凝结水精处理系统再生单元高塔法和锥斗法比较.doc

凝结水精处理系统再生单元高塔法和锥斗法比较 本文档格式为WORD,若不是word文档,则说明不是原文档。 最新最全的 学术论文 期刊文献 年终总结 年终报告 工作总结 个人总结 述职报告 实习报告 单位总结 摘 要：本文针对目前国内火电厂凝结水精处理系统再生单元的两种树脂分离方法：高塔法和锥斗法，介绍了两者的系统配置、设备结构特点及运行方式，并比较分析了两者的优缺点。 关键词：凝结水精处理；高塔法； 锥斗法 TM6 A 1 概述 凝结水精处理技术应用于20世纪六七十年代，主要目的是去除凝结水中的机械杂质如焊渣铁锈和水中的含盐量。随着机组参数的不断提高，凝结水精处理的重要性也越来越受到人们的重视，它对提高机组蒸汽品质，节省冲管水量，缩短机组启动时间，延长机组酸洗周期等都具有重要的意义。凝结水精处理系统大多采用混床系统，但也有的空冷机组采用粉末树脂覆盖过滤器来处理凝结水，部分火电厂也有采用分床系统等，本文主要讨论采用混床系统的凝结水精处理系统。 在经历了引进Kopec公司的中抽法、GRAVE公司的浓碱分离法、英国Kennicott公司的锥斗法及美国Filter公司的高塔法之后，经过半个世纪的运行和优化，在目前国内火电厂凝结水精处理树脂分离技术中，剩下的只有锥斗法和高塔法两种，锥斗法为武汉凯迪电力股份有限公司从英国Kennicott公司独家引进，除武汉凯迪公司外，其他工程公司采用的树脂分离技术均为高塔法。在2003年之前，锥斗法的国内市场占有率达到了600MW机组100%，300MW机组70%的份额，从2003年以后，随着凝结水精处理市场竞争的加剧，高塔法渐渐占领了大部分市场12。 2 高塔法与锥斗法系统配置设备比较 2.1高塔法系统组成 高塔法又称完全分离法（fullsep），主要设备由分离塔（SPT）、阴树脂再生塔（ART）、阳树脂再生兼贮存塔（CRT）和一套酸碱贮存及计量单元组成。以600MW机组，DN3000的球型混床，阴阳树脂比例1：1的再生系统为例，各设备的规格见表1。 高塔法核心的设备分离塔的外型如图1所示。上端膨大部分是为了保证树脂反洗时有足够的空间，便于阴阳树脂分层，分离塔上的视镜从上至下分别为反洗观察孔、树脂反洗分层界面观察孔、阳树脂输送观察孔，光电探头安装在最下方的窥视孔上。 分离塔内部的布水装置上部为绕丝母支管，下部为双速水帽。阴阳再生塔内部的布水装置也是如此，阴阳再生塔中部的进酸碱管也为绕丝母支管。 2.2锥斗法系统组成3 锥斗法由阴树脂再生兼分离塔，树脂隔离罐及阳树脂再生兼贮存塔组成，阴树脂再生兼分离塔与阳树脂再生兼贮存塔外型一样，如图2所示，锥斗法的核心部件是阴阳再生塔底部的锥斗，锥斗的布水装置并非常规的多孔板加水帽，而是聚丙烯管埋入石英砂中胶结而成的独特的布水装置。锥斗的中央部位是一块直径约8cm的圆形不锈钢片，阳再生塔锥斗的材质是哈式合金，阴塔的是316L。用于挡住树脂输送时底部水流对树脂输送口的冲击。锥斗如图3。 以600MW机组，DN3000的球型混床，阴阳树脂比例1：1的再生系统为例，各设备的规格见表2。 从以上的参数来看，锥斗法和高塔法在占地面积上相差不大，但锥斗法设备所需的空间高度比高塔法的设备低约3米，对于那些将再生装置布置在主厂房内的电厂来说，由于楼层高度的限制，锥斗法的优势非常明显。 