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試論某電廠2×300MW機(jī)組凝結(jié)水精處理系統(tǒng)若干論文
摘 要：針對(duì)某電廠2×300MW機(jī)組凝結(jié)水精處理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、調(diào)試及運(yùn)行過程中存在的問題提出自己的見解，以對(duì)今后同類型系統(tǒng)的調(diào)試及運(yùn)行有一定的參考意義。
關(guān)鍵詞：電廠 300MW機(jī)組 精處理 存在的問題
一、前言
凝結(jié)水作為鍋爐給水主要組成部分，其水質(zhì)將直接影響給水質(zhì)量，尤其是隨著機(jī)組參數(shù)的增大，為了機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)凝結(jié)水質(zhì)量提出了更高的要求。機(jī)組在運(yùn)輸、保管、安裝及啟停過程中，不可避免地形成金屬腐蝕產(chǎn)物，同時(shí)，盡管補(bǔ)給水帶入熱力的雜質(zhì)一般較少，但凝汽器總是存在一定的泄漏，影響了給水質(zhì)量，因此必須對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行精處理，除去金屬腐蝕產(chǎn)物及泄漏所帶入的雜質(zhì)。
二、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)工藝流程概述
1．某電廠一期工程2×300MW機(jī)組2臺(tái)機(jī)組共設(shè)計(jì)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)為六臺(tái)高速混床，采用兩臺(tái)機(jī)組共用一套再生系統(tǒng)的運(yùn)行方式。該系統(tǒng)采用單元制中壓系統(tǒng)，混床采用H/OH運(yùn)行。凝結(jié)水精處理系統(tǒng)出力按850噸/時(shí)設(shè)計(jì)，配置六臺(tái)2200空氣擦洗體外再生高速混床。單臺(tái)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)混床運(yùn)行，一臺(tái)作備用。并分別設(shè)有一臺(tái)再循環(huán)泵，既保證投運(yùn)時(shí)的水質(zhì)，又節(jié)省了凝結(jié)水，縮短了混床出水合格時(shí)間。經(jīng)該系統(tǒng)處理后的水質(zhì)為：
電導(dǎo)率≤0.2μS/cm(25℃，加氨前)
SiO2≤15μg/L
硬度～0μmol/L
凝結(jié)水精處理系統(tǒng)流程圖為：
三、水質(zhì)指標(biāo)及實(shí)際測(cè)定指標(biāo)
1．混床初次投運(yùn)水質(zhì)情況
凝結(jié)水精處理系統(tǒng)高速混床是在機(jī)組空負(fù)荷試運(yùn)結(jié)束后，進(jìn)入帶負(fù)荷整套調(diào)試階段時(shí)初次投運(yùn)的，投入運(yùn)行均采用點(diǎn)動(dòng)控制�？刂苹齑踩肟诤F量≤1000μg/L，結(jié)合機(jī)組負(fù)荷情況，為避免樹脂污染嚴(yán)重，盡量等凝結(jié)水水質(zhì)達(dá)到最佳而除鹽設(shè)備補(bǔ)水已滿足不了機(jī)組負(fù)荷要求時(shí)才投入精處理高速混床，對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行回收。
四、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)在整套試運(yùn)中所起的作用
