凝结水精处理系统结构与作用

凝结水精处理系统结构与作用 凝结水精处理系统 一、 概述 1.1.1 凝结水的含义:凝结水一般是指锅炉产生的蒸汽在汽轮机做功后，经循环冷却水冷却凝结的水。实际上凝汽器热井的凝结水还包括高压加热器(正常疏水不到热井)、低压加热器等疏水(疏水是指进入加热器将给水加热后冷凝下来的水)。由于热力系统不可避免的存在水汽损失，需向热力系统补充一定量的补给水(除盐水箱来水)。因此凝结水主要包括:汽轮机内蒸汽做功后的凝结水、各种疏水和锅炉补给水。 1.1.2 凝结水精处理的目的 凝结水由于某些原因会受到一定程度的污染，大概有以下几点: 1)凝汽器渗漏或泄漏 凝结水污染的主要原因是冷却水从凝汽器不严密的部位漏至凝结水中。凝汽器不严密的部位通常是在凝汽器内部管束与管板连接处，由于机组工况的变动会使凝汽器内产生机械应力，即使凝汽器的制造和安装质量较好，在使用中仍然可能会发生循环冷却水渗漏或泄漏现象。而冷却水中含有较多悬浮物、胶体和盐类物质，必然影响凝结水水质。 2)金属腐蚀产物的污染 凝结水系统的管路和设备会由于某些原因而被腐蚀，因此凝结水中常常有金属腐蚀产物。其中主要是铁和铜的氧化物(我公司热力系统设备基本上没有铜质材料)。铁的形态主要是以Fe2O3、Fe3O4为主，它们呈悬浮态和胶态，此外也有铁的各种离子。凝结水中的腐蚀产物的含量与机组的运行状况有关，在机组启动初期凝结水中腐蚀产物较多，另外在机组负荷不稳定情况下杂质含量也可能增多。 3)锅炉补给水带入少量杂质 化学水处理混床出水即为锅炉补给水，一般从凝气器补入热力系统。由于混床出水在运行中的严格控制，补给水杂质含量很少，其水质要求:DD?0.15μs/cm ，SiO2?10μg/L。如果混床出水不合格，就可能对凝结水造成污染。 由于以上几种原因，凝结水或多或少有一定的污染，而对于超临界参数的机组而言，由于其对给水水质的要求很高，所以需要进行凝结水的更深程度的净化，即凝结水精处理。 1.1.3 凝结水精处理设备介绍 凝结水精处理系统采用中压凝结水混床系统，具体为前置过滤器与高速混床的串连，每台机组设置2×50,管式前置过滤器和3×50,球形高速混床，混床树脂失效后采用三塔法体外再生系统，其中1、2号机组精处理共用一套再生装置。再生系统主要包括分离塔、阴塔和阳塔(即“三塔”)，另外还包括酸碱设备、电热水箱、冲洗水泵、罗茨风机、储气罐等设备。 1.1.4 凝结水精处理系统流程 运行流程: 凝结水泵———前置过滤器—— ———高速混床—————轴封加热器 ?——旁路系统— ?——旁路系统——? 1.1.5 凝结水精处理体外再生系统树脂流程 失效树脂 阴树脂 阴树脂 阴塔 阳塔 高速混床 分离塔 阳树脂 备用树脂 二、设备结构及原理 1.1.6 前置过滤器 1)作用 除去凝结水中悬浮物、胶体、腐蚀产物和油类等物质。它主要用在机组启动时对凝结水除铁、洗硅，缩短机组投运时间。另外除去了粒径较大的物质，延长了树脂运行周期和使用寿命。 2)结构及工作原理 本系统采用的是卧式前置过滤器，配置过滤面积大，容污能力高，运行和维护方便的3M绅诺大流量不可反洗滤芯。 1.1.7 高速混床 1)作用 主要除去水中的盐类物质(即各种阴、阳离子)，另外还可以除去前置过滤器漏出的悬浮物和胶体等杂质。 我公司高速混床采用直径为3000mm的球形混床，进水配水装置为三级配水。既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。