凝结水精处理知识集粹

1、凝结水精处理知识集粹高塔分离法系统简介目录1、 系统简介及该系统在国内应用情况；2、 系统工艺流程简介和控制系统简介；3、 系统内设备结构特点；4、 高塔分离法系统与其它系统的技术、经济比较。1、 系统简介及该系统在国内应用情况：凝结水精处理系统的作用在于除去凝结水中溶解的微量矿物质，如：Fe2+、Fe3+、Cu2+、SiO2、Na+、Cl-等以及少量的悬浮物和溶解固形物。这些物质可能在不同情况下和系统中的金属起作用而引起过早的破坏，或沉积在系统中，造成系统效率低下和机械破坏。因此，要满足高参数，大容量发电机组对锅炉水质的要求，使凝结水精处理系统真正起到保护热力系统，增加经济效益的作用，对凝结

2、水精处理系统，除了设备本体（特别是混床）S的设计，树脂的选择和配比，凝汽器泄漏量要降低到最低限度，更重要的是要注重树脂分离再生方法的选择。凝结水精处理系统的运行效果也正取决于分离再生方案的选择。目前国内正在运行的凝结水精处理系统的树脂分离再生方法主要有：氨化法、浓碱浮选法、中间抽出法、锥体分离法、高塔分离法等。其中高塔分离法系统是1993年以来在中国电力系统凝结水精处理系统中应用最为广泛的一种方案。近几年，国内已有16家电厂，35台机组的凝结水精处理系统应用了该系统，其中有31台300MW机组，5台600MW机组，已经投运的21台机组。嵩屿电厂、湘潭电厂、襄樊电厂从1997年投运到目前一直保持

3、良好的运行状况，最长运行周期可达70多天，正常4050天，是目前国内唯一能实行氨化运行的凝结水精处理系统。莱城电厂、平凉电厂等国产化机组在九九年以后也已相继投运。高塔分离法系统与其它系统相比，其设计原理更简单，仅仅利用了水力分层原理和阳阴树脂的比重不同以及树脂粒径差异对阳阴树脂进行分离。该系统具有以下特点：（1） 操作简单，不需要特殊的化学药品或特殊的操作工艺；（2） 可以排除分离后阳阴树脂过渡区的危害；（3） 完全分离后，不但阴树脂中的阳树脂，而且阳树脂中的阴树脂交叉污染0.4%，为混床实现氨化运行创造了必要条件（而其它系统树脂分离后阳中阴将达到0.4%。这个指标要实现氨化运行是不行的）；（

4、4） 混床在氨穿透后，能在氨型周期正常运行。这套系统不仅能有效地应付凝汽器的少量泄漏，还能够连续地去除热力系统运行、机组启停时所产生的腐蚀产物；能连续地去除凝结水、补给水中带入的SiO2和其它杂质；另外，对于减少机组启动时冲洗水的损失含铁量尽早合格，从而加速机组启动投运有十分显著的效果。2、 系统工艺流程简介和控制系统简介：这套系统完整的供货范围包括：混床单元、旁路单元、再循环泵单元、再生单元、冲洗水泵单元、罗茨风机单元、酸碱贮存单元、酸碱计量单元、阀门、管道、树脂、程控系统、仪表、电气等。主要系统的工艺流程：（1） 混床单元：混床单元设置3台或2台混床，正常运行情况下，2台运行，1台备用（当

5、只设2台混床时，2台运行，不设备用）。当运行混床的出水导电度超标（0.2s/cm）或SiO215g/l或Na+值0.1g/l或进出口压差大于0.35MPa时，备用混床投入运行，失效混床解列，退出运行，失效树脂送往分离塔分离、再生。（当不设备用混床时，1台混床失效，则打开旁路50%，退出失效混床）。本系统设一套能通过100%凝结水流量的旁路系统，当凝结水温度超过50或系统压降0.35MPa时，旁路门自动开启，同时自动关闭混床进出口阀门；当混床因某检测指标超标，经停运再生时，此时旁路门亦可自动打开，对凝结水流量自动调节，以确保机组安全运行。混床的投运、停运、解列、树脂的输送、分离、再生、混合等步骤

6、均采用PLC进行程序控制。（2） 再生系统：高塔分离法系统的树脂分离，再生系统由树脂分离罐（SPT）、阴树脂再生罐（ART）、阳树脂再生罐兼树脂贮存罐（CRT）及废水树脂捕捉器（WRT）组成。树脂分离再生过程：a、 精处理混床内失效树脂被送入分离罐内，先进行初步空气擦洗，使失效树脂上较重的污染物分离出来，随水流排出分离罐，然后将上部锥体部分水排空，以4450m/h的高速水流从SPT下部将树脂床层托至上部收集区。b、 降低水流速（大致分46m/h、23 m/h、12 m/h、6 m/h、3 m/h左右），至阳树脂临界沉降速度，维持一段时间，使大部分的阳树脂聚集到锥体与直筒段的分界处，再降低水流速

7、使阳树脂沉降下来；继续降低水流速至阴树脂临界沉降速度，维持一段时间，使树脂聚集，再降低水流速，使阴树脂沉降下来。（为使树脂能有序沉降，沉降速度差控制在2040m/h之间）。此分离过程可重复进行，以保证阳、阴树脂的彻底分离，关键是控制适当的流速以及能使阳、阴树脂分别沉降的临界沉降速度，树脂的临界沉降速度可预先实验测定，但一般根据现场具体情况在调试过程中确定，整个过程可由程序自动完成，水流量及通过分离罐底部的流量控制阀控制。c、 树脂的输送。l 先输送阴树脂。阴树脂的输送口位于混脂层上方。以便留下一定的阳树脂作为混合树脂层。l 再输送阳树脂。阳树通过分离罐底部的阳树脂输送口送往阳再生罐。d、 树脂

