凝结水处理培训课件.ppt

凝结水精处理,第一节 概述第二节 凝结水过滤第三节 凝结水除盐第四节 树脂分离及再生,省煤器,一级过热器,低温再热器,高温再热器,末级过热器,锅炉汽水流程,屏式过热器,燃烧器,炉膛及水冷壁,汽水流程如下：给水管路尾部竖井后烟道下部的省煤器入口集箱省煤器省煤器出口集箱单根下水连接管锅炉底部的螺旋水冷壁入口集箱炉膛下部的螺旋水冷壁螺旋水冷壁出口集箱混合集箱垂直水冷壁入口集箱炉膛上部的垂直水冷壁管垂直水冷壁出口集箱水冷壁出口混合集箱引入管汽水分离器(蒸汽)顶棚管尾部竖井/水平烟道包覆管省煤器上方的低温过热器炉膛上部的屏式过热器 折焰角上方的高温过热器(从分离器分离出来的水进入贮水罐后排往凝汽器)。,热力系统杂质进入、腐蚀和沉积部位,第一节 概 述一、高参数机组凝结水处理的必要性凝结水污染的原因:凝汽器漏入的冷却水(渗漏、泄漏)、金属腐蚀产物、空气、补给水中的杂质、停炉保护用的药剂等,一、高参数机组凝结水处理的必要性在运行中，能大大提高锅炉给水的质量，减少带入锅炉的盐类和腐蚀产物，提高蒸汽品质；在机组启动过程中，能大大缩短水汽质量达到合格的时间；通过凝结水精处理后，给水中铁和铜的迁移速率能分别降低3050%和75 90%。在凝汽器泄漏时，能获得处理故障的时间；在凝汽器严重泄漏时，能按停机程序，正常停机,二、凝结水精处理的目的（1）去除凝结水中的金属腐蚀产物；（2）去除凝结水中的微量溶解盐类；（3）去除随冷却水漏入的悬浮物和胶体。,三、凝结水精处理的适用范围和系统组成,1适用范围（1）由直流炉供汽机组、空冷机组，全部凝结水进行精处理，必要时还可设供机组启动时用的除铁措施。（2）由亚临界压力及以上汽包炉供汽的机组，全部凝结水进行处理。（3）由高压汽包炉供汽、海水冷却的机组，以及由超高压汽包炉供汽、海水或苦咸水冷却的机组，可进行部分凝结水处理。（4）由超高压汽包炉供汽、淡水冷却、承担调峰负荷的机组，可设供机组启动时的凝结水除铁装置。,（ 5）采用带有混合式凝汽器的间接空冷系统时，全部凝结水进行处理。此外还宜设置供机组启动时专用的除铁设施。（6）汽包炉给水当采用联合处理或中性处理时，一般要求对凝结水全部处理。出于对机组安全经济性的考虑，在火力发电厂亚临界压力及以上参数的汽包炉及直流炉机组中，设置凝结水精处理已成为一种普遍发展的趋势。2凝结水精处理系统的组成凝结水精处理系统由三部分组成：前置过滤-除盐-后置过滤。后置过滤主要用于截留混床可能漏出的碎树脂，目前已用树脂捕捉器代替。,中压凝结水处理系统在热力系统中的连接方式,1-凝汽器；2-凝结水泵；3-凝结水处理系统；4-低压加热器,第二节 凝结水过滤,一、凝结水水质的特点及对过滤的要求对过滤的要求是：（1）滤料的热稳定性和化学稳定性好，不污染水质；（2）过滤面积大，以适应大流量的要求；（3）滤料层的水流阻力小，以便高流速运行；（4）滤料对除铁、铜腐蚀产物的选择性高。,二、过滤设备,1电磁过滤器,（1）过滤原理 物质在外来磁场作用下会显示磁性，这称为物质的磁化。凝结水中铁的腐蚀产物（主要有Fe3O4、-Fe2O3、-Fe2O3）就属磁性物质，因此可以利用磁性吸引的方法从水中去除这些腐蚀产物。 （2）结构 电磁过滤器主要由非磁性材料制成的承压圆筒体、环绕筒体的励磁线圈和压缩空气源三部分组成，在筒体内填充由磁性材料制成的填料，目前使用的是涡卷钢毛复合基体作填料的高梯度电磁过滤器,（3）运行,过滤器工作时，在励磁线圈中通以直流电产生磁场，借助该磁场将过滤器中填料磁化。当水通过填料层时，水中磁性物质会被吸引在填料表面，达到除去水中铁腐蚀产物的目的。 