水从混床上部进入床体，透过树脂后从下部出水装置流出。出水装置 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 为蝶形板加水帽，共有176只水帽，整个出水装置采用316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。混床失效后，树脂从底部输出，输送完毕后，再生系统的阳塔备用树脂从混床上部输入，进入下一运行周期。混床投运时需经再循环泵循环正洗，出水合格后方可投入运行 3)除盐原理: 混床内装有强酸阳树脂和强碱阴树脂的混合树脂。凝结水中的阳离子与阳树脂反应而被除去，阴离子与阴树脂反应而被除去。以R-H 、R-OH分别表示阳、阴树脂，反应如下: 阳树脂反应:R-H ， Na+(Ca2+/Mg2+)?RNa(Ca2+/Mg2+) ， H+ 阴树脂反应:R-OH ， Cl-(SO42-/NO3-/HSiO3-)?RCl(SO42-/NO3-/HSiO3-)，OH- 总反应:R-H，R-OH ，Na+(Ca2+/Mg2+)，Cl-(SO42-/NO3-/HSiO3- )? RNa ， RCl，H2O 树脂失效后，阳树脂用酸再生，阴树脂用碱再生。再生化学反应为上面反应的逆向反应。 1.1.8 树脂捕捉器 1)作用: 当混床出水装置有碎树脂漏出或发生漏树脂事故，树脂捕捉器可以截留树脂，以防树脂漏入热力系统中，影响锅炉炉水水质。树脂是高分子有机物，在高温高压 下容易分解出对系统有害的物质，如果漏进给水系统势必对热力系统造成较大影响。 2)结构及工作原理: 捕捉器内部滤元为篮筐式结构，滤元绕丝间隙为0.2mm，带少量树脂的水透过滤元流出，树脂被滤元截留。设备设计成带圆周骨架的易拆卸结构，在检修时不需管道解体的情况下打开罐体检查并可以取出过滤元件，清除堵塞污赃物，方便了运行与维修。捕捉器进出口压差超过设定值时，需要反冲洗。 1.1.9 再循环泵 混床投运时用来循环正洗。再循环泵进水是没有经过树脂捕捉器，是混床直接出水，经再循环阀流入混床形成一个循环。再循环泵的作用:第一，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;第二，启动再循环泵后用较小流量使床层均匀压实，防止运行发生偏流，而大流量则不容易使床层均匀压实。每台机组精处理系统各有一台再循环泵，其出力为450m3/h。 1.1.10 分离塔 1)作用: 空气擦洗树脂擦掉悬浮杂质和腐蚀产物;水反洗使阴阳树脂分离以及去除悬浮杂质和腐蚀产物;暂时贮存少量未完全分离开的混脂层，以待下次分离。 2)结构及工作原理: 分离塔采用碳钢焊制，橡胶衬里。其结构特点是上大下小，下部是一个较长的筒体，上部为锥筒形。这种结构的设计能充分利用反洗时的水流特性，使阴阳树脂彻底分离。设备中间留有约1m高的混脂层，避免了树脂输送时造成阴、阳树脂交叉污染。罐体设置有失效树脂进口、阴树脂出口、阳树脂出口、上部进水口(兼作上部进压缩空气、上部排水口)和下部进水口(兼作下部进气、下部排水口)。底部集水装置设计成双蝶形板加水帽式，绕丝或水帽缝隙宽度0.25毫米，使得水流分布较为均匀，上部配水装置为支母管式，反洗排水装置为梯形绕丝筛管制作，以便于正洗进水和反洗排水。分离塔还设有7个窥视境，用于观察塔内树脂状态。 