3高塔法与锥斗法树脂分离过程比较 树脂从混床单元输送至再生单元后，进行的操作步序均为空气擦洗、阴阳树脂分离、阴阳树脂分别再生并置换、阴阳树脂混合并正洗合格备用等步骤。除了阴阳树脂分离步骤有差别外，其余步序都是一致的，因此本文着重就树脂分离步骤分别进行阐述。 3.1 高塔法树脂分离过程 失效树脂通过水力反洗分层，通过分离塔底部的两个自动门控制进水流量，一个为开关型，一个为调节型，分离过程开始同时开启两个阀门，用大流量水流将树脂全部托起，以树脂不溢出为准，并维持一段时间，然后关闭开关型阀门，通过调节型阀门慢慢降低反洗水量，先后让阳、阴树脂分别沉降，这一步也称为树脂的一次分离。高塔法由于独特的筒体结构，其上部膨大的倒圆锥部分能保证树脂具有足够的反洗膨胀空间，确保分离彻底。 一次分离结束后，将分离塔上部的阴树脂通过分离塔上部和底部的进水阀进水，将分离塔上部的阴树脂输送至阴再生塔，再从底部进水阀进水对树脂进行二次反洗分层，分层完待树脂沉降后开底部树脂出口阀，将分离塔下部的阳树脂用水力输送至阳再生塔。该部输送过程中，安装在视镜上的光电检测探头会探测到分离塔内阴阳树脂界面的出现，光电探头安装在分离塔下部的窥视镜上，距离分离塔底部约0.9米的位置，一旦树脂降到光电探头以下，由于树脂反射的光波与水界面反射的光波不同，将触发光电探头作用，程序将自动进入下一步序，阳树脂输送过程即告结束，留在分离塔内的阴阳混合树脂将参与下一次失效树脂的分离再生。 3.2 锥斗法树脂分离过程 混脂在阴再生兼分离塔内经空气擦洗、反洗分层后进入树脂输送程序，锥斗法与高塔法不同的是先输送下部的阳树脂，树脂输送时，阴再生塔底部和上部分别进水，将下部的阳树脂压送至阳再生塔，阴再生塔至阳再生塔的树脂输送管道上装有光电探头和电导探头，将分别检测树脂的色差及水中电导率的变化。 3.2.1电导率检测 阳树脂输送整个输送过程约需40分钟，为了节约CO2的输出量，在阳树脂开始输送约15分钟后，通过底部进水管向锥斗内通入CO2气体，控制流量25升/分钟，CO2气体进入水中后会发生如下反应： CO2+H2O=H+HCO3- ROH+HCO3-=RHCO3+OH- H+OH-=H2O CO2融入水中后生成的HCO3-会使水的电导率上升，阳树脂不会吸收水中的HCO3-离子，故阳树脂输送时电导较高，当阴树脂通过时，由于水中的HCO3-会被未失效的阴树脂吸收，从而使得水中的电导率降低，在控制系统中通过检测到的电导率的突变曲线可判断出树脂界面的出现，从而认定阳树脂已输送完毕，接下来阳树脂进口阀关闭，隔离罐入口阀开启，继续输送树脂至隔离罐，10秒后阴再生兼分离塔树脂出口阀、隔离塔树脂进口阀关闭，树脂分离过程完成。 3.2.2光电检测 由于阴阳树脂的颜色差别较大，阳树脂颜色较深，阴树脂颜色浅，故在树脂输送过程中，设置在树脂输送管道上的光电探头会探测到树脂阴阳树脂界面的色差变化，当色差大于设定值时，程序会认定阳树脂输送结束，转而进入下一步序。光电检测和电导率检测并列作用，先到为准。 3.2.3树脂二次分离 阴阳树脂经一次分离后，分别在阴阳塔内经酸碱再生，阴树脂用碱再生后，再对阴塔内的树脂进行反洗分层，因夹杂在阴树脂中的阳树脂此时已将转化为钠型，比重增大，而阴树脂转变成比重较小的OH型阴树脂，所以二者较容易分离。