8、擦洗、再生阳，阴树脂分别输送到阳、阴树脂再生罐后，进水至树脂床层高度，空气擦洗，使杂质从树脂表面分离，擦洗作用继续的同时水从罐底部集水装置进入，使罐内水往上升，树脂床层膨胀，当树脂床层膨胀大约50%水位时，关闭罐体的排空排气阀，从而在罐内形成一个有压力的空气室，停止进水及空气，同时打开再生液分配及罐底部集水装置阀门，由于空气室快速泄压，使杂质随水快速冲出。使操作可重复进行，直至树脂被清洗干净。再生液分配装置和底部集水装置的间隙比破碎树脂大而比整粒树脂小，这样可以在冲洗阶段排出碎树脂，截留住整树脂，又能保证再生液均匀进入。这种设备上的结构和冲洗步骤排除了杂质和破碎的树脂，可防止在树脂床层内杂质和

9、破碎树脂的滞留而破坏分离过程和影响再生效果。因为破碎阳树脂的沉淀特性与阳树脂相似，在分离时逗留在树脂床层上方，混合在阴树脂内，再生时接触碱而转变成Na+型树脂，投运后在混床氨型阶段大量泄漏Na+而使混床不能正常运行，大大缩短运行周期。这种结构上的设计与“T塔”系统相比，省去了专门的树脂处理罐，操作更为方便且效果更好。e、 树脂混合备用阳、阴树脂分别再生结束后，阴树脂输送到阳树脂再生罐中，空气混合后备用。（3）控制系统简介：本控制系统采用以CRT站为控制中心，即通过CRT画面和键盘对整个工艺系统进行监视和控制，控制室不设二次仪表盘。在凝结水控制室，设有两台动能相同互为备用的CRT站，对每台机组的

10、凝结水精处理混床系统和共用再生系统进行监视和控制。CRT屏幕能显示工艺流程及测量参数，控制对象状态也能显示成组参数，当参数越限报警或控制对象故障或状态变化时，能以不同颜色进行显示。所有被监控的信息均能打印记录。由PLC实现对现场设备工艺步骤的程序控制，对泵、风机、阀门的电气联锁，各设备之间的联锁保护等。系统的控制和程序能够满足整个工艺系统要求，可对各取样点的温度、压力、流量、导电度、硅酸根、钠离子浓度等进行监测记录，并能对系统进行故障显示、报警、联锁。本控制系统采用自动控制、远操和就地手操相结合的方式，保证整个系统的可靠运行。（1）自动控制时，通过执行与工艺要求一致的PLC程序，通过CRT实施

11、对整套设备的控制和显示，包括系统工艺流程的运行，不同工艺状况的自动切换，紧急状态下的自动停机、报警等。（2）远操时，在操作人员的干预下，实现成组控制系统运行以及通过计算机键盘对现场设备实现一对一的远方操作。（3）就地手操进，相应的设备从整个系统中解列出来，由操作人中在就地设备上进行操作。以上由自动远操就地或者就地远操自动的切换都是无扰的平滑的，也就是说在切换的过程中不会出现自动控制上的扰动或工艺流程上的紊乱。3、 系统内主要设备的结构特点：（1） 高速混床a、 采用多孔板加水帽的布水装置，并且布水采用二级布水，保证了布水的均匀性，并有效防止大流量水流对布水板和树脂床的冲击。b、 底部双碟形的集

12、水出水装置，保证了树脂输出率99.9%。c、 特殊设计的水帽结构，可冲洗基座处的残留树脂，保证树脂被彻底扫除，无残留死角。（2） 树脂分离罐由下部相对较小的圆柱形沉降区和上部锥形树脂收集区组成。在收集区，水流速在垂直方向上逐步递减，避免树脂压实，以利于树脂分层。a、 罐内设有会产生扰动的中间集水或排水装置，使得反洗时水流有均匀的柱状流动，反洗、沉降及输送树脂时，内部搅动可减至最小；b、 将分离塔的沉降区设计成较高的柱状，可使分离塔的截面积尽可能的小，且树脂沉降空间大，优化高度与直径比例，使分离后树脂交叉污染区的容积减到尽可能的小；c、 分离塔的侧壁上设计了79个窥视镜，操作人员可方便地观察交界

13、面来了解分离输送情况。（3） 阳、阴再生罐独特的再生液分配装置设计，结合“向下冲洗”的工艺流程，有效地去除杂质和破碎树脂。4、 高塔分离法系统与其它系统的技术、经济比较。序号比较项目高塔分离法其它分离法比较结果1分离效果分离彻底、树脂交叉污染在0.1%以下分离后阳树脂中的阴树脂达到0.5%左右高塔法分离更彻底2运行方式混床能以H+/OH-方式顺利过渡到NH+/OH-运行只能H+/OH-运行3运行周期运行周期一般可达40天左右，最长70天运行周期只有714天4每台混床全年再生次数混床运行周期按40天计，一年再生9次运行周期按7天计，一年再生52次高塔法每台混床一年再生43次5每台混床全年再生酸碱

