粉末覆盖过滤器的漏粉及治理措施

周建东(内蒙古锡林郭勒盟白音华金山发电有限公司,内蒙古锡林郭勒盟 026200)



粉末覆盖过滤器的漏粉及治理措施

周建东
(内蒙古锡林郭勒盟白音华金山发电有限公司,内蒙古锡林郭勒盟 026200)

【摘 要】粉末覆盖过滤器是目前投运的亚临界直接空冷机组凝结水处理系统中采用最多的精处理设备,但是运行中常出现漏粉的现象,引起热力系统的汽水指标发生较大的变化,尤其是水汽的电导率与炉水的PH变化较为明显。电导率值呈现出上涨的趋势,炉水的PH值下降到中性,通过向炉水中投加氢氧化钠来及时的提高炉水的PH值。对粉末过滤器进行检查后发现,过滤器的滤元底部开裂,导致树脂粉、纤维粉漏入热力系统。从而采取措施进行治理,使过滤器能过投入正常的运行。

【关键词】凝结水精处理系统 粉末覆盖过滤器 漏粉 治理措施

随着空冷机组在我国北方地区的广泛应用，粉末树脂覆盖过滤器以其设备粉末树脂适应温度高、设备简单、操作方便等特点。火电厂凝结水处理工作是为了对凝结水进行除盐和腐蚀产物进行过滤，使水汽品质得到改善和提高，以保证机组安全稳定运行。

为了确保机组安全稳定运行，提高凝结水品质，满足空冷机组水质指标要求，凝结水精处理系统每台机组各设置了三台粉末树脂覆盖过滤器，两用一备。凝结水精处理的主要任务:除去凝结水中悬浮物、腐蚀产物及其它杂质，降低凝结水系统中的含盐量和电导率。

凝结水精处理工艺流程:

1 情况描述

(1)7月2日19:50时2#覆盖过滤器退出运行，进行爆膜、铺膜操作。

(2)22:10时2#覆盖过滤器投入运行，投入时流量为440t/h，投入过滤器前，给水氢电导率0.224us/cm，凝结水氢电导率0.243us/ cm，炉水比电导率11.29us/cm，炉水PH值9.56，饱和蒸汽氢电导率0.225us/cm，过热蒸汽氢电导率0.219us/cm，再热蒸汽氢电导率0.219us/cm。

(3)22:30时饱和蒸汽氢电导率、过热蒸汽氢电导率、再热蒸汽氢电导率先呈现出上涨趋势，随后给水氢电导率、凝结水氢电导率呈现出上涨趋势(见图二)。炉水PH值呈现出下涨趋势(见图一)。炉水的比电导率变化较小。蒸汽的氢电导率最大值超过电导率检测的二次显示的上限值1.0us/cm。

(4)23:21时2#覆盖过滤器退出运行。给水氢电导率0.629us/ cm，凝结水氢电导率0.598us/cm，炉水比电导率10.57us/cm，炉水PH值8.95，饱和蒸汽氢电导率0.975us/cm，过热蒸汽氢电导率0.907us/cm，再热蒸汽氢电导率0.965us/cm。联系主控锅炉专业开大锅炉连排进行排污。并开始对1#机组炉水进行加入氢氧化钠提高PH值。

(5)7月3日00:11时炉水的电导率开始上升。

(6)1:10时炉水PH值降低至最低7.43后开始恢复上升，停止氢氧化钠加药。

图一:炉水电导率、PH值的变化曲线

图二:给水、蒸汽、凝结水氢电导率的变化曲线

图三:底部开裂的滤元

(7)3:49时2#覆盖过滤器再次投入运行，投入时流量为65t/h。给水氢电导率0.390us/cm，凝结水氢电导率0.416us/cm，炉水比电导率18.38us/cm，炉水PH值9.13，饱和蒸汽氢电导率0.443us/cm，过热蒸汽氢电导率0.329us/cm，再热蒸汽氢电导率0.358us/cm。

(8)5:07时将过滤器的进水流量调整为200t/h，给水氢电导率0.254us/cm，凝结水氢电导率0.347us/cm，炉水比电导率29.13us/ cm，炉水PH值9.95，饱和蒸汽氢电导率0.330us/cm，过热蒸汽氢电导率0.313us/cm，再热蒸汽氢电导率0.300us/cm。

(9)6:34时炉水比电导率达到最大值32.87us/cm，开始呈现出下降趋势。炉水PH值9.95(见图1)

(10)10:00时将过滤器的进水流量调整为正常运行时的270t/h。

(11)22:55时给水氢电导率0.217us/cm，凝结水氢电导率0.233us/cm，炉水比电导率21.65us/cm，炉水PH值9.68，饱和蒸汽氢电导率0.238us/cm，过热蒸汽氢电导率0.229us/cm，再热蒸汽氢电导率0.221us/cm，开始运行正常。