树脂二次分离后少量阳树脂被送至树脂隔离罐。 从两者的步序可以看出，高塔法树脂分离只有光电检测一种手段，但它是通过在分离塔中截留近1米高的混脂层来保证输送的阳树脂中没有阴树脂。而锥斗法则通过光电检测和电导率检测两种手段共同来完成树脂分离，在树脂投运初期，阴阳树脂色差大，往往是光电先触发步序完成居多，当树脂运行时间久了，阴阳树脂色差不明显时，往往是电导率触发分离程序完成分离步骤。 4高塔法与锥斗法优缺点分析 4.1高塔法优缺点： 优点： 由于牺牲了阴阳树脂界面间较多的混脂，树脂分离效果稳定，树脂分离率高，阴中阳和阳中阴分别都能达到0.1%，满足精处理系统氨化运行的需要。 由于牺牲了中间较多的混脂层，在树脂再生的过程中可以实现无人值守。 缺点： 不能适应阴阳树脂比例的变化，树脂混脂量大（约1.15m3），树脂利用率相对较低。 装置要求厂房空间高，占地面积大，不便于系统布置。 底部配水装置为不锈钢水帽，反洗布水效果不如锥斗法。 整套设备阀门以气动隔膜阀为主，程控较为复杂，投资费用较锥斗法高。 4.2锥斗法优缺点： 优点： 可以适应阴阳树脂的任何比例，且不会影响树脂的分离率。 可以使阴阳树脂得到很好的分离，特别是阴树脂再生后，阴再生兼分离塔内再进行一次树脂二次分离步骤，彻底将残存在阴树脂中的阳树脂分离并输送至树脂隔离罐阴树脂中的阳树脂0.07%（体积比），阳树脂中的阴树脂0.4%（体积比），适合用于氢型或氨型两种运行方式。 树脂混脂量少（约100升）。 同时利用设置在树脂输送管道上的光电和电导率双重检测，具有不受阴阳树脂比例量的限制而能把阴阳树脂进行深度分离的特点。 底部锥斗采用石英砂胶结聚丙烯管而成，布水性能好；顶部排水口设有不锈钢滤网，可以通过反洗，将破碎树脂粉末分离出来而不让完整的树脂跑出，提高树脂使用效果。 整套装置阀门较少，且多为蝶阀，程序控制简单，设备占地面积小。 缺点： 阴阳树脂使用一段时间后，由于每次再生时树脂失效的工况不同，故在树脂分离的过程中。若设定的空气擦洗与正洗次数与树脂运行实际工况不符，即空气擦洗次数不能满足树脂分离的需要，则在树脂反洗分层就不会彻底，分层结束后阳树脂输送过程中就会出现树脂界面紊乱不清，树脂的分离率就会大大降低，若空气擦洗次数过多，又会损伤树脂。故在每次树脂再生空气擦洗时最好能根据运行情况人工设定擦洗次数。 综合以上高塔法和锥斗法的比较：从设备所需空间、投资及维护费用来看，锥斗法的优势要强于高塔法，从实际运行工况的树脂分离效果来看，若混脂擦洗次数满足要求，则两者分离效果均很理想，能达到阴中阳、阳中阴均小于0.1%的比例，若程序设定的擦洗次数不能满足树脂分离的要求，则高塔法的分离效果要略强于锥斗法。 参考文献 1邓正富.现代电厂的凝结水精处理.四川电力技术J，2003，（3）40-41，64. 2凝结水精处理体外再生分离技术综述.电站辅机J，2004.09（3）31-36.阅读相关文档:岩溶地区桥梁桩基的处治措施 智能搜索引擎在知识管理系统中的应用 浅谈铁路无线通信技术发展及应用 如何确保海上施工安全 路基土方填筑技术措施探讨 建筑排水工程细节控制 刍议如何对政府投资工程加强造价控制 提高城市道路沥青路面质量的施工技术探讨 涌流抑制器在抽水蓄能电站的应用研究 浅谈矿山排土场设计及优化治理