高速混床的及時(shí)投運(yùn)對(duì)啟動(dòng)過程中除鐵、硅起了關(guān)鍵作用。機(jī)組在啟動(dòng)初的一段時(shí)間里，凝結(jié)水系統(tǒng)中的懸浮鐵及二氧化硅含量較高，此時(shí)鍋爐給水主要是由除鹽水直接經(jīng)除氧器補(bǔ)充，凝結(jié)水不能回收，大量的懸浮鐵及粒裝鐵通過凝結(jié)水泵再循環(huán)不斷排出系統(tǒng)外，凝結(jié)水不斷凈化，待機(jī)組負(fù)荷達(dá)10MW時(shí)，凝結(jié)水含F(xiàn)e1000μg/L，SiO2100μg/L，此時(shí)投入高速混床，不但可有效保護(hù)樹脂少受污染，同時(shí)起到了截流過濾懸浮鐵及二氧化硅的作用，使凝結(jié)水含F(xiàn)e量降至20μg/L左右，而且也使給水SiO2含量逐漸下降至合格，隨之爐水及蒸汽的SiO2含量也隨著鍋爐的洗硅進(jìn)程下降，促進(jìn)了鍋爐洗硅的順利進(jìn)行，同時(shí)蒸汽品質(zhì)在較短時(shí)間內(nèi)即達(dá)到合格指標(biāo)。
在水汽系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，精處理系統(tǒng)高速混床具有緩解事故的能力。在1#機(jī)組試運(yùn)中，因凝汽器抽氣導(dǎo)管出口焊縫先后多次出現(xiàn)裂紋發(fā)生泄漏，致使凝結(jié)水水質(zhì)嚴(yán)重惡化，硬度最高達(dá)到100多微摩爾每升，由于設(shè)備原因又無法隔絕處理，在這種情況下，精處理系統(tǒng)高速混床發(fā)揮了很大的作用，一直堅(jiān)持到有關(guān)調(diào)試項(xiàng)目順利進(jìn)行完畢，為整個(gè)調(diào)試工期爭(zhēng)取了時(shí)間。
五、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)存在的問題及對(duì)策
1．設(shè)計(jì)彎頭過多
在2號(hào)機(jī)精處理系統(tǒng)調(diào)試中，發(fā)現(xiàn)由再生系統(tǒng)往2號(hào)機(jī)4、5、6號(hào)高速混床輸脂時(shí)，由于輸脂管路在經(jīng)過廠房大門時(shí)因高度差而增加了四對(duì)彎頭，造成沿程阻力過大，在啟動(dòng)沖洗水泵進(jìn)行輸脂時(shí)，輸脂效果不佳，時(shí)間過長(zhǎng)，并要反復(fù)輸送多次才能輸送干凈，同時(shí)水泵工作壓力過大，對(duì)其工作壽命不利。本設(shè)計(jì)已作為設(shè)計(jì)更改項(xiàng)目在整套試運(yùn)結(jié)束后進(jìn)行更改。
2．樹脂捕捉器差壓超標(biāo)問題
六臺(tái)高速混床在投入運(yùn)行一段時(shí)間后有四臺(tái)先后發(fā)生樹脂捕捉器差壓急劇上升直至超標(biāo)的現(xiàn)象，即使未超標(biāo)的兩臺(tái)壓差也稍偏高，經(jīng)反復(fù)沖洗無效果，同時(shí)在排碎脂口取樣觀察發(fā)現(xiàn)有大量完好樹脂，即對(duì)高速混床水帽進(jìn)行了檢查及加固，并對(duì)樹脂捕捉器多次沖洗，恢復(fù)運(yùn)行后壓差仍然偏高，最后決定對(duì)樹脂捕捉器進(jìn)行全面徹底的檢查，發(fā)現(xiàn)其原因是廠家刷涂的防腐層工藝較差，在運(yùn)行過程中脫落、粘附在濾元上，加上水帽漏樹脂和細(xì)碎樹脂由于粘附作用無法沖洗徹底所致，經(jīng)對(duì)濾元進(jìn)行刷洗和對(duì)樹脂捕捉器內(nèi)部清掃、沖洗后，恢復(fù)正常運(yùn)行。
綜合以上因素，對(duì)樹脂捕捉器及高速混床等設(shè)備安裝前的檢查工作應(yīng)認(rèn)真細(xì)致，不得馬虎，尤其是對(duì)水帽子的檢查一定要細(xì)心，而設(shè)備投入運(yùn)行后，樹脂反復(fù)輸進(jìn)、輸出，對(duì)水帽子也是一個(gè)較嚴(yán)峻的考驗(yàn)，在運(yùn)行中，一定要認(rèn)真監(jiān)視各運(yùn)行參數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，要及時(shí)作出分析并進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，以便及時(shí)處理，保證設(shè)備正常運(yùn)行。
