大唐景泰电厂化水调试总结

大唐景泰电厂化学水处理调试总结

甘肃电力科学研究院罗国甘730050

关键词：水处理反渗透除盐混床调试

大唐景泰电厂是新建电厂，是甘肃首台660MW机组，由甘肃电科院负责其调试工作。化学补给水系统调试于2008年12月开始，至2009年5月基本调试结束，系统投运正常，出水水质符合设计标准及相关规范。整套系统的设备与以往调试过的300MW机组相比，没有增加新设备，调试过程比较顺利，调试中发现的大部分问题都能得到很好的解决，部分问题未给出解决方案，有待通过进一步的工况调整，并作相应的试验，最终解决问题。

系统流程如下：空气擦洗滤池来水→主厂房加热→生水箱→超滤装置→清水箱→清水泵→反渗透装置→淡水箱→淡水泵→阳床→除碳器→除碳水箱→除碳水泵→阴床→混床→除盐水箱→除盐水泵→主厂房凝水补水箱。

系统连接与运行：2套叠片过滤器、2套超滤单元及2套反渗透单元均采用并联连接方式，均不设备用；一级除盐+混床均采用并联连接方式。系统设计出力130t/h。单台超滤装置出力为100t/h，单台反渗透出力为65t/h，一级除盐+混床离子交换设备出力130t/h。

以下就调试出现的主要问题及处理情况逐条进行分析说明。其中包含有设计变更方面内容，也提到了运行中需要注意的问题。下文出现的“甘谷调试”是指07年大唐甘谷电厂化学调试；“辛店调试”指06年山东华能辛店电厂化学调试。

1、反洗跑脂及流量控制。

由于阳、阴、混床反洗均无手动门，不便于控制反洗流量，在安装阶段曾建议厂里增加反洗进水手动门，阳床大、小反洗2个，阴床大、小反洗2个，混床大反洗1个。实际调试过程中发现，阳、阴床反洗时存在跑脂现象。由于进水手动门未能及时加装，只能通过自用水泵出口手动门调节，报告书中提到操作时应缓慢开启，调整反洗流量平稳上升。早期流量计未投入时，阳、阴、混床的反洗流量只能人工判断。

阳、阴床上部配水装置一般是在十字管或圆筒管上开有许多小孔，外面包有滤网或不锈钢丝，也有直接采用绕丝结构的。对于包有滤网的要注意在安装阶段检查滤网包裹的层数，不能太密，否则在反洗时碎树脂容易将滤网堵死。如若在调试阶段将滤网拆除，对于单室床来说则不需要体外清洗，但是要特别注意反洗操作，控制好反洗流量防止跑脂。

2、超滤装置反洗爆管问题。

超滤装置反洗时因反洗进水门开启过慢，时间长达一分钟，造成系统憋压严重。阀门开启的瞬间流量过大，超滤装置受到的冲击力很大，造成组件连接管时常崩开，反洗自动无法投入。每40分钟一次的反洗，需人工点操进行，通过反洗水泵出口手动门调节流量，极大增加了运行人员的操作量。后经过各方讨论，将进水门改成电动慢开门后问题得到解决。

3、系统短接制水问题。

超滤、反渗透系统的调试需要先投入自动控制程序以及流量压力等测点。在早期由于工期紧张，本次调试采用了临时方案，经过短接系统，先进行除盐系统的调试。工艺流程如下：生水箱→（短接）→淡水箱→淡水泵→阳床→中间水箱→中间水泵→阴床→混床→除盐水箱。先制取软化水用于再生阴阳床，得到的一级除盐水用来第二次再生阴阳床，之后的出水用来再生混床，得到的二级除盐水再次再生阴阳混床即可达到出水达标。这个临时方案为现场赢得了宝贵的时间，保证了节点目标顺利完成。但是这种短接方式不宜用于大量制水，一是阴阳床周期大大缩短，通常8-10小时即失效，再生操作频繁。二是早期生水水质未经过超滤处理，可能会造成阳树脂污染。

4、反渗透出力不足问题。

系统初期投运时，反渗透装置出力不足，经过分析判断可能是水温低导致的（生水来水温度在10℃左

右）。反渗透产水对进水水温的变化十分敏感，随着水温的增加，水通量也线性的增加。资料表明水温每增加1℃，水的透过速度约增加2%。之后建议厂里采取有效措施，保持生水加热器的连续运行，向化学制水车间提供30℃左右的生水，问题得以解决。生水温度提升至25℃时，产水量由原来的30t/h左右提升至65t/h，达到了额定出力。

