凝结水精处理注意事项

凝结水精处理注意事项（精选3篇）

篇1：凝结水精处理注意事项

“凝结水精处理模拟控制实训装置”为中央财政支持的职业教育实训基地项目(能源与环保实训基地)中的建设子项目。该实训装置立足能源综合利用与环境保护,本着“推进职业教育教学改革,树立为社会开放培训服务的观念”,建成后能够实施工学结合、做学一体的教学模式。为集教学、培训、职业技能鉴定和技术服务为一体的职业教育实训平台。该实训装置以600MW超临界燃煤发电机组的凝结水精处理系统为模拟对象,建立系统的物理模型,实现对系统的全自动化控制。实训装置主要实现顺控、保护、连锁、报警功能,同时结合自动检测、CRT显示、计算机控制、组态控制、网络通信、现场总线等多种自动化技术,运用微型机、PLC等控制设备,使该装置能做到一套实训设备实现多种功能、多种用途。[1]

1 实训装置组成

大容量、高参数的火力发电厂中均设置凝结水精处理系统,凝结水最终是送入电厂锅炉受热面管道中的,其水质将直接影响给水质量。为了机组的安全经济运行,防止受热面和汽轮机腐蚀结垢,必须对凝结水进行精处理,除去金属腐蚀产物及凝汽器泄漏所带入的杂质。[2]

本凝结水精处理系统模型系根据国产600MW超临界燃煤发电机组的凝结水精处理实际系统简化研制。实训装置由1台前置过滤器和2台100%高速混床组成。过滤器和混床为串联布置。

(1)前置过滤器

采用管式微孔过滤器作为前置过滤器,型号:ZF-3芯20英寸,过滤器材质为不锈钢304。内装3支20英寸1微米精度的聚丙烯折叠式滤芯。水由每个滤元外部进入,由滤元中心的多孔管中流出,杂质被截留在滤元表面。过滤器设备顶部装设排气阀,过滤器端盖和筒体采用法兰连接方式,可方便滤元拆卸与更换。过滤器管路设置反冲洗进出口。

正常运行时,凝结水经过凝结水泵进入精处理系统。首先通过过滤器的过滤作用除去热力系统中铁、铜等金属物质,管道中残留的焊渣、泥沙等机械杂质和悬浮物,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。

前置过滤器系统设一个100%旁路。当前置过滤器发生压降过高,表明截留了大量固体时,该前置过滤器退出运行,凝结水经旁路通行。过滤器用反洗水泵进行反洗。

(2)混床

本装置中设计2台不锈钢圆柱形混床。进水装置设计为顶部不锈钢板加不锈钢绕丝水帽。水从混床上部进入床体,通过树脂后从下部出水装置流出。出水装置设计为蝶形板加不锈钢绕丝水帽,整个出水装置采用316不锈钢板制作。混床的出脂孔位于混床的最底部。混床上安装有观察窗。混床端盖和筒体也采用法兰连接方式,可方便树脂的更换。

混床内装有强酸阳树脂和强碱阴树脂的混合树脂层,阴、阳树脂均采用均粒凝胶型树脂。主要作用是除去凝结水中的溶解盐类物质(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。

离子交换树脂是用化学合成方法制成的有机高分子化合物,分子中含有活性基团,能与水中离子发生交换作用,以达到除盐目的,以R-H、R-OH分别表示阳、阴树脂,其原理如下:

R-H+R-OH+Na+(Ca2+/Mg2+)+Cl-(SO42-/NO3-/HSiO3-)→ RNa+RCl+H2O

2台混床1台运行,1台备用,当某一台混床出水不合格或压差过大时,将启动另一台混床并进行再循环运行直至出水合格并入系统。此时,将失效的混床解列。混床系统设一个100%自动旁路,当凝结水温度超过55℃或系统压差大于一定值时自动打开,并关闭混床系统进出水母管总阀门。

(3)辅助设备

本实训装置框架选用不锈钢材料制作,结构紧凑,外形美观。设置储水箱和反冲洗水箱,均由不锈钢板制成,坚实耐用,不易生锈。水箱容积根据水流量1t/h,能持续运行1小时设计。为节约水资源,正常运行时处理后的水进储水箱。