3．基地式調(diào)節(jié)閥的問題
在凝結(jié)水精處理系統(tǒng)再生設(shè)備中，電熱水箱溫度調(diào)節(jié)閥和沖洗水泵出口調(diào)節(jié)閥是兩個(gè)非常重要的氣動(dòng)式調(diào)節(jié)控制閥，經(jīng)調(diào)試整定，兩個(gè)基地式調(diào)節(jié)閥最佳工況為電熱水箱溫度調(diào)節(jié)閥為31℃，沖洗水泵出口調(diào)節(jié)閥整定為0.16MPa，可滿足程控各步序所要求的流量及陰樹脂再生時(shí)所要求的溫度。但在實(shí)際應(yīng)用中，沖洗水泵出口調(diào)節(jié)閥較容易損壞，就地又沒有溫度及流量指示，要在控制室上位機(jī)上觀察各參數(shù)，再生操作過程中人為增加勞動(dòng)強(qiáng)度。建議盡快修復(fù)此閥門。
4．再生系統(tǒng)腐蝕泄漏問題
本套精處理裝置再生計(jì)量間設(shè)計(jì)在水處理車間，輸送濃酸堿管道長(zhǎng)度約200米，在調(diào)試過程中曾發(fā)生過一次由于酸管道襯膠接口破損，鋼材質(zhì)的外壁腐蝕穿而泄漏的事故，泄漏約2噸濃鹽酸，造成地溝大面積損毀。當(dāng)時(shí)陽再生罐正在進(jìn)酸，在進(jìn)酸取樣點(diǎn)取樣測(cè)不到濃度，即查系統(tǒng)、調(diào)整稀釋水流量及酸計(jì)量泵出口流量，反復(fù)查找各種原因，最后確定濃酸管道泄漏；酸計(jì)量泵出口壓力表管座也由于酸腐蝕作用而泄漏，多次修補(bǔ)，反復(fù)泄漏，計(jì)量間工作環(huán)境非常惡劣，設(shè)備、變送器、儀表及閥門等均受到腐蝕，最后只好加堵頭堵死，估計(jì)是材質(zhì)問題造成的。
建議在設(shè)計(jì)精處理系統(tǒng)再生裝置時(shí)，要綜合考慮設(shè)備一次性投資、工程造價(jià)、設(shè)備布局、設(shè)備材質(zhì)及防腐工藝等多種因素。運(yùn)行中也應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視，一旦發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)查明原因予以解決。
5．在線儀表及程控裝置存在的問題
凝結(jié)水精處理再生系統(tǒng)和高速混床在線儀表包括溫度計(jì)、差壓計(jì)、酸堿濃度計(jì)、pH計(jì)、導(dǎo)電率表、流量計(jì)，其中大部份信號(hào)就地與控制室顯示值有較大的差距，有的表計(jì)直至調(diào)試完成后仍未安裝，有的工作狀態(tài)極不穩(wěn)定，影響精處理程控裝置的正常調(diào)試及投運(yùn)。
鑒于配套儀表存在的質(zhì)量問題，在對(duì)儀表盡量進(jìn)行技改的同時(shí)，不妨逐步投入資金對(duì)現(xiàn)有儀表進(jìn)行換型，特別是影響程控運(yùn)行的關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集點(diǎn)，要采用穩(wěn)定性高、測(cè)量精度及準(zhǔn)確性高的國產(chǎn)或進(jìn)口儀表逐步替代現(xiàn)有儀表。
6．國產(chǎn)樹脂與進(jìn)口樹脂在使用中的性能差別
本套精處理裝置未設(shè)計(jì)前置過濾設(shè)備，考慮到啟動(dòng)初期系統(tǒng)較臟，水中攜帶有大量的含鐵雜質(zhì)、懸浮態(tài)及膠狀的金屬腐蝕產(chǎn)物組成的混合物，這些雜質(zhì)隨水流進(jìn)入離子交換樹脂交換孔道，會(huì)逐漸發(fā)生淤塞現(xiàn)象，使樹脂受到污染，樹脂顆粒顏色變深，交換容量及再生效率降低，再生劑用量及自耗水量增加，交換性能下降，周期制水量也大幅減少。雖可利用酸浸泡處理對(duì)樹脂進(jìn)行復(fù)蘇，但畢竟耗時(shí)、耗藥品，費(fèi)時(shí)費(fèi)事，復(fù)蘇效果也不敢保證。
