精处理混床运行周期降低的原因分析及处理

张志国，李爱丽，任海波，秦晓东，铁 马

(1.国家电投集团河南电力有限公司技术信息中心，河南 郑州 450001；2.国家电投集团河南电力有限公司开封发电分公司，河南 开封 475002)

精处理混床运行周期降低的原因分析及处理

张志国1，李爱丽2，任海波2，秦晓东1，铁 马2

(1.国家电投集团河南电力有限公司技术信息中心，河南 郑州 450001；2.国家电投集团河南电力有限公司开封发电分公司，河南 开封 475002)

火电厂凝结水精处理是保证锅炉给水质量的重要措施。针对某电厂C混床运行周期降低的情况，指出偏流是其主要原因，分析了产生偏流的因素，并对多孔板进行处理，解决了混床周期降低的问题，减轻了工作人员的劳动强度。

高速混床；运行周期；偏流；布水多孔板

0 引言

对高参数、大容量的火电机组而言，凝结水精处理装置是极其重要的，它可对凝结水进行深度净化处理，去除热力系统产生的腐蚀产物、补给水带入的盐类以及凝汽器泄漏带入的杂质等，为锅炉提供品质符合标准的给水。对直流锅炉而言，由于不存在汽包炉炉水的循环蒸发过程，不能进行加药处理和排污处理，因而对给水的水质要求很高，必须保证精处理装置的安全经济运行。

1 系统简介

某发电公司1号、2号机组均为630 MW燃煤超临界汽轮发电机组，锅炉为超临界参数变压运行直流炉，为单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉；汽轮机为超临界、一次中间再热、冲动式、单轴、三缸四排汽、双背压、中间抽汽供热、凝汽式汽轮机。

该公司凝结水精处理系统采用中压凝结水处理系统，设置为前置过滤器与高速混床串联。每台机组设置2台50%管式前置过滤器和3台50 %球形高速混床。混床树脂失效后，该公司采用“三塔法”进行树脂体外再生，2台机组共用1套再生装置。混床树脂为凝胶均粒树脂，阴阳树脂的体积比为1∶1。

2 暴露问题

运行规程规定：当高速混床运行出水水质达到任一监督项目的控制标准(见表1)或累计运行时间达300 h时，解列混床进行再生。对混床运行周期进行统计分析后可知，一般从投运到解列再生的时间为6-9天。

表1 混床失效监督项目及控制标准

1号机C混床自2015年A修启动以来，运行周期较其他混床明显偏低，投入运行3-4天即会出现出水电导率超过控制标准而解列再生，导致树脂频繁再生，不仅增加酸、碱、除盐水的耗用量，加大工作人员的劳动强度，还会降低设备运行的经济性。

3 原因分析

混床运行时，凝结水从上部进水口进入，经过上部布水装置均匀地通过阴阳离子交换树脂混合区域，经底部多孔板收集，从出水口排出。混床内部结构如图1所示。

图1 混床内部结构示意

影响混床运行周期的因素很多，如混床内树脂量、树脂污染老化程度、树脂再生程度、运行流速、混床内树脂二次分层等。结合几套树脂循环使用的情况，可以基本排除树脂污染老化情况、树脂再生程度、进水水质及运行流速的影响。经过现场检查与确认，该混床内树脂翻滚搅动较为剧烈，有时会充满整个床体空间，判断影响混床运行周期的因素为混床偏流。导致混床偏流的原因有以下几种。

3.1 混床上部布水水帽被污堵

由于杂物进入布水水帽或操作原因通常造成部分较小颗粒的树脂进入布水水帽，影响混床布水的均匀性，导致水流偏流，引起树脂搅动分层，影响运行周期。

3.2 布水多孔板变形

布水多孔板一般由6块板拼接而成。由于在投运过程中，凝结水压力低于正常运行时的压力，容易使布水多孔板变形，导致多孔板间拼接缝隙变大或多孔板与床体固定板之间的间隙变大。在混床运行中，这些缝隙处在混床运行中产生高压水流，直接冲击树脂层，引起混床偏流，导致运行周期缩短。

3.3 混床进树脂管与多孔板连接处焊接损坏

混床进树脂管从混床顶部进入，穿过布水多孔板，进入混床盛装树脂区。进树脂管道与底部多孔板间，一般会用焊接块的方法进行封堵处理，以使间隙达到标准。一旦焊接部位损坏，间隙就会变大，在运行中该缝隙处就会产生高压水流，直接冲击树脂层，引起混床局部偏流，导致运行周期缩短。

4 处理措施

为了查找混床偏流原因，彻底解决运行周期降低的问题，在混床停运后，检修人员打开人孔进行内部结构检查。重点检查布水水帽、布水多孔板及底部进树脂管道与多孔板连接处等部位。对水帽拆除后进行检查，基本没有发现杂物或树脂堵塞现象；对布水多孔板进行检查，发现部分部位变形，多孔板间拼接缝隙较大，部分部位的多孔板与床体固定板之间的间隙较大；对混床进树脂管与底部多孔板连接处进行检查，发现用于封堵的焊接块丢失，导致进树脂管道与底部多孔板间出现较大间隙。布水多孔板拼接变形后的缝隙如图2所示。

图2 布水多孔板拼接变形后的缝隙

由于布水多孔板变形后无法恢复原状，检修人员对布水水帽固定压板间隙超标部位及进树脂管道与底部多孔板间隙进行了焊接处理，如图3，4所示，消除了因间隙处产生高压水流直接冲击树脂层的可能性。

图3 处理后的树脂管

5 结论与建议

通过上述处理，1号机C高速混床恢复正常运行，各项参数无异常，运行周期达7-10天，且未出现运行周期小时数降低的现象。

图4 处理后的布水多孔板拼接处

针对混床局部偏流的现象，现有如下建议：

(1) 应认真分析、查找多孔板变形的原因，制定应对措施；

(2) 混床检修时，应加强对布水多孔板的检查，及时处理出现的问题；

(3) 国内已出现多起布水多孔板变形事件，需全面评估多孔板式布水装置，采用新技术、新工艺来对原有布水装置进行改造。

1 李培元.火力发电厂水处理及水质控制[M].北京：中国电力出版社，2008.

2 韩隶传，汪德良.热力发电厂凝结水处理[M].北京：中国电力出版社，2010.

3 耿卫众，郝相俊.凝结水精处理混床运行周期短的原因分析[J].华电技术，2012，34(10)：52-54.

4 陆继民.精除盐运行床周期制水量少的原因探讨[J].浙江电力，2003，22(6)：54-56.

2016-08-11。

张志国(1982-)，男，工程师，主要从事化学技术管理工作，email：32465464@qq.com。

李爱丽(1971-)，女，高级工程师，主要从事火电厂化学技术管理工作。

任海波(1980-)，男，工程师，主要从事电厂化学运行管理工作。

秦晓东(1973-)，男，工程师，主要从事电力信息化技术管理工作。

铁 马(1977-)，男，助理工程师，主要从事设备维护工作。