周建東(內(nèi)蒙古錫林郭勒盟白音華金山發(fā)電有限公司,內(nèi)蒙古錫林郭勒盟 026200)

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粉末覆蓋過濾器的漏粉及治理措施

周建東
(內(nèi)蒙古錫林郭勒盟白音華金山發(fā)電有限公司,內(nèi)蒙古錫林郭勒盟 026200)

【摘 要】粉末覆蓋過濾器是目前投運的亞臨界直接空冷機組凝結(jié)水處理系統(tǒng)中采用最多的精處理設(shè)備,但是運行中常出現(xiàn)漏粉的現(xiàn)象,引起熱力系統(tǒng)的汽水指標發(fā)生較大的變化,尤其是水汽的電導(dǎo)率與爐水的PH變化較為明顯。電導(dǎo)率值呈現(xiàn)出上漲的趨勢,爐水的PH值下降到中性,通過向爐水中投加氫氧化鈉來及時的提高爐水的PH值。對粉末過濾器進行檢查后發(fā)現(xiàn),過濾器的濾元底部開裂,導(dǎo)致樹脂粉、纖維粉漏入熱力系統(tǒng)。從而采取措施進行治理,使過濾器能過投入正常的運行。

【關(guān)鍵詞】凝結(jié)水精處理系統(tǒng) 粉末覆蓋過濾器 漏粉 治理措施

隨著空冷機組在我國北方地區(qū)的廣泛應(yīng)用，粉末樹脂覆蓋過濾器以其設(shè)備粉末樹脂適應(yīng)溫度高、設(shè)備簡單、操作方便等特點?；痣姀S凝結(jié)水處理工作是為了對凝結(jié)水進行除鹽和腐蝕產(chǎn)物進行過濾，使水汽品質(zhì)得到改善和提高，以保證機組安全穩(wěn)定運行。

為了確保機組安全穩(wěn)定運行，提高凝結(jié)水品質(zhì)，滿足空冷機組水質(zhì)指標要求，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)每臺機組各設(shè)置了三臺粉末樹脂覆蓋過濾器，兩用一備。凝結(jié)水精處理的主要任務(wù):除去凝結(jié)水中懸浮物、腐蝕產(chǎn)物及其它雜質(zhì)，降低凝結(jié)水系統(tǒng)中的含鹽量和電導(dǎo)率。

凝結(jié)水精處理工藝流程:

1 情況描述

(1)7月2日19:50時2#覆蓋過濾器退出運行，進行爆膜、鋪膜操作。

(2)22:10時2#覆蓋過濾器投入運行，投入時流量為440t/h，投入過濾器前，給水氫電導(dǎo)率0.224us/cm，凝結(jié)水氫電導(dǎo)率0.243us/ cm，爐水比電導(dǎo)率11.29us/cm，爐水PH值9.56，飽和蒸汽氫電導(dǎo)率0.225us/cm，過熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.219us/cm，再熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.219us/cm。

(3)22:30時飽和蒸汽氫電導(dǎo)率、過熱蒸汽氫電導(dǎo)率、再熱蒸汽氫電導(dǎo)率先呈現(xiàn)出上漲趨勢，隨后給水氫電導(dǎo)率、凝結(jié)水氫電導(dǎo)率呈現(xiàn)出上漲趨勢(見圖二)。爐水PH值呈現(xiàn)出下漲趨勢(見圖一)。爐水的比電導(dǎo)率變化較小。蒸汽的氫電導(dǎo)率最大值超過電導(dǎo)率檢測的二次顯示的上限值1.0us/cm。

(4)23:21時2#覆蓋過濾器退出運行。給水氫電導(dǎo)率0.629us/ cm，凝結(jié)水氫電導(dǎo)率0.598us/cm，爐水比電導(dǎo)率10.57us/cm，爐水PH值8.95，飽和蒸汽氫電導(dǎo)率0.975us/cm，過熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.907us/cm，再熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.965us/cm。聯(lián)系主控鍋爐專業(yè)開大鍋爐連排進行排污。并開始對1#機組爐水進行加入氫氧化鈉提高PH值。