14、耗量（加树脂比例按阳：阴=3：2，床深1m）每次再生耗30%HCl 920kg，30%NaOH 900kg，全年30%HCl 8.3吨，30%NaOH8.1吨每次再生耗酸碱量同左，全年耗30%HCl 47.8吨，30%NaOH 46.8吨高塔法每台混床一年少耗31%HCl 39.5吨，30%NaOH38.7吨6每台混床再生废水中和耗酸（碱）量每次再生废水中和耗酸（碱）量为0.1吨，全年耗酸（碱）量为0.9 吨每次再生废水中和耗酸（碱）量为0.1吨，全年耗酸（碱）量为5.2 吨高塔法一年节约中和耗酸（碱）量4.3吨7全年再生耗用凝结水量每次再生耗用凝结水按150吨计，全年耗水1350吨每次再生耗

15、用凝结水按150吨计，全年耗水7800吨高塔法每年节省再生用凝结水6450吨8全年耗电每次再生电按650度计，全年再生耗电5850度每次再生电按650度计，全年再生耗电33800度高塔法每年节约再生用电27950度根据以上技术经济比较，按一台300MW机组凝结水精处理系统配两台混床，则两台300MW机组凝结水精处理系统若采用高塔法多年可节约运行费用约：（1） 节约再生用酸、碱费用：31% HCL 158 T ： 158T×1000元/T=15800元30% NaOH 154.8T： 154.8T×900元/T=139320元 ( 2 ) 节约中和用酸（碱）费用： 4

16、5;4.3T×900元/T=12900元 ( 3 ) 节约再生耗用的凝结水量： 6450T×4×2元/T=51600元 ( 4 ) 节约再生耗用电费用： 27950度×4×0.5元/度=55900元 全年共节约直接费用：158000+139320+12900+51600+55900=417720 元另外，由于其他系统运行周期短，再生频率高而导致增加的人工费用、设备损耗费用、树脂因频繁再生造成使用寿命缩短等因素，每年将至少造成20万的费用。因此，高塔法系统由于其良好的分离效果而使运行周期大大延长，每年可节约综合费用约60万元。凝结水精处理培训教材

17、一在电厂热力循环中的作用（过滤、除盐）1提高汽水品质，缩短机组启动时间，提高机组安全性。2当凝汽器泄漏时保护热力系统，保证机组有足够的时间检漏或停运。3延长热力设备的使用寿命。如果说电厂热力循环是人体中的血液的话，那么凝结水精处理可以说是人体中的肾脏。二主要设备的结构及特点本系统采用高塔法分离技术1高速混床（DN2200）进水装置采用挡板与多孔板加水帽（46只）双重布水，出水装置采用蝶形多孔板加水帽（96只），相对于以前进水装置采用辐射支管更加均匀，避免了水流对树脂表面的冲击，使得床层厚度不均而引起偏流，内设平衡管。2树脂捕捉器（DN500）不锈钢梯形绕丝，防止混床漏过的树脂进入热力系统。3再

18、循环泵（Q265t/h）作用有二：混床投运初期水质不合格，必须使其再循环合格后方能投运；启动再循环可以用小流量均匀得使床层压实，防止运行发生偏流，而大流量则不容易均匀压实床层。4分离塔（DN1300/DN2100）进水装置采用异形支母管式，出水装置采用弓形多孔板加双速水帽（31只），外形下筒体直径小，上部采用倒锥形，塔体高，此种结构特点：a 反洗膨胀空间大；b 倒锥形使流体的流速发生渐变化，利于阳阴树脂的分离；c 底部小直径树脂输送时减少混脂量。5阳再生塔兼树脂贮存塔/阴再生塔（DN1500/ DN1200）进水装置和进酸碱装置采用梯形绕丝支母管式，出水装置采用弓形多孔板加双速水帽（20/12

19、只），双速水帽有利于树脂输送彻底。6废水树脂捕捉器（DN1200）防止发生事故树脂跑掉，筒体上设有液位开关。7压缩空气贮罐（DN1500），电热水箱（DN1800），酸碱贮罐（DN2500）8冲洗水泵，罗茨风机，树脂添加小车三系统运行说明1树脂输送到混床后充水，与以往相比，在排气管道增加了液位开关，采用液位开关动作和时间双重控制进水阀门关闭，更加智能化与节约水，该方法在再生单元排气中也有相同的应用。2混床投运前进水应符合要求，铁含量小于1000ppb，有些电厂控制在200500ppb。3投运前混床先升压，与以往相比，在混床进水管上增加了压力开关，升压达到压力开关设定值后再关闭升压旁路，比用时间

20、控制更加安全，防止因升压旁路阀故障而造成事故。4启用再循环，出水合格后开启混床出水阀，混床投运成功，两台混床全部投运后，关闭凝结水总旁路阀，监测出水电导、Na、Si、温度、压差、制水量等指标至失效。5混床停运，开启旁路阀50，关闭出口阀，进口阀，卸压。6针对混床系统的旁路阀，在电厂热力系统中占有十分重要的地位，因而在关闭的控制上应以安全为首要目的，旁路阀控制为有条件关闭，无条件打开，旁路阀的开度设定值只有管理员才能有权限修改（通常有3个值100，50，3）；在两台混床的进出水门全部开反馈信号到位的条件下才能完全关闭；一台混床投运时开度在50及以上；两台混床投运时在3及以上；需要完全打开旁路门而

21、完全关闭两台混床的进出水门时a 进水温度超过55度；b 进出口压差超过0.35MPa。四失效树脂再生说明1混床树脂输送到分离塔混床卸压树脂气力输送气水输送管道单向/双向冲洗。此步骤的关键点是一定要检查混床内的树脂是否输送干净彻底，这点对出水的水质非常重要。2阳塔内再生好的备用树脂输送到混床树脂气力输送气水输送双向冲洗混床充满水阳塔充满水。此步的关键点同样要检查阳塔内的树脂是否输送干净彻底，而且在树脂输送过程中，混床的排水一定要顺畅，防止阴阳树脂在混床内发生二次分层。此步后，混床可以进行投运的步骤。3失效树脂在分离罐中的反洗分层分离罐充水压力排水（树脂表面约200mm）空气擦洗反洗进水压力排水反

