发电厂精处理系统培训讲义.docx
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发电厂精处理系统培训讲义
一、二期精处理系统
第一部分凝结水精处理系统概述
一、凝结水处理的目的：
凝结水是给水的最大组成部分，由于热力系统的不严密以及系统内金属的腐蚀，凝结水中不仅含有各种微量的溶解盐类物质和硅化合物，还含有悬浮态、液态的金属腐蚀产物以及微量的有机物等杂质，凝结水精处理的主要任务就是除去凝结水中悬浮物、腐蚀产物及其他杂质，降低凝结水系统中的含盐量和电导率，以保证机组安全稳定运行。
二、一期精处理系统
1、一期精处理概况
电厂一期2×60MW机组，每台机组三台高速混床一台再循环泵、一套公用体外再生系统及附属的冲洗水泵、罗茨风机、酸碱再生系统构成。
高速混床单元用于处理凝汽器热井来的凝结水。
本单元设置有六台中压高速球形混床及再循环系统和旁路系统。
在高速混床投运时，先开启再循环系统，冲洗高速混床树脂直到电导率合格后方可投运。
当一台高速混床失效时，备用混床自动投运，同时该台高速混床退出运行。
当凝结水入口温度超过500C时，或系统压降大于0.35Mpa时，旁路系统阀门自动开启100%，以保护高速混床不受损坏。
体外再生系统全套引进英国KENNICOTT公司产品，采用先进的锥底分离技术。
即将失效树脂送入阴再生兼分离塔内进行空气擦洗，去除机械杂质。
从底部进水，将树脂托起，然后降低水流速，让树脂沉降。
阴阳树脂因比重不同，在下降过程中分层，阳树脂在下部。
树脂分层后，将水引入分离罐底，将阳树脂送入阳再生塔。
在树脂输送过程中阴阳树脂界面不断下降，因罐底为锥形，树脂交界面逐渐减小。
在输送过程中，向罐底部加入CO2，增加电导，阳树脂不与CO2反应，而一旦出现阴树脂，则电导降低。
在树脂输送管上装有电导表和光学检测仪，共同判断树脂界面，当判断到树脂界面时，会有1分钟的树脂被传入隔离罐。
在阴树脂用氢氧化钠再生后，再用反洗的方法把阴树脂中少部分破碎阳树脂分离出来。
因夹杂在阴树脂中的任何阳树脂都将转化为钠型，其比重将大大增加，而阴树脂转变成比重较小的OH型阴树脂，所以二者较容易分离。
树脂二次分离后少量阳树脂被送至树脂隔离罐。
2、一期精处理工艺流程图
一期精处理系统流程：
手动旁路系统
电动旁路系统
凝结水泵出水高速混床低压加热器除氧器
一期精处理再生系统流程：
失效树脂失效阳树脂（再生后阴树脂）
高速混床阴再生兼分离塔阳再生兼分离塔
再
界面树脂生
后
←界面树脂罐树
脂
3、系统运行说明
3.1运行方式
电厂一期凝结水精处理采用中压凝结水工艺系统，每台机组由3×50%球形高速混床组成，凝结水100%处理时旁路门全关，两台球形高速混床同时运行,对凝结水进行全容量处理，当一台高速混床失效时，备用高混投运。
机组启动初期，凝结水含铁量超过1000μg/l时，不进入凝结水处理装置。
正常运行时，自动旁路系统，当高速混床进出水母管压差大于0.35Mpa或温度超过50℃时，旁路门自动打开，并关闭凝结水精处理进出水母管电动隔离总阀，凝结水全部经旁路电动门通过，从而保护树脂和高速混床不受损坏。
每两台机组的高速混床共用一套再生装置，再生装置的主要功能满足高速混床树脂分离、清洗、再生的全部要求，且不对树脂造成不必要的损害。
除以上已述的高速混床单元、再循环单元、再生单元外，该凝结水精处理系统还包括再生辅助单元，即酸碱计量单元、罗茨风机单元、冲洗水泵单元、电热水箱单元等。
3.2当满足下列条件之一时，判断高速混床失效：