本设备的水泵共有2台,分别模拟凝结水泵和反冲洗水泵,均采用不锈钢立式多级离心泵,泵扬程分别为51m和32m。

整个精处理系统设一个100%大旁路及隔离阀,自动旁路阀再设有手动检修旁流阀。3级旁路系统的设计提高了系统的运行灵活性,方便设备故障处理。

2 控制系统组成

本凝结水精处理控制系统结构为DCS控制系统分级体系。底层为现场设备级,中间为控制级,上层为中心管理级。上层监控系统配有工程师站和操作员站,工程师站安装有WINCC组态软件,现场控制级设有PLC控制子站。通过以太网将分布在工业现场附近的控制站和控制中心的操作员站及工程师站连接起来,完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理。PLC为远程I/O结构,远程ET200模块与PLC之间通过Profibus-DP现场总线连接,远程I/O站控制凝结水精处理装置。见图1。[3]

系统采用标准工业控制柜,上置大功率排风扇,下有防水进风凹槽,前置高强度透明玻璃,其整体做前门,在不用打开柜门的情况下即可观看整柜仪表运行情况,前后门均加工业控制柜专业用锁,整柜体内外全喷塑防触电结构,另有接地装置,控制系统在控制柜中分层摆挂,前置大面板装有各种标准件及控制仪表模块等。供三相四线～380V、单相～220V电源,总电源由三相四线空气开关控制,电网电压由指针式交流电压表监视。设有漏电保护空气开关,安全性符合国际标准。

3 控制系统设计

采用西门子SIMATIC S7-300系列PLC控制系统。凝结水处理系统能够实现程序控制、CRT手动操作、就地操作等功能。采用上位计算机+PLC的控制方式,PLC为远程I/O结构。在控制室通过CRT(19″大屏幕CRT,分辨率1024*768)画面上的模拟图、自动/手动切换开关以及阀门的启动/停止按钮实现对整个工艺系统的监视和控制。在就地控制柜通过按钮和开关实现自动/手动切换以及阀门的开/关,实现对整个工艺系统的监视和控制。本套控制系统下位机编程软件采用SIEMENS公司的下位编程软件STEP 7。上位机监控软件采用SIEMENS公司的上位监控组态软件SIMATIC WINCC。上位机监控软件以Windows XP作为操作系统,主要由应用开发环境和实时运行环境构成,系统的监视和控制提供的人机界面友好,具有报警、显示、记录和打印功能,以及实时和历史趋势曲线。[4]

为了便于监视运行工况,在就地安装指示仪表,并将信号送到CRT上显示。包括电导率分析仪表,热电阻温度计,智能压力变送器,涡轮流量变送器。温度、压力、差压、液位开关向PLC提供数字量信息,并连接到报警系统,当这些量偏离设定值时发出报警信号。

4 顺序功能图

顺序功能流程图语言是为了满足顺序逻辑控制而设计的编程语言。编程时将顺序流程动作的过程分成步和转换条件,根据转移条件对控制系统的功能流程顺序进行分配,一步一步的按照顺序动作。每一步代表一个控制功能任务,用方框表示。这种编程语言使程序结构清晰,易于阅读及维护,大大减轻编程的工作量,缩短编程和调试时间。用于系统的规模校大,程序关系较复杂的场合。IEC组织(国际电工委员会)将顺序功能流程编程语言列为首选语言。本凝结水模拟控制系统运行顺序功能图如图2所示。

5 结束语

“凝结水精处理模拟控制实训装置”是模拟600MW国产超临界燃煤发电机组的凝结水精处理系统而自主研发的,是与电厂实际系统控制方式一致的实训装置。可满足各大院校所开设的自动化类课程实训教学的需要。该装置现已投入教学运行,效果优良,值得推广。