出水运行结束后，需经反洗以清除填料中积存的金属腐蚀产物，恢复其清洁状态后才能再次运行。反洗前先切断直流电，然后在线圈中通以逐渐减弱的交流电，使填料退磁，接着用空气-水至下而上冲洗，将填料上吸引的腐蚀产物冲洗下来，并随冲洗水排掉。,2管式微孔过滤器,1-人孔；2-上部滤元固定装置；3-滤元；4-进水装置；5-滤元螺纹接头；6-布气管；7-出水装置,管状滤元有折叠、绕线、熔喷和烧结管等,熔喷滤芯绕线式滤芯折叠滤芯,3.氢型阳床过滤器,前置阳树脂床在启动工况下90 %的铁杂质能被阳床除去。利用氢型阳树脂的启动运行应该有利于提高无定形腐蚀产物的去除效率。可以除氨，减少了混床的除氨负担；减少了混床的再生次数延长了树脂的使用寿命；阴树脂遭受腐蚀产物污染后，容易产生强碱基团的降解，使用前置阳离子交换器后，大部分腐蚀产物被阳树脂层截留，而阳树脂比较容易复苏。改善了混床的进水条件，保证了混床中阴树脂在微酸性或中性条件下工作，对Cl-、SO42-交换彻底，不仅提高了阴树脂的交换容量，而且出水水质也会提高。,4覆盖过滤器,5.粉末树脂覆盖过滤器,过滤器的工作原理1.过滤作用2.化学除盐作用：因使用了有离子交换作用的强酸、强碱粉末树脂 3.吸附作用：使用了吸附能力强的强碱阴树脂作为过滤介质，对水中悬浮物和胶体硅的去除更为有利。,三、前置过滤器器性能比较,以往国内多采用覆盖纸粉过滤器作为前置过滤器，这种过滤器存在问题有：操作复杂，运行人员需密切注意机组工况的变化，否则易造成脱膜；纸粉进入混床，影响了混床的运行工况，甚至会透过混床，进入给水系统；运行费用较高。某厂两台300MW机组，年纸粉费用约10万元。前置阳床的除铁效果稳定、性能好，但它的缺点也较为突出，就是设备体积大，占地面积也大，必须配备酸再生设施，运行操作也复杂，而且也产生酸性废水，另外操作不当，会产生酸性水进入热力系统等。而且由于腐蚀产物中氧化铁颗粒的粒径有的非常小，特别是机组在采用加氧处理后，氧化铁变得非常致密，粒径很小，阳床树脂层无法做到完全截流。,电磁过滤器的除铁效果不是很稳定，对铁氧化物是有选择性地去除，非磁性氧化铁是难以去除的。机组在采用加氧处理后，氧化铁以非磁性Fe2O3形式存在，电磁过滤器根本起不到除铁的作用，因此对于加氧运行的机组不能选用电磁过滤器。而管式微孔过滤器既避免前置阳床和电磁过滤器的缺点，同时运行操作简便，目前被广泛使用，国产化超临界机组的前置过滤器均为管式过滤器。,第三节 凝结水混床除盐,一、凝结水混床的工作特点1运行流速高 2工作压力较高3失效树脂宜体外再生二、凝结水混床对树脂性能的要求1机械强度2粒径3耐热性,三、混床树脂的比例,现在一般选用1：1的树脂比例，这是一个折衷的方案，并非一个最佳的方案，最佳方案应是根据凝汽器泄漏、机组给水工况、混床运行方式（氢型混床或氨型混床）、冷却水水质及是否设有前置氢床 四、凝结水高速混床结构,第四节凝结水精处理系统及运行,一、凝结水精处理系统的组成600MW超临界机组设置：每台机组配两台过滤器，按2×50全流量配置；每台机组设有三台高速混床，单台出力为凝结水全流量的50%，两台运行，一台备用，凝结水100处理；每台混床后都装有树脂捕捉器；精处理系统、过滤系统及混床系统都设有旁路单元，混床还设有再循环单元。,二、凝结水精处理系统的运行1过滤器的运行(以管式微孔过滤器为例),管式微孔过滤器运行（1）排水。开排气门和中排水门，将滤元顶部以上的水排除。（2）空气吹洗。开排气门和进压缩空气门，对滤元进行空气吹洗。（3）水冲洗。开反洗进水门和底部排水门，由内向外对滤元进行水冲洗。上述（2）、（3）可重复多次。