3.2.1高速混床运行进出口压差大于0.30MPa。
3.2.2高速混床出口电导率大于0.2µs/cm。
3.2.3高速混床出水SiO2含量大于15µg/l。
3.2.4高速混床出水钠离子含量大于5µg/L。
3.2.5高速混床周期制水量达到设定值。
高速混床失效后,高速混床旁路阀自动打开,通过相应流量的凝结水,并维持精处理系统正常运行时的压力。
3.3在遇到下列情况之一时，大旁路系统的电动阀自动打开，凝结水精处理系统退出运行，并保证全部的凝结水量通过该阀门时维持精处理系统正常运行时的压降：
3.3.1进口凝结水水温≥50℃时。
3.3.2精处理装置的进出口压差>0.35Mpa。
3.3.3进水压力达到高低压保护连锁值（凝结水泵变频运行时投入高低压保护连锁，高压为2.3MPa,低压为1.0MPa，凝结水泵工频运行时不投高低压保护连锁）。
3.3.4机组凝结水泵停运。
3.3.5机组事故停机。
三、二期精处理系统
1、二期精处理概况
电厂二期2×600MW机组设计的凝结水精处理系统，本系统对于凝结水进行100%精处理。
每台机组设置三台粉末树脂覆盖过滤器，每台过滤器可处理一台机组50%的凝结水流量，正常运行二运一备，系统进出水母管之间设有100%的旁路系统。
在运行中出现进出水母管两端压差≥0.35MPa时，PLC工控系统在接受以上信号后会自动开启旁路，护膜保持泵自动运行，确保过滤器膜层稳定不脱落。
整个凝结水精处理系统分为两部分，即：
凝结水精处理粉末树脂覆盖过滤器部分和爆膜反洗铺膜部分。
爆膜反洗铺膜部分由爆膜反洗单元、铺膜单元组成。
这两大部分组成了完整的凝结水精处理系统。
粉末树脂覆盖过滤器起除盐和过滤的作用。
利用粉末树脂主要交换凝结水中的金属离子和盐份，同时树脂粉覆盖在4～5µm的滤元上起过滤的作用，以除去凝结水中的金属腐蚀产物和悬浮物。
从而降低凝结水的含盐量和电导率，保证合格的凝结水水质
2、凝结水精处理工艺流程：
手动旁路系统
电动旁路系统
凝结水泵出水粉末树脂覆盖过滤器低压加热器除氧器
3、凝结水精处理系统说明：
3.1凝结水精处理系统的自用水直接从凝结水补充水箱吸取，其容积为300m3。
3.2凝结水精处理装置的旁路系统应允许通过最大的凝结水流量，旁路系统的阀门可根据水温，压差，等信号进行自动操作，也可在盘上进行手动操作。
旁路系统应设置1个电动调节阀，并能通过100%的凝结水量。
另外设置手动阀的旁路系统。
凝结水精处理旁路阀的作用是当凝结水精处理设备出现故障时，保证热力设备的安全运行。
4、控制要求：
凝结水精处理系统控制部分主要是对精处理部分和爆膜反洗铺膜部分进行控制。
参与程控的阀门除旁路电动蝶阀外，其它均为气动门。
4.1凝结水精处理部分
4.1.1系统旁路
（1）当机组初次启动时，旁路阀开启，过滤器进出口阀门应关闭，凝结水不进入精处理系统，待人工检查凝结水符合精处理系统进水水质要求，凝结水方可进入精处理系统，当粉末树脂覆盖过滤器处在正常投运状态时，才可关旁路阀。
（2）当系统进出水母管两端差压升至0.30MPa时，自动延时打开主旁路阀，控制室盘上高值报警。
（3）当系统出水母管测量表计出现下列情况：
a出水电导率高值报警（≥0.2µs/cm）
b出水二氧化硅高值报警（≥20µg/L）
PLC工控系统在接受以上信号后，盘上报警，电动旁路延时自动开启。
4.1.2粉末树脂覆盖过滤器运行
