空冷机组凝结水处理.doc

超临界直接空冷机组凝结水精处理系统设计与分析摘 要水是人类赖以生存和发展的最重要的物质资源之一，而火力发电厂既是用水大户又是排水大户的。为了节约宝贵的水资源定洲电厂二期工程拟建设2660MW等级燃煤空冷机组。而空冷机组的水化学是发电厂空冷技术的重要组成部分，必须针对特定的水汽循环特性，认真研究并做好空冷机组的凝结水精处理工艺系统的设计与选择。 根据直接空冷机组的特性，通过对目前常见的凝结水精处理系统方案进行调研、分析、比较、选择。制定出最适合定州地区区域环境温度的直接空冷超临界机组的精处理系统方案，使凝结水中的腐蚀产物和杂质对空冷元件、热力设备及管道的侵害降低到最低程度，保障空冷机组的安全、经济、稳定运行。关键词：超临界直接空冷机组，精处理系统, 方案选择与比较II目 录中文摘要.1 绪论11.1 本课题的研究背景及意义.11.2本课题的主要研究内容及其研究方法.42凝结水精处理系统设备介绍42.1 系统介绍.43系统综合对比对比分析.113.1超临界空冷机组凝结水精处理系统方案对比分析.114 结论.12致谢.12参考文献.131. 绪论1.1 本课题的研究背景及意义水是人类赖以生存和发展的最重要的物质资源之一，我国是一个贫水大国，北方地区水资源甚为缺乏，如何节约用水，保护水资源已成为人们普遍关注的问题。既是用水大户又是排水大户的火力发电厂，搞好水务管理，采取有效的节水措施，合理利用水资源，将给电厂带来良好的社会效益环境效益和经济效益。定洲电厂位于河北省保定市的定州市境内，电厂厂址位于定州市的东沿里村附近。电厂规划容量为2400MW，一期工程建设2600MW燃煤机组已全部投产运行，电厂供水系统采用带自然通风冷却塔的二次循环系统，电厂水源为西大洋水库地表水。为进一步节约用水，二期工程拟建设2660MW等级燃煤空冷机组。空冷机组的水化学是发电厂空冷技术的重要组成部分，必须针对特定的水汽循环特性，认真研究并做好空冷机组的水化学工况以及热力系统的防腐工作，使其对空冷元件、热力设备及管道的侵害降低到最低程度，保障空冷机组的安全、经济、稳定运行。1.1.1 直接空冷系统水汽循环的特点直接空冷机组水汽循环系统见下图：图1-1 直接空冷机组原则性水汽系统1、锅炉；2、过热器；3、汽轮机；4、空冷凝汽器；5、凝结水泵；6、凝结水处理装置；7、旁路系统；8、低压加热器；9、除氧器；10、给水泵；11、高压加热器；12、凝结水箱；13、轴流冷却风机；14、发电机直冷机组的凝汽设备是个庞大的金属散热器（660MW直冷机组空冷系统容积可达10000m3 ）。为满足与环境空气对流换热的需要，散热器具有相当大的表面积（换热表面约为1747327m2），而且散热器相对远离汽机尾部，因而需要一个较大的排汽通道，尽管采用机力通风的空冷散热器尽量靠近汽机房布置，但排汽通道的截面仍然相当大（每台机两根直径6.0m的蒸汽导管），从汽机排汽口引出的导管要连接到55m高的蒸汽联箱。由此可见，汽机排出的低密度蒸汽通过金属导管、散热器，在完成凝汽过程中接触了较湿冷机组大得多的金属表面，这无疑会大大增加热力系统的腐蚀产物，危害热力设备，特别是在锅炉水管内受热成垢，进而产生垢下腐蚀，造成双重危害。直接空冷设备的介质空间庞大且在真空下运行，漏入空气的机会多。由于系统pH值高，使漏入的CO2主要以碳酸盐的形式存在，难以通过系统中的除气方式（空冷系统的抽真空系统、热力除氧器）除去，从而会导致整个热力系统的腐蚀。空冷机组年平均背压高于湿冷系统造成凝结水水温较高，而且工况受外界气象影响变化较大。河北南网某600MW直接空冷机组调试时正值冬季，环境温度在10以下，而凝结水水温一般在40以上，最高时达到过60，机组在夏季高负荷下运行时凝结水水温曾一度达到80。