提高水温虽然有助于增加产水量，但过高的温度会导致膜高分子材料的分解以及机械强度的下降，反渗透膜元件的最高使用温度一般为40~60℃。有时为了防止二氧化硅的析出，也可以提高水温，增加溶解度。

6、树脂上托现象。

在阴床调试期间，床体失效后再生进碱时发现床内树脂有整体上托现象，下视窗能明显观察到高度为200mm左右的断层。在辛店调试和甘谷调试中也遇到过这种问题。经多次查找没有发现有报导此问题的文献资料。作者猜想可能是下列原因造成的：

1）碱液浓度过大。此种可能性较低，有资料显示高混树脂分层所需的碱液浓度大于10%，方能使树脂上升。在开始进碱的时候，因为在线浓度计未投入，只能通过计量箱液位下降速度判断。前几分钟有可能进碱浓度偏大，但是前期床内有水，碱液应该被稀释，达不到较高的浓度。大约5分钟后人工调整过的浓度一般都在3-5%之间。因此碱液浓度不会是造成树脂上托的主要原因。

2）再生流量过大。与上面所说类似，早期调试时流量计尚未投用，一般都是人工通过排水量判断，有经验的运行人员一般都会控制在较小的范围内。另一方面流量大会引起树脂乱层，能通过视窗观察到树脂在动，而实际未发现树脂乱层的现象。猜想是前几分钟流量控制不当，给树脂造成一个整体冲击，加之树脂层压实现象较严重，因此造成上托。这种猜想尚需要进一步分析流量数据才能确定。

3）树脂层内夹气。再生过程中一直保持树脂层内有水，因此，气的来源只可能是喷射器来，但是喷射进碱系统是封闭系统，不可能有大量空气被带入。那么，即便是带入少量的空气，是否就能引起树脂上托呢，需要有数据或文献资料支持此观点。

4）树脂未预处理。因调试工期较紧张，树脂未经过漂洗及预处理就直接装入床体内，碎树脂较多。几个运行周期后能观察到压差明显上升，树脂在运行过程中被充分压实。再生时小反洗未能充分松动树脂，导致进碱引起整体上托。

以上分析了几方面的可能性，就单方面而言，可能性都较低，故作者认为是几方面共同作用引起的树脂整体上托现象。具体原因有待日后通过实验验证。

7、混床反洗加酸问题。

在对混床进行调试时常遇到一个难题，就是阴阳树脂的分层。一般电厂的运行规程都是直接反洗分层，可实际上这种操作分层的效果很差。阴阳树脂的分界线十分模糊，且在阴树脂中能观察到阳树脂的存在，这是由于静电作用引起阴阳树脂抱团造成的。特别是新树脂，这种现象尤为突出。一些文献资料及教材提到反洗时适当加入一些NaOH可消除静电，并且由于树脂转型后增大了阴阳树脂的湿真密度差，更利于分层。在更早一些时候，现场调试也是采用这一方案的，但是这种方案由于混床的结构问题，实际操作起来比较麻烦，且效果不稳定。因为混床的进碱口是在中间，加NaOH时，只能开进碱门和反排门，这样碱液就不能直接作用于树脂，而是大量存在于树脂上面的水里。如果不开反排门，转而开正排门，又会因为正排流量过大不易控制水位。从05年山西榆社调试开始，甘肃电科院的姬晓川高工就尝试采用另一全新的方法来分层。考虑到分层失败最主要的原因是静电作用，故舍弃加NaOH改为加盐酸。为了测试修改方案造成的密度差缩小对分层的影响，及所需浓度和盐酸用量，姬高工带领相关调试小组成员做了大量的小型实验，实验证明，盐酸代替NaOH是可行的，且最终的效果更佳。在实际应用时，每台混床分层前加入300升的盐酸，控制浓度在5%左右，在进酸过程中，同时打开反洗进水门，并通过进水手动门调节流量，维持在树脂刚刚能动为宜。待盐酸进完后，不停喷射来水，加大反洗流量，使得树脂充分扬起。这一过程所需时间应当尽可能短些，这样才能保证盐酸作用于树脂。若时间过长，盐酸被稀释到较低浓度，树脂极有可能又会再次抱团。树脂充分扬起后就可以停止反洗了，让树脂自由沉降分层，最后的效果应该是能观察到一条分界十分明显的树脂分界线。

对于盐酸代替NaOH的方案，目前还没有相关的报道，经过这几年的实际应用检验，作者觉得这是一