凝结水精处理高塔分离再生工艺探讨

凝结水精处理高塔分离再生工艺探讨

裴　锋1,史晓燕2

(11江西省电力科学研究院,江西南昌330096;21江西省环境保护科学研究院,江西南昌330029)

摘　要:高塔法是目前电站凝结水精处理普遍应用的技术。文章探讨了精处理高塔分离再生工艺中树脂填装、污染物去除、酸碱再生等若干问题,并提出了相应的解决方法。针对目前高塔法一些不足,提出了改进建议。

关键词:水处理;凝结水精处理;高塔分离;树脂再生;离子交换

中图分类号:T M621.8 文献标识码:A 文章编号:100329171(2010)0420013204

D iscussi on on Tower Separa ti on and Regenera ti on

Technology for Conden s a te F i n e Trea t m en t

Pei Feng1,Shi Xiao2yan2

(1.Jiangxi Electric Power Research I nstitute,Nanchang330096,China;

2.J iangxi Academy of Envir onment Science,Nanchang330029,China)

Abstract:Tower separation method is an universally app licable technology for the condensate fine treat ment in power station.This paper discusses a number of issues,such as the resin filled,pollutant removal and acid2base regenera2 tion in the fine treat m ent t ower separation and regeneration p r ocess,and put for ward the corresponding s olution.I n view of s ome shortcom ings of to wer separation method it put for ward the recommendations for i mp r ovement.

Key words:water treat ment;condensate fine treat m ent;t ower separation;resin regeneration;i on exchange

0　引言

高塔分离是目前电站凝结水精处理分离再生常用的工艺之一,其主要由树脂分离塔(SPT)、阴树脂再生罐(ART)和阳树脂再生兼贮存罐(CRT)3部分组成。SPT由直的筒体和倒置的锥台形筒体组成。反洗沉降及输送树脂时,水在直段部分有柱状的流动,内部搅动小,从而利用阴、阳树脂的密度差,借反洗强度的调节控制使阴树脂与阳树脂完全分离,分离后阴阳树脂的交叉污染在0.1%以下,然后再将阴、阳树脂分别用水输送到ART和CRT进行再生。再生好的阴树脂从ART用水和压缩空气输送到CRT。在CRT中进行阳阴树脂的混合,冲洗合格后备用。

1　高塔分离再生过程中的常见问题处理由于在新建机组调试过程中,树脂易于受到铁、油、悬浮物等污染,而且精处理监测仪表很难完全投用,因此正常的自动控制、甚至步序操作都很难执行。为了保证高塔分离再生效果,必须综合利用现场条件,解决以下常见的问题。

111　树脂的填装

通常精处理设备商会提供树脂填加量等数据,如阴阳树脂比、混脂层高。如直接按照设备商的数据,可能会出现树脂量偏多偏少的情况。为此,技术人员必须针对SPT、ART和CRT的设备尺寸图,进行计算以确认树脂添加量是否得当,以及填装完毕后,树脂应达到的位置。

图1为某330MW机组精处理高塔法树脂填加示意图(图中的数据均依据设备尺寸计算得出)。填加树脂之前,必须对SPT、ART和CRT设备所有视镜的作用有明确的认识。图1中标注的14个视镜作用如下:①观察分离塔底部水帽;②观察阳树脂输送完毕后的树脂界面(通常SPT界面感应器安装在此处);③观察二次分离效果及阳树脂输送情况;④观察一次分离阴阳树脂界面;

⑤观察阴树脂输出情况;⑥⑦观察阴阳树脂反洗膨胀情况;⑧⑾观察底部水帽及树脂输送是否干净;⑨观察再生阴树脂量;⑩观察阴树脂反洗膨胀情况;⑿观察再生阳树脂量;⒀观察阳树脂反洗膨

