉从骨架孔进入出水侧；其三是树脂粉质量存在问题，颗粒不均、颗粒度不够造成部分粉末穿过滤元进入系统。

3．投运初期电导率超标。经查阅运行记录，发现都是保持泵（护膜泵）运行时间较长的粉末覆盖过滤器，出现DD峰值，分析认为，长期运行的过滤器存在污染物释放的问题，建议铺膜完毕的粉末树脂覆盖过滤器尽快投入运行，不建议长时间护膜。 4．铺膜系统污染。调查发现，铺膜箱冲洗不彻底，存在残余的树脂粉、纤维粉，进料口长期开着，甚至有杂物。 5．曝膜用压缩空气压力。曝膜用压缩空气贮存罐的出口母管设计有稳压阀，稳压阀的定值为0.5～0.7MPa。调查发现，压缩空气压力不稳，或者过高，或者过低。过低起不到曝膜作用，过高损坏设备，特别是损坏滤元。

五、结论及建议

在机组试运及启动阶段，必须做好机组冲洗工作；尽量保证覆盖过滤器入口水水质，必须在其入口水水质较好的情况下方可投运覆盖过滤器。有条件的情况下，机组试运及试生产阶段，最好通过旁路冲洗，过滤器投运初期凝结水含铁量会很高，建议铺膜时加大纤维粉的比例或只用纤维粉铺膜，节约试运投资。

结束语

粉末树脂覆盖过滤器兼顾除盐和除铁的功能，在空冷机组得以广泛应用。机组启动初期为尽快使汽水品质达到合格，应保证系统内清洁，本着逢停必扫的原则对空冷岛和凝汽器进行清扫。运行中注意凝结水温度和压力变化，铺膜过程注意树脂粉和纤维粉混合的均匀程度及附着在滤元上过滤膜的均匀程度，爆膜注意滤元的清洁度，将很大限度的提高粉末树脂覆盖过滤器的运行效果，延长过滤器滤元的使用寿命。

参考文献：

[1]《中华人民共和国电力行业标准超临界火力发电机组水汽质量标准》中华人民共和国发展和改革委员会主编，中国电力出版社

[2]《中华人民共和国电力行业标准化学监督导则》中华人民共和国发展和改革委员会主编，中国电力出版社

[3]电厂化学技术王淑勤、赵毅主编，中国电力出版社

[4]武汉水利电力大学.热力发电厂水处理[M].北京：中国电力出版社，1996：62-83.编辑：张俊英