摘要: 中寧發(fā)電有限責任公司的凝結水精處理系統(tǒng)設備采用的是獨特的雙速水帽布水
器、錐體分離再生和混床氣水卸樹脂的設備, 這種設備既減少樹脂交叉污染, 又保證了將
99.9%左右的樹脂卸到再生分離罐中。在輸送陽樹脂過程中, 采用“電導率差”和“光電色差”
同時檢測。檢測陽樹脂輸送終點信號, 達到了行之有效的陰、陽樹脂監(jiān)控的目的。
關鍵詞: 凝結水精處理; 錐體分離法; 氣水卸樹脂; 電導率差
The tr ait of the coagulating water extr active tr eatment system in Zhongning
Gener ation Co., Ltd.
XU Ling
(Ningxia Electric Scientific Technology&TrainingEngineering Institute, Yinchuan 750002, China)
Abstr act: The condensate water extract treatment systemin Zhongning Generation Co., Ltd. use
the equipment with the double - speed- water - cap distributor and the cone separating regeneration
andmixed- bed steamdischarging resin, such equipment can reduce resin cross pollution, and assure
99.9% resin discharging into regenerating and separating pot, use both electric conductivity
difference and photoelectric color difference detectingmethod, detecting positive resin transmitting
signal, reach the aimofmonitoringnegative and positive resin.
Key words: coagulating water extractive treatment system; cone separating method; steam
dischargingresin; electric conductivitydifference
1 概述
正在建設的中寧發(fā)電有限責任公司的工程是2×330MW國產燃煤機組, 采用凝結水精處理系統(tǒng)是我國目前比較先進的設備, 它的運行設計壓力設計值為3.50MPa; 再生運行系統(tǒng)設計值0.59MPa。凝結水精處理系統(tǒng)按氫周期運行。兩臺機組共用一套再生裝置, 再生系統(tǒng)采用錐體分離技術進行陰陽樹脂分離, 樹脂界面檢測裝置采用光電比色差和電導率差檢測兩種方法, 在陰樹脂再生完成后, 可以進行二次分離。以確保陰陽樹脂徹底分離。
凝結水精處理混床每臺機組由2×50%高速混床組成2 臺運行, 不設備用。當1 臺混床出水不合格時, 將旁路門開啟50%的流量, 失效混床解列,并將失效樹脂輸送至再生系統(tǒng)進行再生, 然后將再生好的備用樹脂輸送至混床, 并進行再循環(huán)運行直至出水合格后并入系統(tǒng)?；齑蚕到y(tǒng)沒有旁路門, 當凝結水溫度超過50℃或系統(tǒng)壓差大0.35MPa 時自動打開, 并關閉凝結水精處理系統(tǒng)進出水母管閥門。旁路閥設有手動檢修旁流閥。
筆者參與了中寧發(fā)電有限責任公司運行人員培訓教材的編寫, 對凝結水精處理設備進行了研究和比較, 認為中寧發(fā)電有限責任公司凝結水精處理有以下幾個優(yōu)點。
2 獨特的雙速水帽布水器
雙速水帽布水器布置在混床多孔板上, 是一種雙流量控制布水器。每臺混床的制水流量為380m3/h~456m3/h, 而一般水力卸樹脂的水流量僅為15m3/h~18 m3/h。顯然, 通過常規(guī)的流通面積不變的水帽來同時分配這兩種流量, 不能保證混床布水的均勻性。中寧發(fā)電有限責任公司采用美國USFilter 技術生產的雙速水帽, 可以不同程度上解決這個問題。當混床正常制水時, 水帽中的活塞下降, 內部通孔開通, 水流從大流通截面排走; 當卸樹脂時水流從混床底部進入, 將水帽中的活塞托起, 把通孔堵住, 迫使水流從水帽底部**的少量縫隙排水, 造成變截面效應, 因而保證了水帽可以在兩種不同的流量下面布水均勻?；钊仙龝r, 水流式氣流可以緊貼孔板噴出, 將混床多孔板上的殘留樹脂全部托起, 保證了卸樹脂的徹底。
3 高效率的錐體分離再生
