摘要: 中寧發(fā)電有限責(zé)任公司的凝結(jié)水精處理系統(tǒng)設(shè)備采用的是獨(dú)特的雙速水帽布水
器、錐體分離再生和混床氣水卸樹(shù)脂的設(shè)備, 這種設(shè)備既減少樹(shù)脂交叉污染, 又保證了將
99.9%左右的樹(shù)脂卸到再生分離罐中。在輸送陽(yáng)樹(shù)脂過(guò)程中, 采用“電導(dǎo)率差”和“光電色差”
同時(shí)檢測(cè)。檢測(cè)陽(yáng)樹(shù)脂輸送終點(diǎn)信號(hào), 達(dá)到了行之有效的陰、陽(yáng)樹(shù)脂監(jiān)控的目的。
關(guān)鍵詞: 凝結(jié)水精處理; 錐體分離法; 氣水卸樹(shù)脂; 電導(dǎo)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(shè)的中寧發(fā)電有限責(zé)任公司的工程是2×330MW國(guó)產(chǎn)燃煤機(jī)組, 采用凝結(jié)水精處理系統(tǒng)是我國(guó)目前比較先進(jìn)的設(shè)備, 它的運(yùn)行設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)值為3.50MPa; 再生運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)值0.59MPa。凝結(jié)水精處理系統(tǒng)按氫周期運(yùn)行。兩臺(tái)機(jī)組共用一套再生裝置, 再生系統(tǒng)采用錐體分離技術(shù)進(jìn)行陰陽(yáng)樹(shù)脂分離, 樹(shù)脂界面檢測(cè)裝置采用光電比色差和電導(dǎo)率差檢測(cè)兩種方法, 在陰樹(shù)脂再生完成后, 可以進(jìn)行二次分離。以確保陰陽(yáng)樹(shù)脂徹底分離。
    凝結(jié)水精處理混床每臺(tái)機(jī)組由2×50%高速混床組成2 臺(tái)運(yùn)行, 不設(shè)備用。當(dāng)1 臺(tái)混床出水不合格時(shí), 將旁路門(mén)開(kāi)啟50%的流量, 失效混床解列,并將失效樹(shù)脂輸送至再生系統(tǒng)進(jìn)行再生, 然后將再生好的備用樹(shù)脂輸送至混床, 并進(jìn)行再循環(huán)運(yùn)行直至出水合格后并入系統(tǒng)?；齑蚕到y(tǒng)沒(méi)有旁路門(mén), 當(dāng)凝結(jié)水溫度超過(guò)50℃或系統(tǒng)壓差大0.35MPa 時(shí)自動(dòng)打開(kāi), 并關(guān)閉凝結(jié)水精處理系統(tǒng)進(jìn)出水母管閥門(mén)。旁路閥設(shè)有手動(dòng)檢修旁流閥。
    筆者參與了中寧發(fā)電有限責(zé)任公司運(yùn)行人員培訓(xùn)教材的編寫(xiě), 對(duì)凝結(jié)水精處理設(shè)備進(jìn)行了研究和比較, 認(rèn)為中寧發(fā)電有限責(zé)任公司凝結(jié)水精處理有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

2 獨(dú)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(tái)混床的制水流量為380m3/h~456m3/h, 而一般水力卸樹(shù)脂的水流量?jī)H為15m3/h~18 m3/h。