温度对于离子交换树脂的胶溶性能有很大影响，温度愈高，树脂愈易发生化学降解。各种树脂的耐温性能不一，它们各自有其所能承受的最高温度极限。阳树脂所能承受的温度一般比阴树脂高。阳树脂可耐100或更高，强碱阴树脂可耐60，弱碱阴树脂可耐80，但要从安全出发，运行温度应低于上述温度4。阴树脂长期在高温凝结水下运行会导致分解率提高，交换容量降低，影响凝结水水质。因此阳+阴分床在水温高时，只投入阳床，将阴床退出运行。1.1.2 空冷机组的水化学特点和水质控制1.1.2.1 空冷机组水工况特点空冷机组水汽循环的特点决定了机组的水化学特性,主要有以下几点：(1) 空冷系统不存在冷却水污染凝结水的问题，直接空冷系统内流动的介质为饱和蒸汽，没有常规湿冷机组的凝汽器，不存在凝结水因凝汽器泄漏被污染的现象。(2) 由于空冷系统比常规湿冷机组水汽接触的金属换热面积大，因此腐蚀产物多，水系统带铁严重。(3) 空冷机组年平均背压高于湿冷系统造成凝结水水温较高，而且工况受外界气象影响变化较大。(4) 直接空冷系统由于系统容积大，启动时维持排气管真空所需时间长，启动时冲洗用水量较多。1.1.2.2空冷机组的水质控制空冷系统的上述特点决定了空冷机组的水质控制要求如下：(1) 凝结水含盐量低且稳定, 由于采用空气冷却,空冷机组没有冷却水的泄漏污染，不存在常规水冷式机组凝汽器泄漏,系统中不存在钙镁离子污染凝结水的问题，因此其凝结水含盐量明显低于常规水冷机组,数值大小仅决定于蒸汽品质及系统腐蚀产物。且锅炉正常运行时炉水可不进行磷酸盐处理。 （2）空冷机组具有比常规湿冷机组大得多的水汽接触表面积，导致铁、CO2等含量高，且在高真空条件下工作，因此漏入空气的机会增多凝结水中CO2(HCO-3)含量增加;也正因为其系统庞大,凝结水中金属腐蚀产物(铜、铁)增多(特别是试运期间)。因此防止水汽系统的腐蚀及减少系统腐蚀产物的携带就显得更为必要。（3）凝结水温度高。由于空冷机组的背压比水冷机组高,所以空冷机组凝结水温度比水冷机组要高,一般可达6070,因此,精处理所用树脂必须耐高温。目前强酸大孔型阳离子交换树脂的使用温度都在80以上,但强碱 型大孔型阴离子交换树脂OH型的最高使用温度仅为60左右。在夏季或机组运行工况不稳定导致凝结水水温高于60时,精处理阴床就得被迫停床,尤其是夏季,精处理阴床可能面临较长时间的停床。因机组为直接空冷,所以阴床的较长时间停运对系统SiO2含量应无太大的影响,但可能使系统的Cl-含量,尤其是炉水的Cl-含量偏高,使炉水的Cl-/SiO2比例偏大。为了控制炉水Cl-含量,就得被迫加大锅炉排污率,通过控制炉水SiO2含量在低限,从而实现炉水Cl-含量在安全范围之内,以降低锅炉发生介质浓缩腐蚀的潜在危险性，为此选择凝结水精处理系统应考虑夏季对凝结水如何处理。1.1.2.3空冷机组设置凝结水精处理系统的必要性通过上述空冷机组的水质特点和控制要求可以看出对于直接空冷机组，由于经汽轮机做完功的蒸汽经过大型的管道及散热片被强制冷却后变成凝结水。其凝汽器材质为碳钢且表面积十分庞大，在这一水汽循环过程与大量的钢表面接触，在运行过程中凝结水中必然会携带一些铁的腐蚀产物，如不及时除去，将会在锅炉水管内形成沉积造成危害。故需设置凝结水精处理装置。 锅炉在启动过程中会产生大量的金属氧化物，特别是第一次启动或长期停用而又保护不当时更为严重，因此也需设置凝结水精处理装置。由于运行中负荷变动，将会使汽水管道系统中腐蚀产物脱落，增大金属氧化物的含量，为此也应及时除去。鉴于以上原因，为了确保机组的安全稳定运行，凝结水应进行全部处理。另外根据火力发电厂设计技术规程第11.3.1条“汽轮机组的凝结水精处理系统，可采用启动期间的除铁(或除硅)处理或连续的离子交换处理方式，其系统配置应按锅炉型式及参数、冷却水质和凝汽器材质等因素确定”。