分离塔的特殊结构有以下优点: 反洗时形成均匀的柱状流动，不使内部形成大的扰动;分离塔顶部锥筒形结构有足够的反洗空间，利于反洗;塔内没有会使产生搅动及影响树脂分离的中间集管装置，在反洗、沉降、输送树脂时，内部搅动减少到最小;分离塔截面小，树脂交叉污染区域小;分离塔有多个窥视孔，便于观察树脂分离;底部主进水门和辅助进水调节门可以提供不同的反洗强度水流，利于树脂的分离。 高速混床失效树脂输入分离塔后，通过底部进气擦洗松动树脂，使悬浮杂质和金属腐蚀产物从树脂中脱离，通过底部进水反洗直至出水清澈。然后通过不同流量的水反洗使阴阳树脂分离直至出现一层界面。阴树脂从上部输至阴塔，阳树脂从下部输至阳塔，阴、阳树脂分别在阴、阳塔再生。剩下的界面树脂为混脂层，留到下一次再生参与分离。 1.1.11 阴塔 1)作用:对阴树脂进行空气擦洗、反洗及再生。 2)结构及工作原理 阴塔上部配水装置为挡板式，底部配水装置为不锈钢碟形多孔板加水帽，既保证了设备运行时能均匀配水和配气，又使得树脂输出设备时彻底干净。进碱分配装置为T型绕丝支母管结构(又称鱼刺式)，其缝隙既可使再生碱液均匀分布又可 使完整颗粒的树脂不漏过，并可使细碎树脂和空气擦洗下来的污物去除。 分离塔阴树脂送进阴塔后，通过底部进气擦洗和底部进水反洗阴树脂，直至出水清澈。然后从树脂上部进碱再生、置换、漂洗。 1.1.12 阳塔 1)作用:对阳树脂进行空气擦洗及再生;阴阳树脂混合;贮存已经混合好的备用树脂。 2)结构及工作原理(结构同阴塔) 分离塔阳树脂送进阳塔后，通过底部进气擦洗和底部进水反洗阳树脂，直至出水清澈。然后从树脂上部进酸再生、置换、漂洗后，阴塔树脂再生合格后，阴树脂送入阳塔中与阳树脂混合，成为备用树脂。 1.1.13 再生辅助设备 1)精处理贮(碱)罐 材质为玻璃钢，酸、碱罐各一个，容积均为10m3，用来贮存酸碱，树脂再生时送到酸(碱)计量箱。化工厂酸(碱)运输槽车运来酸(碱)后，经卸酸(碱)泵送入贮酸(碱)罐。 2)精处理酸雾吸收器 由于浓盐酸是挥发性酸，以防止酸雾对设备、建筑物产生腐蚀以及危害人体健康，设置酸雾吸收器将计量箱的排气口的排气引入，通过水喷淋填料后将酸雾吸收。吸收酸雾后的酸性水排入机组排水槽。 3)精处理热水箱 热水箱容积为10m3，内部有四根电加热器，它是为了提高碱液温度，以提高阴树脂的再生效果。运行时必须充满水，加热器根据热水箱的温度定时加热。加热器启动加热到高限设定值时自动停止，当水温低于低温设定值时，加热器自动重新启动。冷水从底部进入热水箱，热水从上部出来至碱喷射器。碱喷射器出口温度通过热水箱出口三通阀控制，大约在40?左右。 4)废水树脂捕捉器 该设备为敞开容器式，内衬耐酸碱橡胶，且设有金属网筒，网缝隙为0.80mm，能截留分离塔、阴塔或阳塔在树脂擦洗或水反洗由于流量控制不当而跑出的树脂，以防树脂排入废液池而树脂遭受损失，截留的树脂可以通过树脂添加斗重新加到阳塔。设备上设一液位开关，液位高报警时提醒工作人员捕捉器滤芯被堵。 5)冲洗水泵 精处理再生系统有2台冲洗水泵，其出力为80m3/h。冲洗水泵的水源来自凝补水箱，用于树脂的反洗、清洗、输送、管道冲洗和稀释再生剂。 8)罗茨风机 精处理再生系统精处理再生系统有2台罗茨风机，风量6.2Nm3/min。罗茨风机是一种容积式动力机械。一对相互啮合的叶轮将进、排气口分开，由同步齿轮传动，两叶轮在汽缸中作等速反向旋转，在旋转过程中，进气口的气体不断的被叶轮推移到排气口，从而达到强制排气的目的。 