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摘要:本文对影响凝结水处理混床氨化运行时间进行了探讨,以及凝结水处理运行、再生方面的一些经验。
关键词:凝结水精处理;混床;氨化
1.系统介绍
深圳妈湾电力有限公司#1、#2、#3、#4机为4×300MW亚临界机组,锅炉为强制循环汽包炉,凝汽器为全钛材质,采用海水一次直流冷却。各机组均配备了一台中压凝结水精处理混床,四台机组混床共用一套体外再生装置,#3、#4机组混床及体外再生装置由美国U.S.FILTER/PERMTEK公司引进。
每台机组设置一台能处理100%凝结水的高速球形混床。没有设备用混床。四台机组共同备用一套树脂,正常时该套树脂已再生好储放于阳树脂再生罐/树脂储存罐CRT内。当混床运行失效后,将失效树脂从混床送入树脂分离罐SPT,将备用树脂送入混床后重新投运混床。整个过程历时约90分钟。树脂的分离采用美国PERMTEK公司的高塔分离技术,失效树脂在分离塔中分层后首先将阴树脂由分离塔中部输入至阴再生罐ART,剩余树脂在分离塔内二次分离后由分离塔底部将阳树脂输入至阳再生罐/树脂储存罐CRT中;阴阳树脂交界的树脂留在分离罐中。在阴树脂再生罐ART、阳树脂再生罐CRT分别进行冲洗与再生,将阴树脂再生罐ART内再生合格的阴树脂送入阳再生罐/树脂储存罐CRT混合,冲洗合格后备用。见图1。
图1:精处理再生系统图
#1、#2、#3、#4机混床达到氨化运行,且运行周期一般在两个月,最长时间达到了三个月。
2.工作原理
当采用H—OH混合床时,离子交换反应可表示为:
RH+ROH+NaCL==RNa+RCL+H2O
反应产物中有很弱的电解质H2O,这种相当于中和反应的反应非常易于进行,且强酸H型的阳树脂对水中的Na+、NH4+有较大的吸着力,也有利于反应,所以反应能进行的很完全。
当采用NH4—OH混合床时,此时阳树脂已转化成NH4型,离子交换反应可表示为:
RNH4+ROH+NaCL==RNa+RCL+NH4OH----------(1)
3.混床运行的三个阶段
3.1:为H-OH模式(氢型运行)。混床在投入运行后,吸收凝结水包括氨在内的全部离子,出水水质与氢型混床相同,运行时间根据进水PH来决定,一般为6-10d。
3.2:为氨化(氨穿透)阶段。此阶段指从氨穿透开始直至阳树脂完全被氨化。随混床出水中氨的泄漏量增大,其出水PH值逐渐升高,至稳定在9.0左右时混床已接近氨化,期间电导率升幅有限。理论上此阶段的末期会出现一个漏钠小高峰,而后稳定在一个较小的值,这个小高峰由于残留的RNa型树脂被完全氨化而置换出来Na+离子所致,这部分残留量包括再生后残留的钠型树脂量和RH/ROH运行阶段增加的盐型树脂总和,是混床进入氨化运行的标志。
4.氨化运行时间的影响
4.1SPT中失效混合树脂分离度对氨化运行时间的影响:
表1:混床出水要求Na+≤5ppb,CL—≤3ppb时树脂需满足的条件
注:RNH4%指NH4型阳树脂占总阳树脂量的摩尔百分比,ROH%指OH型阴树脂占总阴树脂量的摩尔百分比。
4.2进水水质对混床氨化运行时间的影响
转型阶段混床入口水含Na+的极限运行值按下式计算:
PH¬值——氨化混床运行PH值;
4.3树脂量对氨化运行时间的影响
随着混床树脂运行、再生次数的增加,部分树脂的老化与分解,以及机组大小修后混床运行过程截阻机组大小修残渣,母管压差增大,引起混床气动旁路门开,每次开人孔门清除部分树脂,从而使树脂量的减少,树脂层高度变低,降低阴阳树脂的工作交换容量,减少树脂氨化运行时间,要定期补充树脂。
5.结论
5.1混合树脂再生前的分离要完全,控制好SPT分层界面,特别注意SPT一次分层阴阳界面位置,控制好分层流量,要保证阴中阳低于0.3%,阳中阴低于3%。
5.2混床氨化以前控制凝结水(入口水)平均PH值在9.4以上,混床氨化运行后应维持凝结水PH值低于9.4运行,对运行中Na+维持较低水平有利。
5.3凝结水(入口水)平均[Na+]应低于5ppb,最好能达到3ppb以下。
5.4要监督每套阴阳树脂量,及时补充树脂。
参考文献:
[1]宋珊卿动力设备水处理手册(第二版)北京中国电力出版社1997
[2]武汉水利电力学院电厂化学教研室编《热力发电厂水处理》(修定本)
[3]李培元火力发电厂水处理及水质控制2000第一版北京中国电力出版社2000
[4]钱达中火力发电厂水处理工程北京中国电力出版社1998