胀情况以及混脂后界面;⒁观察空气混脂情况。

尽管不同的精处理设备厂商视镜数目及位置略有差异,但主要作用基本是相同的

。

图1　高塔法树脂填加示意图

树脂填加量计算过程如下:SPT 的阴树脂输

出口(视镜⑤位置)与SPT 界面感应器(视镜②位置)之间的圆柱体积就是H 型阳树脂量,即1.9m 3

;SPT 界面感应器下方的树脂体积即为混脂量

1.28m 3

(其中阳、阴树脂体积比例1∶1);根据高速混床阴阳树脂等体积配比,得出OH 型阴树脂量为119m 3

。树脂填加量还可以通过SPT 、ART 和CRT 上的视镜安装位置进行验证。此外,树脂在装入前应充分考虑树脂转型膨胀体积变化,具体数据请参见相关产品介绍。

通常设备厂家对于SPT 界面感应器安装位置有着明确的要求,不宜变动。例如对于圆柱

D 1300mm 的分离塔而言,SPT 界面感应器每上

移100mm ,混脂量则增加0.13m 3

,经过SPT 分离出的阴树脂量仍为1.9m 3

,而阳树脂量却减少到1.77m 3

。由此可见,在精处理设备调试过程中确

定SPT 界面感应器的位置是非常关键的。112　树脂污染

树脂污染主要表现为阴、阳树脂颜色变深明显、抱团严重、在SPT 中难以进行分层、分层界面不清晰。这时如果按照通常的步序操作,很可能导致分离效果差、树脂交叉污染严重。通常失效树脂在SPT 中进行“空气擦洗+底部排水”,达数十次之多,方能除去污染物,其原因在于污染后的树脂全部集中于SPT 中,底部排水时上层污染物

又被树脂层截留,无法排除。该方法反洗时消耗的水量大。此外,当树脂被油污染时,树脂常处于悬浮或漂浮状态,该方法处理效果甚微。

此时,可直接将SPT 中的全部树脂送往ART 和CRT 中。具体操作如下:打开SPT 阴树脂输出门向ART 输送树脂,至无树脂送出为止;关闭阴树脂输出门,打开底部树脂输出门将全部树脂送往CRT 。接着CRT 进酸、ART 进碱,浓度控制在2%～4%,当液位淹没树脂后,停止进酸碱,开始浸泡。浸泡时间30m in 。然后,启动罗茨风机,同时对ART 、CRT 进行空气擦洗。带酸碱进行空气擦洗的同时,进行底部进水,中部排水,进水流量控制以不超过再生流量且不跑树脂为限。待到中排出水无污物时,停止罗茨风机,关闭底部进水,进行压力排水。当发现底部排水较浑浊时,可进行数次“空气擦洗+底部排水”操作,以排除ART 、CRT 中比重较大的污染物。处理好的树脂全部送入SPT 进行分离。分离后阴、阳树脂无需反洗和擦洗,可直接进行再生。

“带酸碱空气擦洗+反洗”法主要优点:(1)由于树脂同时在ART 和CRT 中进行处理,树脂层高大大降低,易于搅动,罗茨风机无超压现象;(2)在酸碱作用下,树脂表面的污染物易于剥除;(3)污染物不断从中排流出,树脂层截留作用大为降低;(4)冲洗水泵、罗茨风机无需反复启停;(4)污染物清除耗时短,水耗少、清洗终点易于把握;(5)经过“带酸碱空气擦洗+反洗”后,SPT 中树脂易于分离;(6)分离后树脂可直接进行再生。对于机组启动初期,高速混床运行压差上升较快,此时可以直接将高速混床中的树脂输送到ART 和CRT 中(CRT 中树脂量可多于ART )进行“空气擦洗+反洗”或“带酸碱空气擦洗+反洗”。

虽然“带酸碱空气擦洗+反洗”较传统的“空气擦洗+底部排水”在去除污染物方面更具优势,但是增加了酸碱耗。此外,新方法的使用在是否加剧树脂破碎、损耗以及降低树脂性能等方面还有待进一步评估。因为空气管道一般都是不锈钢材质,应避免酸碱对进空气管道的腐蚀,只有待罗茨风机启动后,才可打开底部进风门。新方法在多个电厂试用后,并未出现空气管道腐蚀现象。

对于新建机组调试过程中,如精处理使用国产启动树脂,新方法无疑会节约大量的调试时间。对于粒径分布较宽的国产启动树脂,在反洗过程中有些树脂容易损失,粒度小的阴树脂反洗时首