22、洗分层，此步中空气擦洗的作用是初步去除树脂表面的金属氧化物，并且消除阴阳树脂颗粒的静电吸引现象，反洗分层应根据现场实际把握反洗的流量及流量的剃度变化以使得阴阳树脂的分离界面清晰彻底，在分离的过程中，我们还考虑到了分离罐底部出脂管里的树脂死角，在反洗过程中采用脉冲的方式把死角消除。4阴树脂水力输送到阴再生塔，阳树脂输送到阳再生塔在输送阳树脂的过程中应注意输送过程中树脂界面平稳不能波动，避免输送中产生“漏斗”现象，输送终点采用光电开关控制，在使用中注意保持视镜的清洁，过多的灰尘可能影响光电开关的工作。5阴树脂再生/阳树脂再生阴阳树脂进入再生塔中，先空气擦洗，过程为顶压排水空气擦洗空气擦洗/水反洗加

23、压底部及四周冲洗充水如此反复若干次，在再生塔中空气擦洗由于树脂量少，相对于在分离塔中擦洗的更彻底；空气擦洗合格后进再生液置换快速漂洗空气擦洗若干次最终漂洗，此步中的进再生液和置换过程中，我们同样考虑到了再生塔底部出脂管里的树脂死角，仍采用脉冲的方式把死角消除，使树脂的每个角落都能得到再生。而空气擦洗目的是为了使树脂中的再生液更容易洗掉，使后面的最终漂洗很快结束，节约用水，另外，树脂经再生后发生膨胀，树脂内部的通道扩大，有利于残余的附着物脱离。最终漂洗的终点建议电导控制在5us/cm。6阴树脂输送到阳再生罐混脂并漂洗作为备用采用特殊的混脂方式，阳罐放水至混脂上部约200，开启罗茨风机混脂，混脂均

24、匀后打开阳罐中排阀，此时边放水边空气混脂，至树脂不再搅动后停止风机，此方法优点是防止混树脂在沉降过程中发生二次分层。五混床的H-OH型运行及NH4-OH型运行H-OH型运行原理：RH+ROH+Na+CL-=RNa+RCL+H2ONH4-OH型运行原理：RNH4+ROH+Na+CL-=RNa+RCL+NH4OHKH2O1014远小于KNH4OH1.8×105，可以看出，H-OH型运行交换离子的能力要比NH4-OH型运行交换离子的能力大的多，因而实现NH4-OH型运行所需要的条件也就苛刻的多。然而，实现氨化运行后能够延长混床运行的周期，减少再生次数，节约酸碱耗量，降低再生人工成本，延长树

25、脂的使用寿命，从而实现降本增效，减少环境污染，因此我们要努力追求实现NH4-OH型运行。六影响NH4-OH型运行的主要技术因素1树脂的分离度在假定树脂的再生度为100的情况下，我们可以根据下面的公式计算出阳树脂中允许的阴树脂含量XRCL和阴树脂中允许的阳树脂含量XRNa。XRCL=RCL/RCL+ROH=1/(1+ROH/RCL)=1/（1+OH-/CL-）Cl-：混床出口Cl-的允许值OH-：混床出口OH-浓度（与出水pH值有关）XRNa=RNa/RNa+RNH4=1/(1+RNH4/RNa)=1/1+NH4+/(Na+K)Na+：混床出口Na+的控制值NH4+：混床出口NH4+的浓度（与出

26、水pH值有关，NH4+=OH-）影响树脂的分离度的因素a 树脂的沉降速度比（与阴阳树脂的比重、粒径、反洗水温度等有关）太大易分离但不易混合，影响出水水质太小易混合但不易分离，引起交叉污染，同样影响出水水质有资料说明阳阴树脂的沉降比n控制在1015，在选用树脂时应尽量选用均粒树脂，且预处理时一定要把碎树脂反洗干净。 m为流体粘度，Pa·s，s为树脂的湿真密度，kgm3，为流体密度，d为树脂颗粒直径， kgm3，g为重力加速度，ms2b 分离罐的结构及反洗分层和树脂输送的工艺分离塔配水、集水装置配水均匀，内部尽量无死角，无影响水流扰动的装置，有足够的反洗膨胀空间，反洗水压力恒定（冲洗水泵

27、出口加稳压阀），流速改变平稳缓慢而不引起扰动（反洗阀采用调节阀）；分离塔中分层后的树脂输送到各自再生塔过程中均匀平稳，避免产生“漏斗”现象，树脂在管道和设备中输送彻底干净，无遗留死角等（采用管道双向冲洗及气力输送）。2树脂的再生度（增大再生剂用量，进再生液装置、集水装置配水均匀）在假定阴阳树脂的分离度为100的情况下，我们可以根据下面的公式计算出在要求的混床出水水质下，阳树脂的再生度XRNH4和阴树脂的再生度XROH。XRNH4 =RNH4/RNa+RNH4 =1/1+K(Na+/NH4+)Na+：混床出口Na+的控制值NH4+：混床出口NH4+的浓度（与出水pH值有关，NH4+=OH-）XR