摘要：“凝结水精处理模拟控制实训装置”是教育部批准的、中央财政支持的实训基地建设项目内容之一。是模拟600MW国产超临界燃煤发电机组的凝结水精处理系统,建立系统的物理模型,并实现对化学水处理辅助系统的控制。是结合自动检测技术、CRT显示技术、计算机控制技术、组态控制技术、网络技术、通信技术、现场总线技术,实现电厂凝结水处理系统的顺控、保护、连锁、报警等功能。为国内首次成功研制的实训装置,为实现国家级骨干院校的“校中厂”实训基地建设任务提供必要的硬件条件。

关键词：凝结水,水处理,程控,监控PLC

参考文献

[1]朱凌云,林琳.基于WINCC的PLC控制系统仿真平台设计[J].实验室研究与探索,2010,29(5):49-53.

[2]徐锐,田继红.不同类型的凝结水处理混床之运行比较[J].江西电力,2000,24(2):11-13.

[3]任波,乔莉,李环.现场总线技术及其应用[M].北京:航空工业出版社,2008:2-12.

篇2：如何选择电厂凝结水精处理方法

1凝结水精处理的重要意义

由于机组参数值的不断提高，对锅炉给水的质量要求越来越严格。锅炉给水绝大多数都是凝结水，因此凝结水的水质直接决定了锅炉水的水质好坏。由此可见，保证锅炉给水水质的关键因素是对凝结水精处理。它有助于保持机组较好的总效率及容量，使启动速度得以大幅度提升，减小化学事故及机械故障，减轻化学清洗工作量等。

2凝结水精处理的流程

目前，我国现有的凝结水精处理流程主要分为两大类：一是在混床前安装单独的前置过滤器。即采用各种过滤器，包括（管式微孔过滤器、覆盖过滤器、电磁过滤器、氢型阳床），加上高速混床的方式。二是采用单独的空气擦洗高速混床或树脂粉末覆盖过滤器。

3高速混床的工作原理和特点

3.1.1工作原理

高速混床的工作原理是：把阴、阳两种离子交换树脂置于同一个交换器内，混合均匀后方可运行。使阴阳两种树脂是相互混匀的目是保证阴、阳离子交换反应在相同时间内进行。这样交换反应产生的氢离子、氧氢根离子都不会积累起来，基本上可以消除反离子的影响，交换反应进行十分彻底，出水水质很高。

3.1.2系统组成

完整的凝结水精处理系统包含：前置过滤器（300MW及以下机组一般不采用，核电凝结水处理中为了去除水中的氨，增加相同处理水量的前置阳床装置）、混床单元、旁路单元、再循环泵单元、再生单元、冲洗水泵单元、罗茨风机单元、酸碱贮存单元、酸碱计量单元、阀门、管道、树脂、程控系统、配套仪表、电气等，配套废水收集处理系统。火电厂一般两台机组公用一套再生系统，核电每台机组各一套再生系统。

3.1.3特点

（1）设备结构得到简化，操作安全性和可靠性更高;（2）设备体积减小，便捷了操作程序（3）将酸性、碱性等物质阻挡在热力系统之外，系统运行的安全性提高;4）运行流速快、水质好;（5）系统设置较为复杂，运行周期长;（6）基础设备占地面积大，成本投入多;（7）再生化学物质和废液会污染环境;（8）无前置过滤器（前置阳床）时，树脂容易遭受铁、氨污染，影响出水水质;（9）现场环境差，危害技术人员身体健康，设备也易受到腐蚀。

4粉末树脂覆盖过滤器工作原理和特点

4.1.1工作原理

粉末树脂过滤器的工作原理包括：过滤、吸附和离子交换作用。过滤作用粉末树脂过滤器是从覆盖过滤器发展而来的，其设备结构、铺膜及运行方式都与覆盖过滤器相同，因此具有覆盖过滤器的过滤和吸附作用。

4.1.2系统组成

完整的凝结水精处理系统含：粉末覆盖过滤器设备及相应的反洗、铺膜设备，每台机组设置2台以上粉末覆盖过滤器，配套相应的阀门、管路旁路等组成，每台过滤器根据设计需求处理30%、50%或100%的水量，至少配备一台备用床，保证凝结水处理的连续性及稳定性。每台机组配备一套反洗及铺膜设备，含管道、阀门及水泵等动力设备。