因此，高速混床在投運(yùn)初期采用國產(chǎn)001×7、201×7普通凝膠型樹脂作為進(jìn)口均粒樹脂替代品，相對(duì)于特種樹脂和進(jìn)口樹脂，國產(chǎn)普通樹脂從粒度、均勻度、強(qiáng)度等各方面來說，物理性能差異還是存在的，特別是試運(yùn)期間因水質(zhì)較差，失效樹脂的空氣擦洗次數(shù)也比較多，高速混床樹脂在空氣擦洗、反洗及輸送過程中會(huì)造成一定數(shù)量的損耗，幾個(gè)運(yùn)行周期下來，樹脂磨損將近50%，但在出水品質(zhì)、再生效率、高速混床旁路門全關(guān)狀態(tài)下的混床出力、運(yùn)行流速及進(jìn)出口壓差等方面均可以達(dá)到設(shè)計(jì)及運(yùn)行要求，沒有明顯差距。至于運(yùn)行周期，因?yàn)閮煞N樹脂投運(yùn)時(shí)的水質(zhì)等方面因素不一致，無法進(jìn)行對(duì)比。
7．精處理系統(tǒng)閥門內(nèi)漏問題
高速混床工作在3MPa左右的壓力下，球閥不容易泄漏，但其中一些重要的閥門如精處理旁路門、高速混床進(jìn)出口電動(dòng)門均為蝶閥，容易發(fā)生內(nèi)漏，對(duì)設(shè)備運(yùn)行安全及水質(zhì)影響較大，尤其是高速混床進(jìn)出口電動(dòng)門一旦發(fā)生內(nèi)漏，將造成備用混床緩慢升壓并帶壓，影響對(duì)備用混床的操作，甚至有可能串壓至再生系統(tǒng)對(duì)低壓設(shè)備造成破壞，#1機(jī)組#1高速混床進(jìn)口電動(dòng)門就曾發(fā)生過泄漏，因發(fā)現(xiàn)及時(shí)未造成事故。為避免發(fā)生此類事故，除了在操作前應(yīng)注意觀察混床是否已完全泄壓，還應(yīng)該培養(yǎng)按規(guī)程操作的良好工作習(xí)慣，在停運(yùn)的同時(shí)將進(jìn)出口手動(dòng)門一并關(guān)閉，盡量避免閥門內(nèi)漏造成的事故可能；而旁路門的泄漏直接影響到精處理出水品質(zhì)，所以加強(qiáng)對(duì)精處理系統(tǒng)閥門的維護(hù)及檢修工作，以保證閥門能長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行是相當(dāng)重要的。
8．羅茨風(fēng)機(jī)冷卻水問題
羅茨風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)有冷卻水，但未安裝，致使出口風(fēng)溫可達(dá)90℃以上，運(yùn)行中很容易損壞設(shè)備及樹脂，建議按設(shè)計(jì)施工安裝冷卻水系統(tǒng)。
9．安全門整定的問題
在高速混床進(jìn)脂管、出脂管及沖洗水管路上各有一個(gè)安全門，是為了保護(hù)低壓再生系統(tǒng)設(shè)備、管道安全而設(shè)計(jì)的，一旦中壓高速混床系統(tǒng)閥門內(nèi)漏或發(fā)生誤操作時(shí)，安全門應(yīng)能及時(shí)動(dòng)作，泄掉壓力以達(dá)到保護(hù)效果。#1機(jī)曾發(fā)生過一次誤操作，在運(yùn)行過程中，備用混床準(zhǔn)備輸脂進(jìn)行再生，因誤開了運(yùn)行床的出脂門，造成輸脂管法蘭接口墊圈爆裂，并損失大量樹脂，此時(shí)安全門未動(dòng)作，所幸未有更大的損失。因此對(duì)安全門的維護(hù)和調(diào)整工作應(yīng)嚴(yán)格細(xì)致，在主設(shè)備檢修時(shí)，加強(qiáng)對(duì)安全門的檢修。
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