28、OH=ROH/RCL+ROH= 1/1+ K (CL-/OH-)CL-：混床出口CL-的控制值OH-：混床出口OH-浓度3混床的进水水质铵化混床的特点实际上是“在纯净的水质中制取更为纯净的水质”，它对混床的进水水质要求是很高的，我们可以通过下面的公式来计算出在H-OH型运行到NH4-OH型运行的转型阶段，混床人口Na含量的极限允许值Na+r。Na+r=5.882×10(6-pH)K×Na+q×NH3rNa+q：氨化混床出水Na+含量控制值，g/LNH3r：氨化混床入口水含NH3量，g/LpH：为氨化混床运行pH值因此，要想实现混床铵化运行，凝汽器一定不可以泄漏，在

29、机组投运的过程中也不推荐投运铵型混床，通过该公式，我们可以发现在转型时可以提高进水氨的含量，减少H-OH型阶段的制水量，这样可以使转型时Na的峰值尽量降低在允许的范围内。4再生剂的质量（混床NH4/OH型运行时：NaOH浓度32%，NaCL含量0.004%，NaCO30.04%，Fe2O30.0003%，Na2CO30.001%，CaCL20.0001%，AL2O30.0004%，SiO20.0015%，硫酸盐0.001%。；HCL31%液体，铁含量0.01%，硫酸盐含量0.007%SO42-，砷含量 0.0001%As。)再生剂的质量是影响树脂再生度的一个重要因素，尤其是阴树脂，因为目前Na

30、OH的杂质含量普遍较高，不计其它方面的影响，单从CL的影响，阴树脂的再生度XROH可通过下面的公式计算。XROH =ROH/ROH+RCl=1/1+（KCl-/OH-）OH-：碱液的浓度，mol/LCl-：杂质CL-的浓度，mol/L措施：提高再生剂的纯度，再生剂在贮运过程中避免受到污染，NaOH避免与CO2接触，定期取样监测，CO2吸收器要定时更换填料等。5再生剂的用量排出液中Na的控制值Na+p=0.274×K×K×10(11-pH)×Na+q×CH排出液中CL的控制值Cl-p=0.25×10(11-pH)×Cl-q&#

31、215;COHNa+q、CL-q：分别为混床出水Na+、CL-含量控制值，mg/LpH凝结水pH值CH、COH：再生时选用的酸，碱浓度，%K、K：树脂对离子的选择性系数综上所述，混床能否实现铵化运行，取决于多方面的条件，只有在调试与运行的过程中不断完善，并且在整个电厂系统运行稳定后再逐步实现。七系统调试1调试人员的安排及职责范围的确定，防止处理问题时互相推委、效率低。2设备内件的检查，设备水压试验。3除盐水箱供水，设备及管道的冲洗。4泵、风机等设备的单机调试。5程序下载，泵机、自动阀门传动及反馈试验，旁路阀联锁保护试验。6程序进行模拟调试及设备带水调试，关键阀门的开度整定。7树脂装填，树脂预处

32、理，树脂再生，再生仪表调试。8机组启动，混床投运，混床仪表调试。9混床失效，树脂再生，主要调试树脂分离、空气擦洗及再生效果。凝结水精处理需要考虑的问题前 言保持现代发电设备中锅炉给水有高纯度的重要意义已为中华人民共和国的同行在设计电站时所认识，因此在300MW及更大容量的汽轮发电机组中均考虑了此因素。用凝结水过滤和凝结水精处理进行除杂质脱盐，已是高温高压汽轮发电机组运行时常用的方法。凝结水精处理除去微量溶解矿物，这些物质可能在不同情况下与系统中武汉凯迪水务有限公司一、公司简介武汉凯迪水务有限公司是新加坡Asia water service ple Ltd公司与武汉凯迪电力股份有限公司共同投资设

33、立的中外合资企业，公司注册于武汉东湖新技术开发区，拟于2004年在新加坡证券交易所挂牌上市，证券简称“亚洲水务”。公司致力于以水处理系统为核心的环保产业和以其产业为核心的资本营运，现有污水治理（原武汉凯迪电力股份有限公司污水事业部）、化水处理（原武汉凯迪动力化学有限公司）、系统控制（原武汉凯迪测控工程有限公司）三大事业部及受托管理的一家电站设备制造公司，主要从事电力系统水处理、市政污水、市政自来水、工业废水、海水淡化、石化、化工、冶金、煤炭、电子等行业的水处理及其控制系统的技术开发、技术服务、工程设计、设备成套及工程总承包业务，公司依托雄厚的技术实力、投融资及资本营运能力，设计、采购、施工多种

34、水处理项目并营运管理。公司始终坚持“以人为本、科技领先”的方针，技术研究与开发是公司业务中至关重要的部分，公司研发部门由大约110名全职的专业技术人员组成，占公司员工总数的40%，绝大多数研发人员拥有学位及国家授予的工程师、高级工程师、教授级工程师的任职资格，其中工程师以上专业技术职称人员占公司员工总数的80%。公司的研发设计队伍专业负责技术的开发、工程项目的设计开发、设计的实施。公司坚持自主开发为主，同时公司正与多家国际知名水处理公司签有长期的技术合作协议，始终保持并拥有水处理方面的最新、最专业的先进技术。近来内，公司成功地承接了国内百余家电厂的凝结水精处理系统、膜处理系统等工程项目和市政、