4.1.2特点

（1）具有化学除盐作用，每次铺膜使用树脂的数量少，其离子交换量有限;（2）吸附能力提高，能有效去除有机物及胶体硅;（3）粉末树脂是制造厂经过彻底再生的，对阳树脂中的铁、钙、镁等高价离子的树脂的再生度较高;（4）离子交换反应速度快，单位质量的工作交换容量大;（5）工艺简单、占地面积小，基建投资低、系统安全性高、环境污染小（不存在再生废液排放）;（6）对机组严密性要求较高，运行周期缩短;（7）使用中对树脂粉性能要求比较严格，粉末树脂极易失效，保存周期仅为半年，树脂粉末在国内生产领域属于一片空白，为树脂粉的选购和储存带来了难题;（8）相对于高速混床来说粉末树脂过滤器中树脂量少，并不直接影响出水水质，主要是造成氢型方式运行周期缩短。

5电厂凝结水精处理的选择方法

对于精处理系统，高速混床与粉末树脂过滤器在技术上都是可行的，两种系统各有千秋，因此电厂凝结水精处理方法的选择上应根据实际情况，实事求是，综合考量各种因素之后再予定夺。

5.1.1从使用条件方面来看

（1）直接空冷机组，由于凝结水水温较高，不用担心系统冷却水漏入，使用粉末树脂过滤器，效果会更好。

（2）间接空冷机组，由于循环水采用的是含盐量很低的除盐水，同时冷却水漏入系统的概率小，建议使用粉末树脂过滤器。

（3）水冷机组的凝汽器基本不泄漏并较为保险时（如凝汽器管材是不锈钢或钛管），同时冷却水含盐量也较低，建议使用粉末树脂过滤器。

（4）水冷机组的凝汽器基本不泄漏但可靠性程度较差（如凝汽器管材是铜质），建议使用高速混床。

（5）有生产返回水的供热机组，应根据返回水污染情况选择具体方案，如返回水污染较小，主要是铁的腐蚀产物，建议使用粉末树脂过滤器;如返回水中还含有其它盐类且水质不够稳定，建议使用高速混床。

5.1.2从使用目的方面来看

（1）以除盐为主、去除腐蚀产物为辅时，建议选用高速混床。

（2）以去除腐蚀产物为主、除盐为辅时，建议选用粉末树脂过滤器。

（3）去除凝结水中腐蚀产物和化学除盐时，建议选用管式过滤器或加高速混床。

（4）只去除腐蚀产物时，机组正常运行中腐蚀产物多时，建议选用纸浆覆盖过滤器;机组正常运行中腐蚀产物少时，建议选用管式过滤器。

6结语

由于大容量机组在我国得到了广泛应用，因此，凝结水经精处理在生产过程中的作用也得到了有效重视，凝结水的质量直接决定整个电厂机组运行系统的安全以及机组运行过程中使用资源是否被充分利用。在电厂运行环节中，产生的一些问题，例如机组启动、凝汽器泄露等都可以利用凝结水精处理技术妥善解决。在最后的水质把关上，凝结水精处理可以阻止所有硬度盐类和杂质通过，它既是关键的、必不可少的处理装置，同时是至关重要的一步。

参考文献：

篇3：凝结水精处理注意事项

1 树脂再生阶段

(1) 再生剂:使用离子膜法生产的盐酸和氢氧化钠, 盐酸入厂验收时要测定铁含量≤0.002%, 氢氧化钠中氯化钠含量≤0.007%, 防止再生剂纯度不够对树脂造成污染。

(2) 树脂分离控制:对树脂进行彻底分层。现比较先进的树脂分离技术是采用“高塔分离”, 可以保证阴树脂中阳树脂和阳树脂中阴树脂的交叉污染值<0.1%。但是有的系统在阳树脂由分离塔倒入阳塔时, 设计为气力输送, 从而达到减少树脂的交叉污染量的目的。