,1-进水门；2-升压门；3-出水门；4-反洗进水门；5-进压缩空气门；6-排气门；7-中排水门；8-底部排水门,（4）充水。开排气门和反洗进水门向器内充水，至滤元顶部。（5）空气清洗。开进压缩空气门，使器内升压到0.2MPa，然后快速开底部排水门，泄压排水，排出器内污物，此步可进行多次。（6）充水。开排气门和反洗进水门向器内充水至排气门有水为止。（7）升压。开进水升压门，升压至运行压力时即可转入运行。,2混床的运行,1进水门；2进水升压门；3出水门；4再循环门；5排气门；6进脂门；7出脂门；8进冲洗水门；9进压缩空气门,1升压2循环正洗3运行当出现下列情况之一者，则停止混床运行：1）出水水质超过DL/T912-2005规定的数值。2）混床进、出水压力差大于0.35MPa。3）凝结水水温高于50。4）进入混床的凝结水铁含量大于1000µg/L。第1）种情况是混床正常失效停运，混床需要再生；其它为混床非正常停运或非失效停运，遇这些情况时，混床只需停运但不需再生，等情况恢复正常后又继续启动运行。,4卸压5树脂送出 6树脂送入7充水、排水，调整水位 8树脂混合9树脂迫降 10充水,经精处理除盐后的凝结水质量标准 (GB/T121452008),混床的放氯现象,混床放氯导致出水Cl-比进水的大，原因是再生用碱不纯 ；混床中阴、阳树脂混合不均,第五节 混床树脂的分离及体外再生,一、混床失效树脂的分离1中间抽出法（又称T塔系统法）当失效的混床树脂在分离塔中反洗分层后，上部是密度小的阴树脂层，下部是密度大的阳树脂层，在阳、阴树脂的界面处会有一混脂层（体积约占树脂总体积的15%20% ）。转移树脂时，先将混脂层上部的阴树脂送出至阴再生塔，再将中间的混脂层从分离塔中抽出，送入混脂塔，阳树脂留在分离塔中进行再生。,2高塔分离法（又称完全分离法）,待树脂沉降分离后，上部的阴树脂用水力输送，由阴树脂出脂管送至阴树脂再生塔，直至阴树脂出脂口底线界面以上的树脂已完全送出。分离塔中剩下的混脂及阳树脂经第二次分离后，再将下部的阳树脂用水力通过位于分离塔底部的阳树脂出脂管送至阳树脂再生塔。阳树脂的送脂量由位于塔内侧壁上适当位置的树脂位开关控制，当树脂面降至树脂位开关处，即停止输送阳树脂。中部的“界面树脂”（即混脂）留在塔内参与下次分离。,3锥体分离法,锥体分离法的特点1）分离塔采用了锥体结构，树脂在下降过程中，过脂断面不断缩小，所以界面处的混脂体积小；2）底部进水下部排脂系统，确保树脂面平整下降，从而减少混脂量。3）树脂输送管上安装有“树脂界面检测装置”，利用阴、阳树脂具有不同电导信号（阳树脂的电导大于阴树脂的电导）或光电信号来检测阴、阳树脂的界面，在很短的时间内捕捉到树脂界面的信号，控制其输送量。4）阴树脂再生后采用二次分离，进一步减少其中破碎阳树脂含量。,树脂分离按下述过程进行：阳、阴树脂反洗分层后，从分离塔底部进水，将阳树脂从底部出脂管送至阳再生塔。在送出阳树脂的同时再引一向上的水流通过树脂层，使树脂交界面沿锥体平稳下移。树脂输送管上安装有“树脂界面检测装置”，捕捉到树脂界面的信号，控制其输送量。留在分离塔中的树脂进行第二次分离后，将下部混脂送入隔离罐，参与下次分离，阴、阳树脂分别再生、,4浮选分离法,选用一种密度介于阳、阴树脂之间的溶液浸泡混合树脂，那么阳树脂会下沉，而阴树脂则上浮。利用这特性，从而实现阳、阴树脂完全分离，这就是所谓的浮选分离法。,5惰性树脂法（三层混床）,它是在混床树脂中加入一层厚约300mm、密度为1.15gcm3左右的惰性树脂，这一密度刚好界于阴阳树脂之间，这样在反洗分层时，密度及颗粒尺寸的选择使惰性树脂刚好介于阴阳树脂分界面处，形成阴树脂-惰性树脂-阳树脂三个层次，减少了阴阳树脂相互之间的混杂，减少了交叉污染，提高了再生度，改善了出水水质。