35、电力、化工、食品、医药等行业的废水、污水处理工程项目，公司以先进的技术、科学的管理、完善的一体化服务，良好的信誉得到用户的高度评价。 2凝结水精处理装置的功能 21连续除去热力系统内的腐蚀产物、悬浮杂质和溶解的胶体SiO2，防止汽轮机通流部分积盐。 22机组启动投入凝结水精处理装置，可缩短机组启动时间。降低汽包锅炉的排污量，节省能耗和经济成本。 23凝汽器微量漏泄时，保障机组安全连续运行。可除去漏入的盐份及悬浮杂质，有时间采取查漏、堵漏措施，严重漏泄时，可保证机组按预定程序停机。 24 除去漏入凝汽器的空气中的CO2。 25除去因补给水处理装置运行不正常时，带入的悬浮物杂质和溶解盐类。3凝结水

36、精处理系统设计的主要原则 31凝结水精处理属于热力系统的一部分，在主厂房布置时，就应考虑凝结水精处理装置的合适位置，一般将凝结水精处理装置放在凝结水泵与低压加热器之间。 32 凝结水精处理主设备布置于主厂房零米层且靠近凝汽器。 33体外再生装置可两台机组的精处理合用一套。再生系统应有添加及更换树脂的设施，它们布置在两台炉之间（或毗邻建筑）的单独厂房内。 34要防止酸、碱、树脂之类漏入凝结水系统之中，且要有保护措施。 35中压凝结水精处理系统中树脂输送管道上应有带滤网的安全泄放阀，防止再生系统超压、损坏设备，同时防止树脂的流失。 36要有调节性能良好的旁路系统及超压、超温的报警措施。 37装设一

37、定数量的必要隔离手动阀门，以便在凝结水精处理设备连续运行的同时，可以允许进行单台设备的检修工作。 38精处理设备和输送树脂的管道，要有窥视镜，便于观测设备内部和管道内树脂流动情况。 39由于使用酸、碱及氨等药品，应设专门的排水设施。 310凝结水精处理整套装置应装设必要的在线监测仪表和就地指示表计，用于监测水质和运行终点。 311中压阀门一般采用电动或气动蝶阀，树脂管上用气动球阀，酸碱管道上用气动衬胶隔膜阀。4凝结水精处理系统介绍41凝结水精处理系统由下列单元组成411混床单元：由混床系统（高速混床和中压树脂捕捉器及其管道仪表）、旁路系统和再循环系统组成；412体外再生单元：由树脂分离、擦洗、

38、再生、贮存设备及其管道仪表组成；413冲洗水单元：由冲洗水箱、冲洗水泵及其管道仪表组成；414罗茨风机单元：由风机及其附属设备、管道仪表组成；415酸碱计量单元：由酸碱计量箱、喷射器（或计量泵）及其管道仪表组成；416热水单元：由电（或汽）加热的热水箱及其管道仪表组成； 417酸碱贮存单元：由酸碱贮罐和卸酸碱泵及其管道仪表组成。 42 600MW级机组的凝结水精处理一般系统参数2×600MW机组的凝结水精处理每台机组一般设3×50%的高速混床，二台运行，一台备用，凝结水100%处理，其凝结水量在14131700m3/h之间，正常压力在2.83.6MPa之间，凝结水温度在34

39、50之间。混床系统在脏床和最大流量下，进出口压差不超过0.4MPa。在清洁床正常流量下，高速混床运行压降不超过0.2MPa，树指捕捉器的进出口压差不超过0.1MPa。凝结水经氢型混床处理后凝结水质量标准（DL/T56195）硬度(mol/L)电导率(经氢离子交换后25)(s/cm)二氧化硅(g/L)钠(g/L)铁(g/L)铜(g/L)00.215583 43凝结水精处理系统凝汽器凝结水泵高速混床树脂捕捉器低压加热器除氧器 431由凝结水泵送来的凝结水进入高速混床进水母管，分成三路分别进入各台混床系统，经过滤交换后，处理后凝结水汇集到母管去低压加热器进入热力系统，详见附图1：凝结水精处理系统图。

40、 432在进水母管上装有温度表、压力表和电导率仪表，在出水母管上装有在线钠表、硅表、电导率表、加氨后的母管还设有在线pH表。 433在进水母管和出水母管上均设有排放门和100%凝结水量流过的旁路阀门，当温度、压力超过规定值，或者混床系统因故不投运，所有凝结水走旁路直接进入热力系统。 434高速混床进水管上设有压力表、流量表以及手动隔离门、电动（气动）进水门和小旁路升压门，高速混床本体上部设有空气门、进冲洗水门和树脂进口门，本体下部还设有树脂出口门、进压缩空气门，出水管上设有出水门、手动隔离门和在线钠表、硅表、电导率表和压力表。 435高速混床和树脂捕捉器的进出口管之间各设有压差表。 436高速

41、混床出水管设有再循环门与再循环泵连接，在高速混床投入运行前进行正洗（再循环用）。 44凝结水精处理体外再生单元 本公司体外再生单元包括阴树脂再生/分离塔、树脂隔离罐和阳树脂再生/贮存塔及其管道阀门和控制仪表，运行操作按5大步序进行程序控制。 441树脂清洗 高速混床失效的树脂，输送到阴树脂再生/分离塔，经空气擦洗和正洗，洗去树脂表面污物。根据树脂脏污程度确定清洗次数，一般只反复擦洗34次，最多可擦洗数由操作设定，以清除树脂表面污物为目的。 442树脂分离 失效树脂经正洗后，先快速进水，托起全部树脂，再降低流速，慢慢进水，使阳树脂先向下沉降。等全部树脂沉降完后，从阴塔底部进水和一小股CO2气，使