(5)7月3日00:11時爐水的電導(dǎo)率開始上升。

(6)1:10時爐水PH值降低至最低7.43后開始恢復(fù)上升，停止氫氧化鈉加藥。

圖一:爐水電導(dǎo)率、PH值的變化曲線

圖二:給水、蒸汽、凝結(jié)水氫電導(dǎo)率的變化曲線

圖三:底部開裂的濾元

(7)3:49時2#覆蓋過濾器再次投入運行，投入時流量為65t/h。給水氫電導(dǎo)率0.390us/cm，凝結(jié)水氫電導(dǎo)率0.416us/cm，爐水比電導(dǎo)率18.38us/cm，爐水PH值9.13，飽和蒸汽氫電導(dǎo)率0.443us/cm，過熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.329us/cm，再熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.358us/cm。

(8)5:07時將過濾器的進水流量調(diào)整為200t/h，給水氫電導(dǎo)率0.254us/cm，凝結(jié)水氫電導(dǎo)率0.347us/cm，爐水比電導(dǎo)率29.13us/ cm，爐水PH值9.95，飽和蒸汽氫電導(dǎo)率0.330us/cm，過熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.313us/cm，再熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.300us/cm。

(9)6:34時爐水比電導(dǎo)率達到最大值32.87us/cm，開始呈現(xiàn)出下降趨勢。爐水PH值9.95(見圖1)

(10)10:00時將過濾器的進水流量調(diào)整為正常運行時的270t/h。

(11)22:55時給水氫電導(dǎo)率0.217us/cm，凝結(jié)水氫電導(dǎo)率0.233us/cm，爐水比電導(dǎo)率21.65us/cm，爐水PH值9.68，飽和蒸汽氫電導(dǎo)率0.238us/cm，過熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.229us/cm，再熱蒸汽氫電導(dǎo)率0.221us/cm，開始運行正常。

2 原因分析

在過濾器投入運行時，過濾器內(nèi)部的濾元上的樹脂粉、纖維粉漏入熱力系統(tǒng)。纖維粉、樹脂粉都屬于高分子有機物，它們在高溫、高壓下均能釋放出低分子有機酸，其主要成分為乙酸，但也有甲酸、丙酸等。強酸性陽離子交換樹脂分解所產(chǎn)生的低分子有機酸比強堿性陰離子交換樹脂所釋放的量多得多。離子交換樹脂在高溫下降解過程中還將釋放大量的無機陰離子，如氯離子等，值得注意的是，強酸陽離子交換樹脂上的磺酸基在高溫高壓下會從鏈上脫落而在水溶液中形成強無機酸—硫酸。有此可知分子量大的有機物纖維粉和陰陽樹脂粉進入熱力設(shè)備水系統(tǒng)后，在高溫高壓運行條件下將分解產(chǎn)生無機強酸和低分子有機酸。這些物質(zhì)在爐水中濃縮，它們的濃度可能達到相當高的程度，以致引起爐水的PH值下降。它們還會被攜帶進入蒸汽，隨蒸汽在整個熱力系統(tǒng)循環(huán)。

氫電導(dǎo)率(cation conductivity)是水樣經(jīng)過氫型強酸陽離子交換樹脂處理后測得的電導(dǎo)率。氫電導(dǎo)率可以靈敏的反映水、汽系統(tǒng)中陰離子的總量，是監(jiān)測凝結(jié)水、給水和蒸汽中陰離子的重要手段。所以有機物纖維粉和陰陽樹脂粉進入熱力設(shè)備水系統(tǒng)后，在高溫高壓運行條件下將分解產(chǎn)生無機強酸和低分子有機酸，就引起了汽水系統(tǒng)的氫電導(dǎo)率變化較大，而爐水的比電導(dǎo)率，因未經(jīng)過氫型強酸陽離子交換樹脂處理，所以變化不是非常明顯，后期爐水比電導(dǎo)率的增長是因為加入氫氧化鈉而引起。

停機后對覆蓋過濾器進行解體檢查發(fā)現(xiàn)，部分濾元底部開裂(見圖三)，底部的壓蓋已經(jīng)松動，露出濾元的不銹鋼骨架。覆蓋過濾器投運時附著在過濾器濾元底部的纖維粉、陰陽樹脂粉，或者部分未能附著在濾元上而沉積在底部的纖維粉和陰陽樹脂粉，通過底部的開裂部位漏入到了出水側(cè)，從而進入熱力系統(tǒng)。