第5款“直接空冷机组的凝结水宜采用除铁及除二氧化碳处理”的规定，针对以下情况，必须设置凝结水精处理系统：a) 单机容量为600MW直接空冷机组，锅炉为超临界直流炉，过热蒸汽采用二次喷水减温方式，对给水水质和蒸汽品质要求很高。b) 直接空冷机组凝结水温度高(约70左右)，主要污染物为铁和二氧化碳。c) 在机组启动时，凝结水系统含铁量很高，造成凝结水长时间不能回收。为此空冷机组必须设置凝结水经处理系统1.2本课题的主要研究内容及其研究方法本课题根据直接空冷机组的特性，通过对目前常见的凝结水精处理系统方案进行调研、分析、比较、选择。制定出最适合定州地区区域环境温度的直接空冷超临界机组的精处理系统方案，使凝结水中的腐蚀产物和杂质对空冷元件、热力设备及管道的侵害降低到最低程度，保障空冷机组的安全、经济、稳定运行。2凝结水精处理系统概述2.1 系统介绍根据超临界直接空冷机组凝结水水质特点，凝结水精处理系统的任务主要有以下几项：a) 除铁功能；b) 除低盐及除硅功能；c) 在凝结水高温度工况下系统可以运行；d) 在实现上述三项功能的同时系统出水水质必须满足锅炉给水水质要求。根据目前国内外超临界机组实际设计采用的凝结水精处理系统，主要有以下几个系统：粉末树脂覆盖过滤系统；前置过滤器加阳阴分床系统；前置过滤器加混床系统；粉末树脂覆盖过滤器加混床系统。按照西北院出具的空冷系统初步设计说明书：该电厂凝结水温度为61.465占负荷小时数为493小时，凝结水温度为63.972占负荷小时数为390小时，凝结水温度为66.831占负荷小时数为272小时，凝结水温度为69.411占负荷小时数为152小时，凝结水温度为72.01占负荷小时数为81小时，凝结水温度为74.615占负荷小时数为49小时，凝结水温度为77.215占负荷小时数为16小时，凝结水温度为78.516占负荷小时数为16小时。2.1.1粉末树脂覆盖过滤系统粉末树脂覆盖过滤器在60年代就开始在美国应用，在19661969年美国建设的65台超临界压力和亚临界压力直流炉机组中有12台采用的是粉末树脂覆盖过滤器+混床系统，有18台采用的是粉末树脂覆盖过滤器。美国的Filterite Power Generation (FPG) 公司90年代初就开始设计和总包粉末树脂覆盖过滤器系统，并且取得了骄人的业绩。但是粉末树脂覆盖过滤器在中国一直没有大规模的应用，究其原因，有以下几点：一是粉末树脂覆盖过滤器参加交换的树脂量远远少于高速混床，其除盐能力不如高速混床和阴阳分床，一旦水冷机组出现凝汽器泄露，该过滤器的缓冲效果非常有限；二是树脂粉为一次性用品，失效之后不回收直接抛弃，而目前树脂粉大都从国外进口，其价格昂贵，与高速混床相比，运行费用较高；三是担心剥落的树脂粉可能会随凝结水进入系统，对机组造成不良影响。因此对于水冷机组，优先选择高速混床作为精处理系统。但是最近几年随着300MW和600MW等大型直接空冷机组在北方富煤缺水地区纷纷上马，粉末树脂覆盖过滤器进入了高速发展期粉末树脂覆盖过滤器将过滤和除盐合为一体，兼有除铁、除盐、除硅能力，还能除有机物和胶体物质。单台设备出力大，并且粉末树脂使用后不需要酸碱再生，没有再生单元，与热力系统连接简单、在主厂内占地面积少。当凝结水温高于70时，该系统的运行方式较多，如：阴阳树脂粉运行一段时间失效后可以弃掉重新铺膜，也可以单铺阳树脂粉也可以单铺纤维粉等。粉末树脂覆盖过滤器系统按中压系统设计。该系统其缺点在机组启动时洗硅时或凝结水水质污染，其树脂粉交换容量有限，铺膜爆膜频繁，洗硅时间长，对出水水质受影响。当凝结水温度高于设计值时需解列，需配置铺膜辅助系统。系统的工艺流程为：直接空冷器凝结水泵粉末树脂覆盖过滤器轴封冷却器低压加热器。粉末树脂覆盖过滤器按中压系统设计，每台机组配备一套350%覆盖过滤器和一套铺膜辅助系统。