,二、树脂的输送,树脂的输送是指混床失效树脂送至体外再生单元、贮存塔中再生后混合好的树脂送入混床以及分离塔中树脂的转移等。树脂的输送方式有上进水下排脂、下进水下排脂及上下进水下排脂。混床中树脂送至分离塔或贮存塔中树脂送入混床，一般由下述步骤完成：气力输送水力气力合送冲洗树脂管道。,三、凝结水混床树脂的体外再生1再生条件（1）再生剂种类：盐酸；氢氧化钠（2）再生剂用量：酸耗100150g/mol；碱耗200250g/mol（3）再生液浓度：盐酸3%5%；氢氧化钠4%8%（4）再生流速：45m/h（5）再生温度：HCl溶液常温，NaOH溶液402空气擦洗及再生3树脂的混合,图 再生液系统1一卸酸泵；2一卸碱泵；3一酸贮存罐，4一碱贮存罐：5一酸计量泵；6一碱计量泵；7一酸雾吸收器：8一CO2吸收器，9一酸混合三通；10一碱混合三通；11一电热水箱；12一水泵,中间抽出法体外再生系统的操作工艺共分24个步骤，各工艺步序均以时间来进行控制：混脂输送7min，排水3min，空气擦洗2min，淋洗6min，充水1.5min，反洗15min，沉降1min，阳再生塔中的阴树脂输送到阴再生塔10min，阳再生塔中的混脂送到树脂处理罐3min，树脂处理第一步15min，树脂处理第二步3min，树脂处理第三步3min，树脂处理第四步7min，阳塔阴塔同时反洗15min，阳塔阴塔沉降1min，进再生液20min，阳塔慢冲洗阴塔进碱20min，阳塔快冲洗阴塔慢冲洗30min，阴、阳塔快冲洗45min，树脂送脂存储塔18min，存储塔排水2.5min，树脂混合3min，存储塔充水2.5min，快速冲洗60min。,第六节铵型混床及对树脂再生度的要求,例如某凝结水混床，当要求出水Na+含量为1µg/L，Cl-含量为1.5µg/L时，求H/OH型混床和NH4/OH型混床树脂再生度的差别。RH：61；ROH：12NH4/OHRNH4：99.7；ROH93.3,直接空冷机组凝结水精处理,1. 直接空冷机组的水工况特点1.1 凝结水温度高。凝结水温度高且水温变化较大。一般空冷机组凝结水温度可达6080,比大气环境温度高出30401.2 汽水系统溶解氧、铁含量高。空冷机组由于冷却面积和空冷系统庞大，是相同容量水冷机组的30多倍, 又在高真空条件下工作,因此漏入空气的机会增多,凝结水中溶解O2含量增加;也正因为系统庞大,凝结水中金属腐蚀产物多，水系统带铁严重。1.3 直接空冷机组凝汽器系统由于没有循环冷却水而采用直接空气冷却,不存在凝汽器泄露污染凝结水的现象。1.4 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。,直接空冷机组凝结水精处理 国内一般采用阳阴分床式除盐系统和粉末树脂覆盖过滤器系统两种。(超)超临界参数机组采用粉末树脂覆盖过滤器加混床的凝结水精处理系统,作业与复习,1、因为凝结水所含杂质是很微小的悬浮物和胶体，大都能穿过普通的 滤料过滤层，故覆盖过滤器采用极细的 物质作滤料。 2、覆盖过滤器的运行分 、 和 三个步骤，前两步骤转换必须在 下进行。3、凝结水除盐混合床必须采用( )再生方式。A、体内再生 B、体外再生 C、分步再生4、凝结水精处理装置一般包括 和 两部分。,5、覆盖过滤器是过滤( )用的。A、天然水 B、澄清水 C、凝结水6、对凝结水进行过滤处理，可除去凝结水中的各种杂质。( )7、混床放氯导致出水Cl-比进水的大，原因是再生用碱不纯 ；混床中阴、阳树脂混合不均 8、凝结水高混的运行操作是怎样的？体外再生树脂的分离方法有哪些？,