随着电力技术和电力工业的不断发展, 我国发电机组不断向高参数和大容量方向发展, 因此锅炉对给水品质要求也越来越高。为了保证机组安全稳定运行, 我国在亚临界及以上参数的机组大都采用凝结水精处理高速混床系统, 以除去凝结水中各种杂质, 确保给水品质符合要求, 有效防止热力系统各受热面结垢、腐蚀和蒸汽流通部分积盐。由于大部分凝结水精处理高速混床树脂均设计为H-OH型运行, H-OH型混床有运行周期短和氨液浪费严重等缺点, 因而对精处理高速混床进行了氨化运行调试很有必要, 现对凝结水精处理高速混床氨化运行分述如下。
(1) 再生剂:使用离子膜法生产的盐酸和氢氧化钠, 盐酸入厂验收时要测定铁含量≤0.002%, 氢氧化钠中氯化钠含量≤0.007%, 防止再生剂纯度不够对树脂造成污染。
(2) 树脂分离控制:对树脂进行彻底分层。现比较先进的树脂分离技术是采用“高塔分离”, 可以保证阴树脂中阳树脂和阳树脂中阴树脂的交叉污染值<0.1%。但是有的系统在阳树脂由分离塔倒入阳塔时, 设计为气力输送, 从而达到减少树脂的交叉污染量的目的。
(3) 再生过程控制:此过程尽量使树脂100%得到再生, 采取的措施是加大进酸进碱量, 直至阴阳塔的排酸碱浓度和入口进酸碱浓度基本达到一致为止, 这样会造成一些酸碱的浪费, 但由于氨化混床运行周期明显延长, 周期制水量明显增大, 所以酸碱耗量相对较低。
(4) 树脂清洗:再生后混脂前分别对阴阳树脂进行彻底清洗, 清洗至出水DD<5 us/cm, 防止盐酸和氢氧化钠分别交叉污染阴树脂和阳树脂。
总之, 在树脂再生阶段, 应尽可能保证阳树脂和阴树脂有较高的再生度, 以达到阳树脂再生度>99.5%, 阴树脂再生度>95%, 满足氨化运行对树脂高再生度的要求。
在氢型混床刚投入运行期间应尽快使阳树脂氨化, 以减少氨化阶段失效的阳树脂量。现多数电厂采用运行中氨化方式, 为使混床阳树脂尽快氨化, 加大给水加氨量至偏上限运行 (给水p H保持在9.4~9.6) , 以尽量减少氨化阶段失效的阳树脂量。在条件允许时可提出技术改造方案, 在阳再生塔旁边加装一套就地氨化装置, 以提高氨化运行效果。
转入氨化运行后, 立即降低给水加氨量, 在保证给水pH合格条件下尽量保持偏下限运行, 这样对于氨化混床出水效果是有利的。氨化混床正常运行所要求的树脂再生度与凝结水pH的关系见表1。
由于氨离子和钠离子选择性差别比较小 (即它们的吸收系数差别不大) , 所以氨化混床对Na+的去除能力较弱, 因而凝结水中的Na+浓度保持较低水平才能保证出水合格。由于实验室钠表精度不够, 如果条件允许情况下建议加装凝结水在线钠表, 以保证能够在线连续监测Na+浓度。另外保持失效的钠型树脂量在较低水平也能减少高速混床漏钠量。失效钠型树脂量和高混钠离子泄漏量及pH值关系 (见图1、图2) 。
氨化混床和氢型混床相比, 如果运行中控制得好确实可以收到比较理想的效果。
(1) 运行周期明显延长:以我们做调试的高混为例, H-OH型混床运行时间为7天, 采用氨化运行后运行周期达到65天, 而且混床出水SiO2、Na+、DD仍保持在较低合格范围内。
(2) 周期制水量明显增大:以我们做调试的高混为例, H-OH型混床制水量为4.2万吨左右, 氨化后可达到3 6万吨 (运行时间以60天计) , 出水水质也比较稳定。同时也节省了大量的酸、碱和氨水用量。
(3) 再生排放的酸碱废水量大大减少。按一台混床每次再生排放240 t废水计算, 每年可以少排放废水11040 t, 按废水处理费用3元/吨计, 每年可节省废水处理费用331 20元, 极大地减少了废水处理运行费用, 为环境保护做出了贡献。
(4) 再生自用水量大大减少。每年可节约再生用除盐水11040 t, 按除盐水制水成本10元/吨计, 每年可节省110400元。
(5) 相应减少了树脂输送次数, 延长树脂使用寿命。
(6) 降低了值班人员的劳动强度。
最后, 我们必须认识到, 氨化运行虽然有很多优点, 同时也有自己明显的缺点。严格要求运行值班人员加强对运行方式的调整和运行中的监督, 以便使氨化运行方式更好地为我们服务。
摘要：结合当前高容量、大参数机组对凝结水精处理系统的要求, 对精处理氨化运行和氢型运行的优缺点进行比较, 从理论和技术角度探讨精处理氨化运行的主要条件, 对影响氨化运行的设备情况、失效树脂分离度、再生度、再生剂质量、树脂要求、树脂转型方式、对凝结水品质的要求等因素进行了较为详细的论述, 并描述氨化运行的工艺、流程、控制指标及注意事项。
关键词：氨化运行,凝结水,混床,树脂,再生剂
[1] 武汉水利电力学院电厂化学教研室.火力发电厂水处理[M].水利电力出版社.
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