当一台覆盖过滤器铺膜时，投入备用覆盖过滤器的，铺膜时间一小时左右，正常运行周期1520天。覆盖过滤精处理系统的运行、爆膜冲洗、树脂粉末铺膜保持等操作均采用自动程序控制。运行特点：粉末树脂覆盖过滤器的工作过程实际是过滤吸附和离子交换的共同作用。通过对国内某地区投入运行粉末树脂覆盖过滤器的统计分析，出水水质，运行出力、运行压差均处于正常范围。系统具有以下优点:过滤与吸附能力大大优于常规混床。粉末树脂过滤器使用了吸附能力更强的强碱阴树脂作为过滤介质，对水中悬浮物和胶体硅、铁的去除更为有利。从试验结果可以看出，采用粉末树脂后，除铁率从普通混床的60 %-70%提高到90%，胶体硅的去除率可达99%。由于粉末树脂的粒径降低到50m以下，大大增加了树脂与水的接触面积和反应速度,单位质量的工作交换容量大。传统颗粒树脂的工作交换容量在运行失效点时，通常只是理论交换容量的20 %-50%。粉末树脂工作交换容量在运行到失效点时，达到树脂理论交换容量的60% -95%。用 于 凝 结水精处理粉末系统过滤器系统的树脂粉是在树脂粉制造厂用高纯度、高剂量的再生剂进行完全转型的。其特点是:低杂质、粒度均匀、高再生度、与均粒树脂相比表面活性高。而且失效后不需再生重复使用，因此可以不考虑有机物、腐蚀产物对树脂的污染，酸碱再生引入污染物等问题。运行 方 式 灵活。可根据进水水质选择铺膜材料、配比及其使用剂量。凝结水中悬浮颗粒较多时(如启动阶段)，可单独用纤维粉进行过滤，待水质略有好转以后，逐渐增加树脂的比例，使凝结水质量迅速改善。降低 了 运 行水耗。爆膜、反洗、铺膜、冲洗过程中，除盐水的消耗数量极为有限;而阴、阳床树脂进行体外再生时，要消耗大量的擦洗、再生、正洗和输送树脂的除盐水。此外粉末树脂覆盖过滤器进行反洗铺膜的过程一般只需1 h-1. 5 h;远比离子交换树脂的再生时间短。设 备 简单 ，不需要再生系统及再生废液处理设备、投资省。同离子交换系统相比，系统也存在一些不足。8%的凝胶树脂;每克干树脂的全交换容量:阳树脂为4.8 mmol，阴树脂为3. 6 mmol，与常规树脂相似。由于正常运行期间每次铺膜使用的阳、阴粉末树脂分别只有40 kg和20 kg左右，约为离子交换器树脂装填量的1/20，故粉末树脂过滤器的离子交换量远远小于离子交换系统，因此，粉末树脂过滤器的化学除盐作用是很小的。运行费用高。以氢型方式初投运时，除盐效果好，但是，每次铺膜(氢型阳树脂)的运行周期只有4h左右(与凝结水中的含氨量有关，最高也不超过6 h-8 h)，由于粉末树脂不能重复使用，因此运行费用较高。目前国内尚无生产粉末树脂的厂家。在机组投产初期为了节约运行费用，电厂几乎都采用了2台粉末树脂覆盖过滤器全部投运的方式降低系统压差，甚至以降低出水水质的代价来换取较长的运行周期。该树脂粉特别是阴树脂粉在空气中极易被大气中或暴露于大气的水中的二氧化碳污染失效，导致运行周期缩短。2.1.2前置过滤器加阳阴分床系统前置过滤器加阳阴分床系统用于过滤除去空冷器的腐蚀性产物铁锈，然后用单独的阳床和阴床串联起来用于除去水中的溶解杂质。该系统的优点在于技术上可靠、运行灵活，前置滤元过滤器可以有效除铁，阳阴床可以很好的除去水中的盐分。投运时，水中含铁量高，可解列阳阴床，只运行前置过滤器。凝结水温度高时，可也解列阴床，只运行前置过滤器和阳床。其缺点在于系统压力损失较大，并且直接空冷机组在运行过程中凝结水温度具有一定的波动，且水温较高。按照西北院出具的空冷系统初步设计说明书：该电厂凝结水温度为61.465占负荷小时数为493小时。树脂的产品性能对于耐高温具有一定的要求，对于强酸大孔型阳离子交换树脂的使用温度在100以上，用在空冷机组上没有问题；对于强碱型大孔型阴离子交换树脂OH型的最高允许使用温度仅为60。