脱硫净水器过滤反洗装置改造

周小嘉

(大唐华银株洲火力发电有限公司，湖南 株洲412007)

1 概述

脱硫净水器是为脱硫设备提供工艺水的重要设备之一，它为脱硫系统运行提供合格水源。工艺水必须不断供应和保持洁净，否则会造成脱硫设备运行效率降低，运行成本增加，影响达标排放。保证净水设备运行工艺性能达标，提高工艺水的质量和供量，对脱硫设备安全稳定运行意义重大。某厂脱硫工艺水主要用于两大部分，一部分用于除雾器冲洗，吸收塔、球磨机补充水，各管路和泵的冲洗;另一部分用于各机械密封的润滑、冲洗、冷却，以及冷油器的冷却。前者用量非常大，占总供水量的60 ℅，后者洁净度要求高，色度不超过15 度，浑浊度不超过3 度，不得有异臭，不得肉眼可见杂物。由于在设备选型阶段忽视了工艺水的要求，脱硫设备投入运行后设备故障率升高，为系统的环保达标和经济运行埋下了隐患。

该脱硫净水器采用的是集混合、絮凝、沉淀、过滤、反洗、排泥、出水于一体的GYZG—300 型一体化净水器。净水器工作流程及工作原理见图1。

2 结构中存在的问题

2.1 净水器过滤层过滤效率下降

从原理上讲，净水器采用石英砂等有空隙的粒状滤料层，通过黏附作用截留原水中悬浮颗粒，从而除去水中细小悬浮杂质。净水器运行一段时间后，利用反向冲洗水冲刷黏附在石英砂上的杂质，以提高过滤处理水的质量。

图1 净水器工作流程及工作原理示意图

2012年9月，大修时检查发现:原制造安装单位用螺纹钢紧密排列构成了过滤反洗装置，利用螺纹钢紧密排列间的间隙进行过滤。因螺纹钢排结构的不合理性，造成其间隙已被石英砂填满卡死，进出水的流通量非常有限，而且间隙不均(小间隙易堵塞，大间隙石英砂易漏过)。缝隙逐渐被泥沙堵塞，使得3 个过滤室几乎完全堵塞，剩下的1个进出水的通流量也非常有限，勉强进入下净水箱的水泥砂多。随着运行时间增长，净水器过滤层过滤效率大幅下降，无法向设备的机封润滑、冲洗和冷却提供洁净的水源，造成整个脱硫系统机封经常损坏，除雾器、冷却器易于堵塞。

2.2 净水器反向冲洗水装置失效

过滤及反洗是水处理工艺中的一个重要环节，净水器运行时，在工作周期内随着滤料层截污量的增加，滤料的孔隙率不断减少，污泥渗透度加深，滤料板结，对水流的阻力增大，致使滤速下降，滤池水位逐渐上升，过滤后水浊度升高。为使滤池在短时间内恢复正常运行，保证出水水质和水量，此时必须进行反冲洗，冲击滤料层。滤料间反复碰撞磨擦，滤料层激烈搅拌，泥球无法形成，已形成的泥球结构也被振动破坏，并使所有的滤料上的黏附物脱落，被反冲水带走。由于螺纹钢排过滤反洗装置堵塞，经过滤到达下水箱的水量大幅减少，致使反洗工作时无法提供足量的水由下而上对石英砂进行反冲洗，进入过滤区的大量水还未到达过滤层下的下水箱时就形成假反洗流走。假反洗浪费大量的水，使净水器装置对脱硫系统供水严重不足，吸收塔难以维持正常水位。

3 过滤室底层改造及效果

3.1 改造的实施

由于螺纹钢排过滤反洗装置的堵塞，沉淀排泥后的水无法过滤到达下清水箱输出，更无法进行正常的反洗，所以必须将过滤池底层进行彻底改造。在割除全部螺纹管排、彻底清理管排下的下清水箱沉积泥沙后，安装固定排水帽的多孔板和2 100 个排水帽，替代螺纹钢排过滤。排水帽担负着净水器过滤和反洗的重要作用，采用ABS 工程塑料制造，承压强度高，踩碰不碎，有较强的耐腐蚀能力。滤头的滤帽侧弧面上均匀开有精心加工的长条均匀细缝。由于排水帽的特殊结构，既能防止滤料的漏出，又不会堵塞，使过滤和反洗通畅，如图2 所示。

图2 过滤室底层过滤反洗装置改造后效果示意图

3.2 效果比较

1)过滤室

改造前:4 个过滤室有3 个几乎全部堵塞，剩下的1 个通流量也有限，供水不足总量的1/2，且下清水箱泥沙沉积，无法由下而上反洗，不合格的杂质水作为工艺水输送到各设备，当然不能起到润滑冲刷机械密封的作用，因而导致机械密封磨损，泄漏不断，现场长期浆水横流，环境污染严重。

改造后:净水器4 个过滤水室供应充足合格的工艺水，反洗通畅正常，配合设备机封水的通畅维护，使机封损坏现象几乎消失，设备补水充足。脱硫系统现场干净整洁。

2)设备缺陷

改造前:脱硫系统90%以上的缺陷属于机封损坏。脱硫系统的机封总共有30 多台，包括输送泵机封，浆液循环泵机封、侧搅拌器机封、冲洗水泵、溢流泵机封等。改造前每天出现机封磨损泄漏，而吸收塔侧搅拌器泄漏时需停塔通宵更换。

改造后:设备缺陷率大幅下降，未出现设备泄漏现象，因设备损坏造成的停塔次数显著减少。年节约机封采购成本约125 万元，脱硫现场干净整洁，脱硫设备安全稳定运行。

3)经济性

改造前:系统总需水量265 t/h，由1)分析知其供水量不足1/2，则浪费的循环水量为132.5 t/h，脱硫系统供水泵每天需24 h 连续不断地运行才能满足需求。

改造后:供水泵每天运行约14 h 即可满足系统所需的总水量，年节约运行成本约150 万元。

4 结论

脱硫净水器过滤反洗装置改造后，节省人力物力，减少环境污染。

设备机械密封是精密部件，要有充足的水和非常高的洁净度，才能起到完好的润滑和冲刷冷却作用，才能确保机械密封正常工作。

〔1〕大唐华银株洲火力发电有限公司． 310 MW 机组脱硫、除尘检修工艺规程〔S〕． 2011．

〔2〕长沙电力学院，大唐华银株洲火力发电有限公司． 310 MW 火电机组培训教材(水处理及制氢装置)〔M〕． 2002．

〔3〕唐金松． 简明机械设计手册〔M〕． 上海:上海科技出版社，1992．

〔4〕电力部建设协调司． 电力建设施工、验收及质量验评标准汇编(水处理及制氢装置篇)〔S〕． 北京:中国电力出版社，2001．