圖四:處理完畢的濾元

粉末樹脂覆蓋過濾器采用壓縮空氣爆膜，此過程將失效的廢樹脂粉連同其它吸附雜質(zhì)從濾元上爆炸似地吹洗脫落下來。進氣爆膜之后，緊接用水進行反洗。進壓縮空氣反洗是利用壓縮空氣短時、高速爆發(fā)的能量來驅(qū)動水進行反洗，沖洗水的體積被用于支撐空氣的爆發(fā)，使濾元得到清洗，廢樹脂粉連同其它吸附雜質(zhì)從濾元表面脫落，并排出至廢液箱。整個過程在過濾器內(nèi)按高、中、低3個液位的步序進行。每臺機組設(shè)置一個15m3的壓縮空氣儲罐，用于粉末樹脂覆蓋過濾器的爆膜。經(jīng)過長時間的運行，多次的爆膜操作以后，濾元上的繞線開始蓬松，變粗。因濾元上繞線數(shù)量體積不變，所以繞線的長度就縮短，以致引起底部連接出現(xiàn)繞線與濾元壓蓋的開裂現(xiàn)象。從而引起纖維粉、陰陽樹脂粉泄露的發(fā)生。

為了節(jié)省生產(chǎn)成本，延長濾元的使用壽命，采取在底部加裝聚四氟乙烯墊片的方式。根據(jù)底部開裂呈現(xiàn)出的縫隙不同寬度，加工制作了一些不同厚度的聚四氟乙烯墊片，在濾元的底部壓蓋和螺母間加裝。使壓蓋和繞線再次的嚴密密封(見圖四)。聚四氟乙烯具有良好的抗老化能力、耐溫優(yōu)異(能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作)，且本身對人沒有毒性。完全能夠滿足凝結(jié)水運行的條件。再次投入運行時粉末樹脂覆蓋過濾器未發(fā)生漏粉現(xiàn)象，能夠正常的運行。

3 預(yù)防措施

(1)過濾器鋪完樹脂粉后進行長時間的保持護膜。使附著在濾元的纖維粉、樹脂粉壓實牢固，不易脫落。一般鋪膜完畢以后，護膜保持運行至少1個小時以上。

(2)過濾器投入時，采取低流量投入，能使濾元上的纖維粉、樹脂粉不要受到較小的水力沖擊，而不至于引起脫落。一般調(diào)節(jié)出口手動閥，按照50T/H的流量運行1小時，確認系統(tǒng)電導(dǎo)率、爐水PH不發(fā)生較大變化的情況下，再開大出口手動閥將流量提升到100T/H的流量運行1小時。再進行觀察，依次逐漸的升高至正常的流量。

(3)停機備用階段進行檢查，打開底部檢查孔和上部人孔，從低用高亮度的聚光燈照出水口，從上部的人孔進行觀察，是否有光透過，來判斷濾元是否底部出現(xiàn)泄漏。

4 結(jié)語

由于長時間的運行，經(jīng)過多次的爆膜以后，粉末覆蓋過濾器底部出現(xiàn)較大的開裂縫隙，

當粉末覆蓋過濾器進行鋪膜完畢后投運時，就會使部分附著在濾元的纖維粉、樹脂粉漏入熱力系統(tǒng)，導(dǎo)致熱力系統(tǒng)的氫電導(dǎo)率上升，爐水PH值下降，受到高溫、高壓分解產(chǎn)生無機強酸和低分子有機酸，對熱力系統(tǒng)造成酸性腐蝕。通過在覆蓋過濾器濾元底部加裝聚四氟乙烯墊，可以使濾元的底部能夠密封嚴密，延長濾元的使用壽命。

參考文獻:

[1]周小琴.粉末樹脂覆蓋過濾器在空冷機組中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2007(10):12-13.

[2]王杏卿.熱力設(shè)備的腐蝕與防護[M].北京:水利電力出版社,1988.