当凝结水温度过高时，会导致阴树脂交换容量降低，减少制水周期；还会导致分解率提高，而污染凝结水，而且当凝结水温度高阴床解列后系统出水需调质，设备台数多，占地过大，投资费用高，并需要配置体外再生系统。从投 运 的 直接空冷机组凝结水精处理阳一阴分床式系统运行情况看，总的情况良好。出水水质指标符合设计要求(即Fe10 g/L, Na5g /L,Cu3g /L，S120g/L,C C0.2s/cm)，出力满足设计出力;运行压差处于正常范围。运行操作具有以下优点。a) 系 统 对水温变化有灵活的调节方式。当凝结水温度超过规定值时，为了保护树脂不受高温的影响，系统可以打开阴床旁路或全部旁路。由于直冷机组运行不存在凝汽器高含盐量的冷却水的泄漏问题，所以阴床旁路运行并不会对水质产生大的影响。b) 系 统 化学除盐作用较强。由于系统装填的树脂量是粉末树脂的近20倍，所以系统和粉末树脂过滤器相比具有较强的离子交换能力。尤其对硅化合物的去除大于几乎没有除硅能力的粉末树脂覆盖过滤器。c) 运 行 费用低。由于树脂可反复再生，所以大大降低了运行费用。同粉 末 树 脂覆盖过滤器相比，阳一阴分床式的离子交换系统也存在一些不足。a) 系 统 除铁能力较差。直冷机组的含铁量较高，对于铁腐蚀产物的去除要比粉末树脂覆盖过滤器差些。b) 系 统 复杂，占地面积大;投资费用高，操作复杂，再生时间长。由于酸碱的使用，系统不可避免的要受到不同程度的再生液的污染。尤其当阳树脂再生后冲洗不彻底，会使床体在投入运行的操作时带人再生废液，使大量氯离子进入系统。前置过滤器加阳阴分床系统按中压系统设计，每台机组配350的前置过滤器和350的阳床和250阴床。系统的工艺流程为：直接空冷器凝结水泵前置过滤器阳床阴床轴封冷却器低压加热器。凝结水精处理采用体外再生方式。体外再生设备全部为低压设备。为节省投资提高设备利用率，两台机组共用一套体外再生装置。该系统在国内超临界直接空冷机组有设计业绩（如上安电厂三期），还没有实际运行业绩。2.1.3前置过滤器加混床系统前置过滤器加混床系统用于过滤除去空冷器的腐蚀性产物铁锈，然后用混床除去水中的溶解杂质。该系统的优点是前置滤元过滤器可以有效除铁，混床可以很好的除去水中的盐分。机组投运时，水中含铁量高，可解列混床，只运行前置过滤器，洗硅时可再投入混床运行。当凝结水温度高时，可解列混床，只运行前置过滤器。其缺点在于系统压力损失较大，在启动过度到正常运行时过滤器需更换滤元，当凝结水温度高解列混床后，系统没有除盐功能，影响出水水质，投资费用较高，并需要配置体外再生系统。前置过滤器加混床系统按中压系统设计，每台机组配350的前置过滤器和250混床。系统的工艺流程为：直接空冷器凝结水泵前置过滤器凝结水高速混床轴封冷却器低压加热器。凝结水精处理混床采用体外再生方式。体外再生设备全部为低压设备。为节省投资提高设备利用率，两台机组共用一套体外再生装置。体外再生装置需采用高分离技术的树脂再生系统。该系统在国内超临界直接空冷机组有还没有业绩，在超临界湿冷机组和超超临界湿冷机组已有实际运行业绩（如：西柏坡电厂三期、华能玉环电厂等）。2.1.4粉末树脂覆盖过滤器器加混床系统该系统把粉末树脂覆盖过滤器和混床组合起来，系统兼有除铁、除盐、除硅能力。机组启动初期，凝结水含铁量/悬浮物超过1000 g/L时，仅投入粉末过滤器或直接排放，迅速降低系统中的铁悬浮物含量，待悬浮物1000g/L时，可投入混床。混床并入系统运行前应启动再循环泵循环至混床出水合格后方可投入运行。凝结水精处理系统中的粉末过滤器、混床各自配一套100%连续可调节旁路系统，当凝结水进出水母管压差大于0.525MPa或凝结水温度大于750C时，粉末过滤器旁路阀、混床旁路阀旁路阀门自动全部开启，并关闭凝结水系统进出水母管总阀门。