罗茨风机用于树脂的擦洗松动和树脂的混合。其气源是空气，进口有滤网，防止杂物进入。再生步骤需启动罗茨风机时，往往先要预启动，是为了吹去风管的杂物，此时开启风管上的排风门。 9)精处理储气罐 每台机组分别设置1个工艺用气储气罐，用于混床输出树脂以及再生系统用气。其气源是厂房来的压缩空气。 10)树脂填充斗:用于阴塔、阳塔的树脂添加，它是利用水的流动把树脂抽入罐体，一次填充树脂体积0.15 m3。 12)机组排水槽 用于收集主厂房的一些排污水，凝结水精处理再生废水也排入机组排水槽。机组 水提升泵，将废水送至工业废水处理系统。 排水槽设有3台废 14)电热水箱 再生时提高碱液温度，再生效果，有利除硅。 三、设备运行及控制 1.1.14 设备运行概述 1)前置过滤器及混床系统 正常运行时，每台机精处理两台前置过滤器运行，无备用，当一台前置过滤器失效时，退出运行更好滤芯;三台混床两台运行一台备用，当一台混床失效时，投运另一台混床并经再循环泵循环正洗至混床出水合格后投入运行。失效混床进入再生程序。 2)凝结水精处理旁路阀的运行方式 凝结水精处理有两个旁路阀，一个是前置过滤器的旁路阀，一个是混床的旁路阀，两个旁路阀开度均有三档，即0,50,,100,。正常运行时，两个旁路阀均关闭。 前置过滤器旁路阀: 凝结水进口母管水温超过50?、压差超过0.35MPa时，旁路阀自动100%打开。(旁路开时前置过滤器不自动退出) 混床旁路阀: 混床单元旁路门有全开、半开、全关三个状态，可手动调节开度，自动状态下按以下原则自动调节: 全开:进水母管水温大于设定值;入口母管压力大于设定值;进出口母管压差大于设定值;混床单元退出运行状态;DCS系统要求旁路门开;控制系统失电失气故障。 半开:只有一台混床处于运行状态。 全关:二台以上混床正常投运。 当进水母管水温大于设定值时，混床单元自动退出运行状态;单台混床当压差或出水水质导电度或硅含量或捕捉器压差超过设定值时将出现报警，混床并不退出运行状态，运行人员可手动将混床退出运行。凝结水100%通过旁路系统，保护树脂和混床不受损坏。 在机组初投时凝结水含铁量较高，当含铁量超过1000μg/L时，混床旁路阀开启，凝结水量100%通过旁路排放。待人工检查凝结水符合进水水质要求，凝结水方可进入精处理混床系统，待有两台混床处于正常投运状态时，才可完全关闭旁路阀。 3)再生系统 失效树脂从混床底部经树脂管道送入分离塔，在分离塔中进行擦洗(除去树脂表面吸附的杂质)、反洗分层后，处于上层的阴树脂送到阴塔进行擦洗、进碱再生，位于下层的阳树脂送到阳塔进行擦洗、进酸再生，然后阴塔阴树脂送到阳塔与阳树脂进行混合，混合树脂冲洗合格后转入备用。 体外再生大体步序: 混床失效树脂送至分离塔 ? 阳塔备用树脂送至混床? 分离塔树脂擦洗、分 离并送出? 阴树脂再生 ? 阳树脂再生? 阴树脂送至阳塔 ? 阴阳树脂混合漂洗备用 1.1.15 运行控制 水样 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 部分 在每台混床单元分别设置分析仪表取样架。 每台凝结水精处理混床出水管上装设电导率表、钠表和硅表; 每台机组的凝结水精处理混床出口母管设置电导率表、硅表和PH表 混床出口的每路样水设控制电磁阀(参加程控)和安全阀。每路样水在取样架内经减压降温后进入传感器。 控制部分 凝结水精处理控制系统以PLC控制为基础，以LCD操作员站为监控操作平台，上下位控制通过交换机通讯。