42、水酸度为2mg/L。将阳树脂从下部送到阳树脂再生/贮存塔内，由树脂管上的电导率仪和光电界面检测仪表来监测树脂输送终点。其后将阴塔内混脂输送到树脂隔离塔内，由反冲洗水将树脂管内残存树脂冲到树脂隔离塔内去。 443阳树脂再生 将已准备好的100128kg/m3R的31%浓盐酸液用喷射器（或计量泵）调配成4%浓度的酸液送入阳再生/贮存塔内，对阳树脂进行再生、置换和正洗，如有必要还可选择空气擦洗步骤，一般可不擦洗。 444阴树脂再生 将已准备好的100128kg/m3.R的3042%碱液用喷射器（或计量泵）调配成4%浓度的碱液送入阴树脂再生/分离塔内对阴树脂进行再生、置换和正洗，同时还进行空气擦洗23

43、次，再反洗进行二次分离，将残存的阳树脂和碎粒，送入混脂罐。将阴树脂正洗直至合格为止。 445阳阴树脂清洗、混合、贮存 将再生好的阴树脂输送到阳树脂再生/贮存塔内，先反洗，再用压缩空气混合树脂，一般混合810分钟，先慢进水后快进水，最后正洗直至合格，暂存于阳塔内，等待输送到下一台空混床内使用。最后将树脂隔离罐内的混脂输送到阴树脂再生/分离塔内，参加下台混床失效树脂一起分层处理。5体外再生装置锥体分离法的优点 本公司是英国KENNICOTT水处理公司在中国的唯一合作伙伴，因此，本公司提供的树脂分离、再生装置采用KENNICOTT公司的锥体分离（CONESEPS）技术。 锥体分离技术始创于1980年

44、，系当前世界上凝结水精处理采用的最新树脂分离技术，它除了拥有传统分离技术的优点之外，KENNICOTT积其九十多年从事水处理行业的工程经验，开发并不断完善了诸多关键的、对树脂分离有决定性影响的专利、专有技术，如锥底配水集水装置、“二次分离”技术、独特的可适应树脂配比和体积变化、树脂界面检测系统、“固化”的多次树脂擦洗、正洗、反洗和反冲洗工艺等等。因此，锥体分离技术已经发展为当今世界上最完善的树脂分离技术！拥有最高的树脂分离率，其保证值为阳中阴0.1%、阴中阳0.07%。大亚湾核电站的实测值为：阳中阴0.1%和阴中阳0.041%！截至目前，锥体分离再生装置在短暂的二十年里世界各国已经有数十套投入

45、商业运行和在建过程之中，其中在爱尔兰的AGHADA、澳大利亚的TARONG等电厂成功地实现了氨化运行，运行周期长达34个月。锥体分离CONESEP600S专门用于600MW机组的凝结水精处理体外再生，其主要优点如下：锥体分离不受高速混床内阳、阴树脂体积比例的限制，也不受排脂管位置的影响，适合于任何形式（氢型和氨化运行方式）的凝结水精处理系统。1 减少了树脂分层界面的截面，而且由底部进水，进水体积等于被送阳树脂体积。阳树脂从下部送出克保树脂面活塞式下降，水的紊流作用小，避免了通常由中部固定位置输送阴树脂所产生的弊病，从而混脂量大大降低。2 锥体分离的分离效率高，阴中阳<007%、阳中阴&l

46、t;01%（体积比），阳阴树脂输出率达999%以上。3 在树脂输送管道上装有电导仪表和光电界面监测装置，可自动诊断树脂输送终点。4 阴树脂再生后能进行“二次分离”将阴树脂中的阳树脂（含破碎树脂）彻底分离出去，最大限度地减少交叉污染。5 锥体分离装置每个排水口都设有筛网，保护树脂在清洗时不逸出，并设有倒U形管，不使树脂失水。6 锥体分离装置为组装式，布置紧凑，占地面积小（长×宽×高为7400mm×4320mm×6611mm）。锥体分离装置原装进口，全自动运行。该装置本身配带功能齐全的控制系统，作专利技术不可分割的组成部分，为确保该装置的分离性能。外商不单独

47、供应某一部分设备或控制，宁愿不签合同，也不拆散卖零，要引进锥全分离装置就必需购买配带的程控设备，货到现场一组装就马上调试，不对其它工艺产生干扰。6凝结水精处理系统运行经验 61树脂的比例是一个重要因素，阳树脂和阴树脂比例通常有21，11，32，23四种，树脂比例的选择与凝结水精处理系统的运行方式和凝结水杂质成份有关，当凝结水中阳离子数量大就应将阳树脂比例加大，若凝汽器泄漏，则阴树脂比例就应增多。 62再生药品的质量直接影响精处理效益，低质量的再生剂会影响系统的出水水质、运行周期、并可能损害树脂、增加药品的消耗量和运行成本。 63设备和管道隐藏树脂问题：设备和树脂输送管道应尽量避免隐藏树脂的死角

48、、凹坑，否则，位于死区内的树脂会影响出水水质和运行周期。 64树脂输送问题：无论是从混床向分离塔输送，还是由贮存塔向混床输送，都应从底部引入压缩空气，搅动树脂，帮助树脂流动，并去除底部集水装置上的树脂，使树脂输送达到99.9%以上。65必要的仪表和窥视镜：在凝结水精处理系统中应设置一定数量的在线监测仪表，判断水质好坏和指示运行状态，如电导率、硅表、pH表、流量表等，同时也应设置一定数量的就地压力表和窥视镜，便于观察设备的运行状态。在线仪表的配备一定要适量，否则既增加投资，又增加运行维护费用。 66运行维护人员，对精处理系统要有充分了解，具有相应专业技能，对故障判断正确。一套好的凝结水精处理装置