当过滤器进出口压差超过0.175MPa时，投入备用过滤器，退出失效过滤器的运行。当凝结水入口温度超过600C或混床进出口母管压差大于0.35MaP时，混床旁路系统旁路阀门自动开启，同时混床进、出口阀门关闭，以保护混床树脂不受损坏，此时仅运行粉末树脂覆盖过滤器。在混床解列退出运行期间，粉末树脂覆盖过滤器可铺树脂粉末，运行一段时间失效后可以弃掉重新铺膜。而混床投入运行期间，粉末树脂覆盖过滤器可以仅铺纤维粉。系统缺点为系统压力损失较大，并需要配置铺膜辅助系统和混床体外再生系统，投资费用稍高。系统工艺流程如下：直接空冷器凝结水泵粉末树脂覆盖过滤器凝结水高速混床轴封冷却器低压加热器。凝结水精处理系统设置两级旁路，即总旁路系统和混床旁路系统，两级旁路均能通过100的凝结水量。总系统旁路只有在机组启动最初期，水质较差，不能进入凝结水精处理系统时使用，待机组正常运行后，总系统旁路始终保持关闭状态，即凝结水必须100经过处理。混床旁路有自动调节功能，在遇到下列情况之一时，旁路系统能自动打开，并进行相应的操作：a) 进口凝结水水温超过设定值（如65）时，旁路混床系统，凝结水精处理系统只投运过滤器，过滤器铺纤维粉或纤维粉加阳树脂粉；b) 当机组正常运行，凝结水水质较好时，投运全套凝结水精处理系统；c）一台混床处于再生状态时，需旁路50的水量；系统启动时，过滤器可铺纤维粉用于除铁，混床用于除盐；机组正常运行且凝结水温较低时，过滤器铺纤维粉用于除铁，混床用于除盐。机组正常运行且凝结水温较高时，过滤器铺涂阴、阳树脂粉与纤维粉的混合滤料，也可只铺涂阳树脂粉与纤维粉的混合滤料，起到一定的除盐效果。对于每台机组凝结水粉末树脂覆盖过滤器系统：当某1台粉末树脂过滤器出口水导电度升高到设定值或进出口压差升高到设定值时，该过滤器即到失效状态，则系统自动投入备用过滤器，失效过滤器自动退出运行，并进入爆膜、清洗、铺膜程序。对于每台机组混床系统,当一台高速混床出现高电导率和/或高SiO2含量和/或高Na含量和/或高的压差时, 则自动打开旁路系统并通过50的凝结水量，失效高速混床随之自动退出运行，失效树脂用水力输送至体外再生系统，以进行分离和彻底的化学再生。已再生好的备用树脂自体外再生系统输送至该混床中，并正洗至出水电导率合格后再投入使用。在混床出水电导率合格前，用再循环泵进行循环冲洗。粉末树脂覆盖过滤器，爆膜、清洗过程产生的废弃树脂粉和纤维粉排入过滤器附近的就地废水池，并用泵送至一期工业废水集中处理站，经处理后送至灰场或煤场。混床再生产生的酸碱废水排入再生站内的酸碱废水池，再用泵送入一期工业废水集中处理站处理后回用。系统配置每台机组精处理系统设置1套可处理3 50%凝结水量的粉末树脂覆盖过滤器3 50%混床系统，并设置100%的旁路。本方案由粉末树脂覆盖过滤器系统、混床系统、旁路系统、树脂分离及再生系统、酸碱储存计量系统、破膜、清洗及铺膜系统、压缩空气系统、废水收集、中和及输送系统等组成。凝结水精处理系统设置两级旁路，即总旁路系统和混床旁路系统，两级旁路均能通过100的凝结水量。总系统旁路只有在机组启动最初期，水质较差，不能进入凝结水精处理系统时使用，待机组正常运行后，总系统旁路始终保持关闭状态，即凝结水必须100经过处理。混床旁路有自动调节功能，在遇到下列情况之一时，旁路系统能自动打开，并进行相应的操作： a) 进口凝结水水温超过设定值（如65）时，旁路混床系统，凝结水精处理系统只投运过滤器； b) 当机组正常运行，凝结水水质较好时，整套凝结水精处理系统投运； c）一台混床处于再生状态时，需旁路50的水量。