解決深層混床的交叉污染, 是影響出水水質的重要因素, 如何減少交叉污染是目前新建電廠所考慮的重要問題, 常用的減少交叉污染的方法國內主要有高塔分離法、中間抽出法( T 塔系統(tǒng)) 、三層床法和錐體分離法。錐體分離法有時也叫“流態(tài)化分離”法。系統(tǒng)一般由三個再生罐構成; 一個是陰樹脂再生罐, 一個是陽再生兼樹脂儲存罐, 一
個是混脂隔離罐( 如圖1 所示) 。
失效樹脂從混床送至分離塔, 反洗后將分離塔下部的陽樹脂送至陽再生塔, 由于采用了錐體, 樹脂在下降過程中設備截面逐漸減少, 直至直徑為80mm排脂管這么小的截面, 所以混脂量很少。有些資料指出, 此種分離塔輸送樹脂的管道上, 裝有電導和光學檢測裝置, 利用此裝置監(jiān)督樹脂的輸送。
此系統(tǒng)的優(yōu)點在于: **, 在反洗分層時, 由于底部是錐形, 無形中此部分增大了反洗流速, 有利于陽樹脂層的充分膨脹。膨脹的陽樹脂層使其顆粒之間的通道加大, 有利于夾雜在其中的陽樹脂反洗出來, 提高反洗分層效率; **, 在卸陽樹脂的過程中, 陰陽樹脂界面的直徑隨卸陽樹脂的過程而逐漸變小, *后小到只有卸陽樹脂管道直徑那么大小, 使陰陽樹脂界面變得*小, 因而也使陰陽混合樹脂量*小, 所以此系統(tǒng)混脂隔離罐很小, 說明錐體分離技術具有很高的陰陽樹脂分離效率。分離效率陽中陰小于0.4%, 陰中陽小于0.1%。第三, 陰陽兩種樹脂比例變化都無需改變再生裝置的結構。第四, 分離效果較好, 因而不必使用價格較貴的超凝膠型均粒樹脂, 而采用普通的
大孔樹脂即可。
4 節(jié)能、高效的混床氣水卸樹脂
高速混床在失效后, 樹脂處于壓實狀態(tài)。此時需要從混床底部引一股水流, 松動樹脂, 并把樹脂先用水力卸到體外再生系統(tǒng)的樹脂分離罐中。此步輸送直到多孔板上絕大部分樹脂卸掉為止。此時, 在混床多孔板上仍殘留有少量的失效樹脂未送走。對于氨型混床來說, 必須保證所有混床內的失效樹脂100%地送出去, 以保證樹脂得到徹底的再生, 否則將難以實現(xiàn)混床的氨型運行。如果只采用水力方法, 上下反復交叉地用水力把多孔板上的殘留樹脂卸走, 這種方法不僅耗費水源, 而且不能保證混床多孔板上的殘留樹脂完全送走; 殘留在多孔板上的樹脂有時厚達20mm 左右未送走。而使用氣水輸送法, 可以保證將把99.9%左右的樹
脂卸到再生分離罐中。
控制步驟是從混床底部引一股水流, 將大部分失效樹脂用水力卸出去, 接著混床放水至多孔板上200mm~300mm 的水位, 然后從混床底部進0.3MPa~0.4MPa 的壓縮空氣, 使殘留在多孔板上的樹脂和壓縮空氣、水一起處于翻騰狀態(tài), 這時, 混床排氣門不打開, 而接受樹脂的分離罐的排氣門開, 這樣一來, 卸樹脂的背壓處于常壓, 而混床內部處于壓力狀態(tài), 多孔板上的水和樹脂的混合仍自然流入樹脂分離罐, 直到混床多孔板上的水和樹脂全部排完為止。然后, 混床充滿水, 用水力沖洗樹脂輸送到管道內, 這樣殘留樹脂可小于0.01%。
5 靈敏、快速的界面
樹脂檢測方法在輸送陽樹脂時, 需要檢測陽樹脂輸送終點信號。在測定終點時, 采用“電導率差”和“光電色差”同時檢測。
“電導率差”的原理是: 在陰罐卸樹脂管道的出口處和陽罐的樹脂管道進口處分別安裝有電導率探頭, 當管道中全部是陽樹脂時, 這兩個探頭測出的電導率值一樣, 并沒有差別。隨著陰、陽樹脂界面
抽出, 位于陰罐卸樹脂出口的電導率探頭*先接觸到陰樹脂, 而位于陽罐入口的電導率探頭接觸到的仍然是陽樹脂, 因為樹脂輸送水用的是除鹽水, 陰、陽樹脂的水溶液分別顯示酸性和堿性, 故產生了電導率差。根據(jù)此差值, 即可取出信號控制輸送閥門關閉。這種檢測方式和目前使用的在輸送水中家CO2 氣體氣源, 以增加陰、陽樹脂導電度差的檢測
方式的*大區(qū)別在于, 不需要人工平繁地檢查CO2氣源壓力和流量, 容易實現(xiàn)自動控制。
“光電色差”的原理是: 在輸送管的中部安裝有光電轉換裝置, 利用陰、陽樹脂色差不同來檢測陽樹脂輸送終點, 這個方法也是非常有效的。特別是機組剛安裝完畢, 此時沒有除鹽水作樹脂輸送水, 電導差表暫時無法投入, 光電計即可派上用處。在程序控制中, 將電導率差和光電信號都送入計算機, 誰的信號先進入計算機, 就以其信號為準控制輸送閥門關閉。
再生效率與混床陰、陽樹脂量的變化無關; 這一點, 在凝結水精處理上有很強的使用價值。因為每臺混床在**裝填樹脂時, 不能保證每臺混床裝填的陰、陽樹脂比例一樣, 這樣一來, 每次再生時,陰、陽樹脂界面位置可能不同, 如果按老的再生技術, 卸樹脂口在在分離罐側面是固定的, 就會造成陽樹脂中夾帶陰樹脂, 或者陰樹脂中夾陽樹脂, 影響再生效率, 而采用錐體分離利用電導差或光電計直接檢測陰、陽界面, 消除了上述的缺點。