本控制系统是电厂水网(工业以太网)的子系统。 PLC系统为双CPU热备组态，主从机架为远程I/O结构、双缆通讯模式。主从站之间通过双口远程通讯适配器和同轴电缆连接。每个CPU热备机架通过二块工业以太网卡与交换机连接。 控制系统设有一台LCD操作员站，操作员站的计算机与工业交换机相连。 凝结水精处理系统运行工艺参数 与本系统有关的热力参数: 凝结水最大流量:1638 m3/h 凝结水精处理系统混床入口的凝结水压力: 对应于最大凝结水量时的压力:3.29 MPa 系统最大压力: 3.94 MPa 凝结水精处理系统混床入口的凝结水温度 正常:35.8 ? 最高:49.1 ? 5(2系统运行方式 每台机组前置过滤器单元由二台前置过滤器和的旁路系统组成，每台前置过滤器运行流量为凝结水流量的50%。当1台或2台前置过滤器退出运行后，旁路系统自动打开，并能通过相应的流量。 每台机组混床单元由三台体外再生高速混床和的旁路系统组成。正常运行状态下，二台运行，一台备用，每台混床单元设置了再循环系统。 混床单元旁路系统的中压气动蝶阀具有0-100%的调节功能;在遇到下列情况之一时，旁路系统能自动打开，并解列凝结水精处理系统: (1) 进口凝结水水温?时; (2) 精处理装置的进出口压差。 (3) 其他设定的要求 当1台混床出水电导率或钠含量等参数达设定值时，备用凝结水精处理混床自动进行循环冲洗至出水电导率合格后投入运行。失效的凝结水精处理混床自动退出运行，退出运行的混床自动将失效树脂用气、水力输送至体外再生系统的分离塔。再生系统阳再生贮存罐的备用树脂输送至退出运行的混床作备用。 送至分离塔的失效树脂在再生系统进行空气擦洗、阳阴树脂分离和酸碱再生。再生好的树脂在阳再生贮存罐作备用。 精处理系统的混床投入、停运、树脂输送、再生等步序操作均按程序控制自动进行。 系统运行水质及监督 运行水质标准 精处理设备可除去凝结水中的各种盐份，还具有良好的过滤作用、能除去铁、铜和其它金属氧化物颗粒及悬浮物。系统运行的出水水质根据热力系统的不同工况有所区别。为了使精处理系统出水水质满足超临界机组正常和非正常运行及启动的需要，对系统的进、出口水质都有设定，设定值如下表要求: 启动 正常运行状态 预计进水值 要求出水 要求出水 项 目 预计进水值 保 证 值 保 证 值 悬浮物μg/l 2000 ?100 ?100 ?10 溶解固形物 2000 ?50 ?500 ?20 (以CaCO3)μg/l 二氧化硅SiO ?500 ?50 ?20 ?10 2 μg/l + 钠 Na μg/l ?80 ?5 ?15 ?1 总铁 Fe μg/l ?1000 ?40 ?15 ?3 总铜 Cu μg/l ?50 ?15 ?20 ?1 -氯 Cl μg/l 200 ?10 ?20 ?1 导电度 μS/cm ?0.2 ?0.10 pH (无铜系统) 9.0,9.4 6.7,7.5 8.5,9.0 6.7,7.5 当凝汽器微量泄漏时，通过适当增加凝结水精处理混床的再生频率能使汽轮发电机在最大出力下连续运行;当泄漏量较大时，可以争取机组安全停机的必要时间。 高速混床按型运行设计，并考虑型运行的可能。混床在满负荷及AVT工况下(pH=9.0),运行周期不小于七天。 按照DL/T561 95 火力发电厂水汽化学监督导则规定，在机组启动阶段凝结水水质的铁,1000μg/L时不能进入凝结水精处理前置过滤器和混床。