凝结水精处理粉末树脂覆盖过滤器设计成单列并联布置，即每台机组设置三台粉末树脂覆盖过滤器，以及相应的阀门、管道和护膜管路等组成，每台过滤器可处理一台机组50%的凝结水流量，正常运行二运一备，过滤器单元设有旁路，精处理系统（进出水母管端处）在运行中出现进出水母管两端差压 0.175MPa的情况时，PLC工控系统在接受以上信号后会自动开启旁路门，100%的凝结水经旁路系统回到汽机凝结水系统，此时，同步启动护膜泵，关闭粉末树脂覆盖过滤器的进、出水门。确保机组安全运行及过滤器膜层稳定。对于每台机组混床系统,当一台高速混床出现高电导率和/或高SiO2含量和/或高Na含量和/或高的压差时, 则自动打开旁路系统并通过50的凝结水量，失效高速混床随之自动退出运行，失效树脂用水力输送至体外再生系统，以进行分离和彻底的化学再生。已再生好的备用树脂自体外再生系统输送至该混床中，并正洗至出水电导率合格后再投入使用。在混床出水电导率合格前，用再循环泵进行循环冲洗。树脂分离及再生系统包括树脂分离塔、阳再生兼树脂贮存塔及阴再生塔。系统性能指标见表2-1.表2-1性能指标汇总表项目单位典型启动时进水值典型启动时出水值正常运行状态进水值正常运行状态出水值二氧化硅mg/L302010钠mg/L203总铁mg/L100050405总铜mg/L5015102氯mg/L103阳导电度(25) 0.2 0.2加氧处理挥发处理0.15需处理的凝结水量额定值：1550 m3/h；最大值： 1740 m3/h。主要设备规范及结构特点A、粉末树脂覆盖过滤器 直径： f176030设备高度： 4300 mm壳体材质： 16MnR滤元材质： 聚丙烯线 骨架材质：316L滤元长度： 1788mm过滤精度： 正常时：5mm滤元数量： 348根/台设备空载重量： 5600kg设备运行重量： 12475kg正常运行压差： 0.02-0.03MPa最大运行压差： 0.175MPa最高工作温度： 88C设计压力： 4.2MPa试验压力： 5.25MPa每台设备正常出力： 750m3/h每台设备最大出力： 870m3/h运行周期： 20-30天或压差达0.175MPa每台过滤器内部安装滤元348根，进水口设在设备底部，出水口亦设在下封头，当水流经设备后能滤去水中大部分的盐分及悬浮物。在设备下部共设四个进气口，以便气反洗时布气均匀。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脱离滤元表面，便于反洗时予以清洗。B、高速混床 型式： 球型 设备出力：（额定/最大） 740/870m3/h直径： 3256 mm工作压力： 0.150.35 MPa设计压力： 4.6 MPa试验压力： 5.75MPa设备运行流速 100m/h树脂高度： 1000 mm 树脂规格： DOWEX MONOSPHERE 650CDOWEX MONOSPHERE 550A 设备本体材料： 16MnR 设备防腐层： 2层/5mm设备内部装置：进水装置型式、材质： 档板+多孔板水帽、316SS 出水装置型式、材质： 弓形板双速水帽、316SS 布气装置型式、材质： 档板+多孔板水帽、316SS精处理混床的内部设有进水装置，出水装置等，进水装置设为挡板加多孔板旋水帽型。即充分保证进水分配的均匀，又防止水流直接冲刷树脂表面造成表面不平，从而引起偏流，降低混床的周期制水量及出水水质。出水装置设计为弧型多孔板加水帽，整个装置均采用不锈钢制作，其作用有二个：第一，由于水帽在设备内均匀分布，使得水能均匀地流经树脂层，使每一部分的树脂都得到充分的利用，可以使制水量达到最大的限度；第二，光滑的弧形不锈钢多孔板可减少对树脂的附着力，使树脂输送非常彻底。该系统在国内超临界直接空冷机组已有设计业绩（如：陕西蒲城电厂三期、华电土右电厂一期、大同二电厂三期等），但还没有实际运行业绩。3系统综合对比3.1对于超临界空冷机组凝结水精处理系统方案对比分析对于超临界空冷机组凝结水精处理系统方案比较见表3-1。表3-1