49、才可能成功运转。7凝结水精处理系统的运行要求 71当凝结水进出水母管差压或进水温度超过设定值时，自动100%开启旁路门保证混床等设备安全。 72混床出水电导率、硅、钠超标或累积流量超过设定值或混床进出口差压大于设定值时，报警，备用混床系统投运，失效混床系统解列， 73失效树脂进入再生单元后，按照设定程序自动进行树脂擦洗、分层、再生、正洗、树脂混合等操作。 74各类设备的压力、流量、温度、水质指标、液位等设置报警和显示。 75整个系统采用PLC控制、CRT操作员站进行监控。CRT显示工艺流程及测量参数、控制对象和状态。所有被监控的信息均能打印记录，凝结水精处理的状态和主要测量参数可送往主控室，并

50、留有网站接口。8混床系统设备结构特点 81中压球形混床的特点 600MW机组的凝结水精处理混床系统一般采用3台3000球形混床，每台树脂层高为1米,流速在100120m/h，单台处理凝结水量为706.5847.8m3/h，设计水温60，设计压力为4.0MPa，球形混床主要特点如下： 811进水装置采用二级布水形式。顶部进水装置由挡水板裙圈及多孔板拧水帽组成，布水非常均匀，进水不直接冲击树脂，保持树脂面平整。 812不跑树脂。由于采用不锈钢单速水帽，完全防止树脂在混合过程中或误操作而造成树脂逃逸。 813大阻力配水出水装置。采用球形多孔板拧水帽形式，配水均匀，避免发生床层偏流现象，充分利用树脂的

51、交换容量，确保混床较长的运行周期。 814树脂排卸彻底。由于底部采用球形孔板，有一定的弯曲曲率，因此排卸树脂无死角，可以达到树脂排卸率99.9%以上。 82不锈钢梯形绕丝板式单速水帽 当前高速混床多采用不锈钢梯形绕丝板式单速水帽，这种型式来源于美国U.S.F/Penmutit高塔法配带的高速混床内水帽，经过国内生产厂家努力，现已超过同类产品水帽质量，并在国内普通采用，如秦山核电站、渭河电厂、成都电厂、株州二电厂、湖南湘潭电厂、湖北襄樊电厂等都已使用国产水帽，完全取代了进口，从国外进口来的设备中的水帽，陆续被国产水帽替换。现有江苏省兴化市精益五金电器厂、浙江省温州永泰电力配件厂，江苏省常州市华能

52、水处理设备厂、元和电站辅机厂都能生产这种水帽。不锈钢梯形绕丝板式单速水帽，流通面积大、耐压性能好、使用寿命长、安全可靠，是高速混床内最理想的水帽。不锈钢梯形绕丝板式单速水帽技术参数进水装置出水装置型式：板式单速水帽型式：板式单速水帽水帽直径：82 有效高度40mm水帽直径：82 有效高度40mm绕丝间隙宽度 0.5mm绕丝间隙宽度 0.25mm流通面积 2060mm2/个流通面积 1150mm2/个水帽材质1Cr18Ni9Ti316SS水帽材质1Cr18Ni9Ti316SS 83中压树脂捕捉器 800树脂捕捉器结构特点：树脂捕捉器结构简单，由五根滤元固定多孔板上，进、出水口成90°角

53、(可根据需要调整角度)，并配有排气口、冲洗水口及排污口等，一般在运行过程中，进、出水口压差小于0.05MPa，当进、出口压差超过0.1MPa时，说明不锈钢滤元发生严重污堵现象，这时，应停止运行，用冲洗水反向冲洗不锈钢滤元，直至把不锈钢滤元缝隙上细碎树脂冲洗干净（当污堵在50%以上时，捕捉器可照常工作）。9凝结水精处理仪表及控制91检测仪表911混床系统在控制室可监视下列参数：（1）混床入口母管凝结水压力、流量及导电度（阳离子导电度）（2）混床出口凝结水二氧化硅含量、导电度（3）混床出口母管凝结水pH值、二氧化硅含量、导电度（4）混床出口凝结水钠浓度（氨化运行时选用）（5）混床出口凝结水pH值（

54、氨化运行时选用）（6）混床进出口压差（7）树脂捕捉器进出口压差（8）混床入母管压缩空气压力912混床单元设下列就地显示仪表：（1）混床入口凝结水压力（2）混床出口凝结水压力（3）再循环泵出口压力913混床系统在控制室设下列报警和联锁信号（1）混床入口母管凝结水温度高（报警、联锁）（2）混床入口母管凝结水导电度高（报警）（3）混床入口凝结水累积量高、低（报警、联锁）（4）混床出口凝结水二氧化硅含量高（报警、联锁）（5）混床出口凝结水导电度高（报警、联锁）（6）混床出口凝结水钠浓度高（报警、联锁）（氨化运行时选用）（7）混床出口母管凝结水pH值高（报警）（8）混床出口母管凝结水二氧化硅含量高（报警）、电导率高（报警）（9）凝结水精处理装置旁路阀前后压差高（即混床系统压差之和）（报警、联锁）（10）中压树脂捕捉器进出口压差高（报警）（11）所有可控阀门的开、关位置开关及再循环泵（程控）914再生系统在控制室可监视下列参数：（1）阳树脂再生/贮存塔出口导电度（2）阴树脂再生/分离塔出口导电度（3）阳树脂再生/贮存塔压力（4）阴树脂再生/分离塔压力（5）阳树脂再生/贮存塔入口冲洗水流量（6）阴树脂再生/分