顯然, 通過(guò)常規(guī)的流通面積不變的水帽來(lái)同時(shí)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(zé)任公司采用美國(guó)USFilter 技術(shù)生產(chǎn)的雙速水帽, 可以不同程度上解決這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)混床正常制水時(shí), 水帽中的活塞下降, 內(nèi)部通孔開(kāi)通, 水流從大流通截面排走; 當(dāng)卸樹(shù)脂時(shí)水流從混床底部進(jìn)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(yīng), 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(shí), 水流式氣流可以緊貼孔板噴出, 將混床多孔板上的殘留樹(shù)脂全部托起, 保證了卸樹(shù)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(zhì)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(wèn)題, 常用的減少交叉污染的方法國(guó)內(nèi)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(shí)也叫“流態(tài)化分離”法。系統(tǒng)一般由三個(gè)再生罐構(gòu)成; 一個(gè)是陰樹(shù)脂再生罐, 一個(gè)是陽(yáng)再生兼樹(shù)脂儲(chǔ)存罐, 一
個(gè)是混脂隔離罐( 如圖1 所示) 。


失效樹(shù)脂從混床送至分離塔, 反洗后將分離塔下部的陽(yáng)樹(shù)脂送至陽(yáng)再生塔, 由于采用了錐體, 樹(shù)脂在下降過(guò)程中設(shè)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(shù)脂的管道上, 裝有電導(dǎo)和光學(xué)檢測(cè)裝置, 利用此裝置監(jiān)督樹(shù)脂的輸送。
    此系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于: **, 在反洗分層時(shí), 由于底部是錐形, 無(wú)形中此部分增大了反洗流速, 有利于陽(yáng)樹(shù)脂層的充分膨脹。膨脹的陽(yáng)樹(shù)脂層使其顆粒之間的通道加大, 有利于夾雜在其中的陽(yáng)樹(shù)脂反洗出來(lái), 提高反洗分層效率; **, 在卸陽(yáng)樹(shù)脂的過(guò)程中, 陰陽(yáng)樹(shù)脂界面的直徑隨卸陽(yáng)樹(shù)脂的過(guò)程而逐漸變小, *后小到只有卸陽(yáng)樹(shù)脂管道直徑那么大小, 使陰陽(yáng)樹(shù)脂界面變得*小, 因而也使陰陽(yáng)混合樹(shù)脂量*小, 所以此系統(tǒng)混脂隔離罐很小, 說(shuō)明錐體分離技術(shù)具有很高的陰陽(yáng)樹(shù)脂分離效率。分離效率陽(yáng)中陰小于0.4%, 陰中陽(yáng)小于0.1%。第三, 陰陽(yáng)兩種樹(shù)脂比例變化都無(wú)需改變?cè)偕b置的結(jié)構(gòu)。第四, 分離效果較好, 因而不必使用價(jià)格較貴的超凝膠型均粒樹(shù)脂, 而采用普通的
大孔樹(shù)脂即可。

4 節(jié)能、高效的混床氣水卸樹(shù)脂
    高速混床在失效后, 樹(shù)脂處于壓實(shí)狀態(tài)。此時(shí)需要從混床底部引一股水流, 松動(dòng)樹(shù)脂, 并把樹(shù)脂先用水力卸到體外再生系統(tǒng)的樹(shù)脂分離罐中。此步輸送直到多孔板上絕大部分樹(shù)脂卸掉為止。此時(shí), 在混床多孔板上仍殘留有少量的失效樹(shù)脂未送走。對(duì)于氨型混床來(lái)說(shuō), 必須保證所有混床內(nèi)的失效樹(shù)脂100%地送出去, 以保證樹(shù)脂得到徹底的再生, 否則將難以實(shí)現(xiàn)混床的氨型運(yùn)行。如果只采用水力方法, 上下反復(fù)交叉地用水力把多孔板上的殘留樹(shù)脂卸走, 這種方法不僅耗費(fèi)水源, 而且不能保證混床多孔板上的殘留樹(shù)脂完全送走; 殘留在多孔板上的樹(shù)脂有時(shí)厚達(dá)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(shù)