(3) 再生过程控制:此过程尽量使树脂100%得到再生, 采取的措施是加大进酸进碱量, 直至阴阳塔的排酸碱浓度和入口进酸碱浓度基本达到一致为止, 这样会造成一些酸碱的浪费, 但由于氨化混床运行周期明显延长, 周期制水量明显增大, 所以酸碱耗量相对较低。

(4) 树脂清洗:再生后混脂前分别对阴阳树脂进行彻底清洗, 清洗至出水DD<5 us/cm, 防止盐酸和氢氧化钠分别交叉污染阴树脂和阳树脂。

总之, 在树脂再生阶段, 应尽可能保证阳树脂和阴树脂有较高的再生度, 以达到阳树脂再生度>99.5%, 阴树脂再生度>95%, 满足氨化运行对树脂高再生度的要求。

2 树脂氨化阶段

在氢型混床刚投入运行期间应尽快使阳树脂氨化, 以减少氨化阶段失效的阳树脂量。现多数电厂采用运行中氨化方式, 为使混床阳树脂尽快氨化, 加大给水加氨量至偏上限运行 (给水p H保持在9.4~9.6) , 以尽量减少氨化阶段失效的阳树脂量。在条件允许时可提出技术改造方案, 在阳再生塔旁边加装一套就地氨化装置, 以提高氨化运行效果。

3 树脂氨化运行阶段

3.1 凝结水pH控制

转入氨化运行后, 立即降低给水加氨量, 在保证给水pH合格条件下尽量保持偏下限运行, 这样对于氨化混床出水效果是有利的。氨化混床正常运行所要求的树脂再生度与凝结水pH的关系见表1。

3.2 凝结水Na+控制

由于氨离子和钠离子选择性差别比较小 (即它们的吸收系数差别不大) , 所以氨化混床对Na+的去除能力较弱, 因而凝结水中的Na+浓度保持较低水平才能保证出水合格。由于实验室钠表精度不够, 如果条件允许情况下建议加装凝结水在线钠表, 以保证能够在线连续监测Na+浓度。另外保持失效的钠型树脂量在较低水平也能减少高速混床漏钠量。失效钠型树脂量和高混钠离子泄漏量及pH值关系 (见图1、图2) 。

4 效果评价

氨化混床和氢型混床相比, 如果运行中控制得好确实可以收到比较理想的效果。

(1) 运行周期明显延长:以我们做调试的高混为例, H-OH型混床运行时间为7天, 采用氨化运行后运行周期达到65天, 而且混床出水SiO2、Na+、DD仍保持在较低合格范围内。

(2) 周期制水量明显增大:以我们做调试的高混为例, H-OH型混床制水量为4.2万吨左右, 氨化后可达到3 6万吨 (运行时间以60天计) , 出水水质也比较稳定。同时也节省了大量的酸、碱和氨水用量。

(3) 再生排放的酸碱废水量大大减少。按一台混床每次再生排放240 t废水计算, 每年可以少排放废水11040 t, 按废水处理费用3元/吨计, 每年可节省废水处理费用331 20元, 极大地减少了废水处理运行费用, 为环境保护做出了贡献。

(4) 再生自用水量大大减少。每年可节约再生用除盐水11040 t, 按除盐水制水成本10元/吨计, 每年可节省110400元。

(5) 相应减少了树脂输送次数, 延长树脂使用寿命。

(6) 降低了值班人员的劳动强度。

最后, 我们必须认识到, 氨化运行虽然有很多优点, 同时也有自己明显的缺点。严格要求运行值班人员加强对运行方式的调整和运行中的监督, 以便使氨化运行方式更好地为我们服务。

摘要：结合当前高容量、大参数机组对凝结水精处理系统的要求, 对精处理氨化运行和氢型运行的优缺点进行比较, 从理论和技术角度探讨精处理氨化运行的主要条件, 对影响氨化运行的设备情况、失效树脂分离度、再生度、再生剂质量、树脂要求、树脂转型方式、对凝结水品质的要求等因素进行了较为详细的论述, 并描述氨化运行的工艺、流程、控制指标及注意事项。

关键词：氨化运行,凝结水,混床,树脂,再生剂

参考文献