2 原因分析

在过滤器投入运行时，过滤器内部的滤元上的树脂粉、纤维粉漏入热力系统。纤维粉、树脂粉都属于高分子有机物，它们在高温、高压下均能释放出低分子有机酸，其主要成分为乙酸，但也有甲酸、丙酸等。强酸性阳离子交换树脂分解所产生的低分子有机酸比强碱性阴离子交换树脂所释放的量多得多。离子交换树脂在高温下降解过程中还将释放大量的无机阴离子，如氯离子等，值得注意的是，强酸阳离子交换树脂上的磺酸基在高温高压下会从链上脱落而在水溶液中形成强无机酸—硫酸。有此可知分子量大的有机物纤维粉和阴阳树脂粉进入热力设备水系统后，在高温高压运行条件下将分解产生无机强酸和低分子有机酸。这些物质在炉水中浓缩，它们的浓度可能达到相当高的程度，以致引起炉水的PH值下降。它们还会被携带进入蒸汽，随蒸汽在整个热力系统循环。

氢电导率(cation conductivity)是水样经过氢型强酸阳离子交换树脂处理后测得的电导率。氢电导率可以灵敏的反映水、汽系统中阴离子的总量，是监测凝结水、给水和蒸汽中阴离子的重要手段。所以有机物纤维粉和阴阳树脂粉进入热力设备水系统后，在高温高压运行条件下将分解产生无机强酸和低分子有机酸，就引起了汽水系统的氢电导率变化较大，而炉水的比电导率，因未经过氢型强酸阳离子交换树脂处理，所以变化不是非常明显，后期炉水比电导率的增长是因为加入氢氧化钠而引起。

停机后对覆盖过滤器进行解体检查发现，部分滤元底部开裂(见图三)，底部的压盖已经松动，露出滤元的不锈钢骨架。覆盖过滤器投运时附着在过滤器滤元底部的纤维粉、阴阳树脂粉，或者部分未能附着在滤元上而沉积在底部的纤维粉和阴阳树脂粉，通过底部的开裂部位漏入到了出水侧，从而进入热力系统。

图四:处理完毕的滤元

粉末树脂覆盖过滤器采用压缩空气爆膜，此过程将失效的废树脂粉连同其它吸附杂质从滤元上爆炸似地吹洗脱落下来。进气爆膜之后，紧接用水进行反洗。进压缩空气反洗是利用压缩空气短时、高速爆发的能量来驱动水进行反洗，冲洗水的体积被用于支撑空气的爆发，使滤元得到清洗，废树脂粉连同其它吸附杂质从滤元表面脱落，并排出至废液箱。整个过程在过滤器内按高、中、低3个液位的步序进行。每台机组设置一个15m3的压缩空气储罐，用于粉末树脂覆盖过滤器的爆膜。经过长时间的运行，多次的爆膜操作以后，滤元上的绕线开始蓬松，变粗。因滤元上绕线数量体积不变，所以绕线的长度就缩短，以致引起底部连接出现绕线与滤元压盖的开裂现象。从而引起纤维粉、阴阳树脂粉泄露的发生。

为了节省生产成本，延长滤元的使用寿命，采取在底部加装聚四氟乙烯垫片的方式。根据底部开裂呈现出的缝隙不同宽度，加工制作了一些不同厚度的聚四氟乙烯垫片，在滤元的底部压盖和螺母间加装。使压盖和绕线再次的严密密封(见图四)。聚四氟乙烯具有良好的抗老化能力、耐温优异(能在+250℃至-180℃的温度下长期工作)，且本身对人没有毒性。完全能够满足凝结水运行的条件。再次投入运行时粉末树脂覆盖过滤器未发生漏粉现象，能够正常的运行。

3 预防措施

(1)过滤器铺完树脂粉后进行长时间的保持护膜。使附着在滤元的纤维粉、树脂粉压实牢固，不易脱落。一般铺膜完毕以后，护膜保持运行至少1个小时以上。

(2)过滤器投入时，采取低流量投入，能使滤元上的纤维粉、树脂粉不要受到较小的水力冲击，而不至于引起脱落。一般调节出口手动阀，按照50T/H的流量运行1小时，确认系统电导率、炉水PH不发生较大变化的情况下，再开大出口手动阀将流量提升到100T/H的流量运行1小时。再进行观察，依次逐渐的升高至正常的流量。

(3)停机备用阶段进行检查，打开底部检查孔和上部人孔，从低用高亮度的聚光灯照出水口，从上部的人孔进行观察，是否有光透过，来判断滤元是否底部出现泄漏。

4 结语

由于长时间的运行，经过多次的爆膜以后，粉末覆盖过滤器底部出现较大的开裂缝隙，

当粉末覆盖过滤器进行铺膜完毕后投运时，就会使部分附着在滤元的纤维粉、树脂粉漏入热力系统，导致热力系统的氢电导率上升，炉水PH值下降，受到高温、高压分解产生无机强酸和低分子有机酸，对热力系统造成酸性腐蚀。通过在覆盖过滤器滤元底部加装聚四氟乙烯垫，可以使滤元的底部能够密封严密，延长滤元的使用寿命。

参考文献:

[1]周小琴.粉末树脂覆盖过滤器在空冷机组中的应用[J].企业技术开发,2007(10):12-13.

[2]王杏卿.热力设备的腐蚀与防护[M].北京:水利电力出版社,1988.