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(shù)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(jìn)0.3MPa~0.4MPa 的壓縮空氣, 使殘留在多孔板上的樹(shù)脂和壓縮空氣、水一起處于翻騰狀態(tài), 這時(shí), 混床排氣門(mén)不打開(kāi), 而接受樹(shù)脂的分離罐的排氣門(mén)開(kāi), 這樣一來(lái), 卸樹(shù)脂的背壓處于常壓, 而混床內(nèi)部處于壓力狀態(tài), 多孔板上的水和樹(shù)脂的混合仍自然流入樹(shù)脂分離罐, 直到混床多孔板上的水和樹(shù)脂全部排完為止。然后, 混床充滿水, 用水力沖洗樹(shù)脂輸送到管道內(nèi), 這樣殘留樹(shù)脂可小于0.01%。

5 靈敏、快速的界面
    樹(shù)脂檢測(cè)方法在輸送陽(yáng)樹(shù)脂時(shí), 需要檢測(cè)陽(yáng)樹(shù)脂輸送終點(diǎn)信號(hào)。在測(cè)定終點(diǎn)時(shí), 采用“電導(dǎo)率差”和“光電色差”同時(shí)檢測(cè)。
   “電導(dǎo)率差”的原理是: 在陰罐卸樹(shù)脂管道的出口處和陽(yáng)罐的樹(shù)脂管道進(jìn)口處分別安裝有電導(dǎo)率探頭, 當(dāng)管道中全部是陽(yáng)樹(shù)脂時(shí), 這兩個(gè)探頭測(cè)出的電導(dǎo)率值一樣, 并沒(méi)有差別。隨著陰、陽(yáng)樹(shù)脂界面
抽出, 位于陰罐卸樹(shù)脂出口的電導(dǎo)率探頭*先接觸到陰樹(shù)脂, 而位于陽(yáng)罐入口的電導(dǎo)率探頭接觸到的仍然是陽(yáng)樹(shù)脂, 因?yàn)闃?shù)脂輸送水用的是除鹽水, 陰、陽(yáng)樹(shù)脂的水溶液分別顯示酸性和堿性, 故產(chǎn)生了電導(dǎo)率差。根據(jù)此差值, 即可取出信號(hào)控制輸送閥門(mén)關(guān)閉。這種檢測(cè)方式和目前使用的在輸送水中家CO2 氣體氣源, 以增加陰、陽(yáng)樹(shù)脂導(dǎo)電度差的檢測(cè)
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(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
    “光電色差”的原理是: 在輸送管的中部安裝有光電轉(zhuǎn)換裝置, 利用陰、陽(yáng)樹(shù)脂色差不同來(lái)檢測(cè)陽(yáng)樹(shù)脂輸送終點(diǎn), 這個(gè)方法也是非常有效的。特別是機(jī)組剛安裝完畢, 此時(shí)沒(méi)有除鹽水作樹(shù)脂輸送水, 電導(dǎo)差表暫時(shí)無(wú)法投入, 光電計(jì)即可派上用處。在程序控制中, 將電導(dǎo)率差和光電信號(hào)都送入計(jì)算機(jī), 誰(shuí)的信號(hào)先進(jìn)入計(jì)算機(jī), 就以其信號(hào)為準(zhǔn)控制輸送閥門(mén)關(guān)閉。
    再生效率與混床陰、陽(yáng)樹(shù)脂量的變化無(wú)關(guān); 這一點(diǎn), 在凝結(jié)水精處理上有很強(qiáng)的使用價(jià)值。因?yàn)槊颗_(tái)混床在**裝填樹(shù)脂時(shí), 不能保證每臺(tái)混床裝填的陰、陽(yáng)樹(shù)脂比例一樣, 這樣一來(lái), 每次再生時(shí),陰、陽(yáng)樹(shù)脂界面位置可能不同, 如果按老的再生技術(shù), 卸樹(shù)脂口在在分離罐側(cè)面是固定的, 就會(huì)造成陽(yáng)樹(shù)脂中夾帶陰樹(shù)脂, 或者陰樹(shù)脂中夾陽(yáng)樹(shù)脂, 影響再生效率, 而采用錐體分離利用電導(dǎo)差或光電計(jì)直接檢測(cè)陰、陽(yáng)界面, 消除了上述的缺點(diǎn)。