每台过滤器的进水口均设置一个气动蝶阀和手动蝶阀，与进水气动蝶阀和手动蝶阀并列设置一个DN15的气动球阀小旁路，为过滤器投入运行前的升压，同时在气动球阀两端设置压差开关，过滤器启动时先开启小旁路，当两端压差≤0.175MPa时，再开启进水气动蝶阀，同时关闭气动球阀。
当单台粉末树脂覆盖过滤器在运行时出现下列情况之一：
a进出口压差高值报警（≥0.175MPa）
b出水电导率高值报警（≥0.2µs/cm）
c出水二氧化硅高值报警（≥20µg/L）
可视为过滤器失效，PLC工控系统接受以上信号时会CRT上报警，程序中设置当将要失效的过滤器进出口压差=0.160MPa时，备用过滤器开始升压，当升压阀两段压差≤0.175MPa时，备用过滤器投入运行；当将要失效的过滤器进出口压差≥0.175MPa时自动出系，程序中宜设置人工可参与确认出系步序。
4.1.3护膜保持泵
护膜保持泵的功能是防止成膜的粉末树脂从滤元上脱落，确保粉末树脂过滤器运行稳定，以及方便爆膜与反洗。
这一步序由程序控制自动进行。
在机组启动阶段为防止滤膜脱落护膜泵可持续运行。
当通过过滤器凝结水流量≤160t/h时，护膜保持泵自启。
当通过过滤器凝结水流量≥250t/h时，护膜保持泵自停。
4.2爆膜、反洗、铺膜部分
4.2.1爆膜、反洗单元
粉末树脂覆盖过滤器采用压缩空气爆膜，此过程将失效的废树脂连同其它吸附杂质从滤元上爆炸似的吹洗脱落下来。
进气爆膜之后，紧接用水反洗。
这样重复多次才可以使滤元恢复洁净，功能得到复苏。
进压缩空气反洗是利用压缩空气短时、高速爆发的能量来驱动水进行反洗，冲洗水的体积被用于支撑空气的爆发，使滤元得到清洗，废树脂粉连同其它吸附杂质从滤元表面脱落，并排出至废液池。
在爆膜反洗过程中，反洗水来自冲洗水箱，经反洗升压泵升压。
整个过程在过滤器内先后按低、中、高3个液位的步序进行。
每台机组设置两个压缩空气储罐，一个用于过滤器的爆膜，另一个用于仪用控制。
压缩空气系统来自电厂空压净化站，本项目爆破用压缩空气贮罐选用15m³，仪用压缩空气贮罐选用6m³。
为了使进入压缩空气储罐的压缩空气符合爆膜所需要的参数，我们在储罐进气管上设置减压阀，设备顶部设置了安全阀，压缩空气储罐（工艺用）出气管上设置压力开关，压缩空气储罐（仪控用）出气管上设置压力开关，同时在进、出气管上均设置了止回阀。
反洗升压泵设置两台，互为连锁备用，当一台泵出现故障时，另一台泵可以自动启动；反洗升压泵与冲洗水箱液位连锁，只有高液位时才能启动，出现低液位时应停泵。
4.2.2铺膜单元
铺膜单元由两箱（铺膜箱、铺膜辅助箱）两泵（铺膜注射泵、铺膜再循环泵）及相关管路组成。
铺膜箱功能为配置粉末树脂与纤维粉的混合浆料，浓度一般为3—5%。
铺膜箱出口连接铺膜注射泵，除向铺膜再循环泵提供浆料外，也可将部分浆料打回铺膜箱中，进行循环。
铺膜再循环泵将浆料送往粉末树脂覆盖过滤器对滤元进行铺料，清水回流至铺膜辅助箱，进行循环，通过循环过程的架桥与吸附作用，有利于粉末树脂均匀的铺到滤元上形成滤膜。
在这期间，铺膜再循环泵进口同时可以接受铺膜注射泵连续送来的浆料，以及直接从铺膜箱抽吸浆料。
铺膜箱配置液位开关，设置低、中、高三个点，分别连锁启动铺膜注射泵、投加粉末树脂及启动搅拌机、铺膜注射泵停运等。
铺膜辅助箱配置液位开关，设置高、低两个点，只有高液位时才能启动铺膜再循环泵，当出现低液位时应报警，此时，铺膜再循环泵应停运。
当粉末树脂覆盖过滤器铺膜过程即将完成时，应启动护膜保持泵，以防止膜层在滤元上因设备未投运而脱落。
当过滤器升压完成时，过滤器进、出口隔离阀打开之后，即过滤器进入投运时，护膜保持泵自动停运或人工继续投入运行。
第二部分主要设计参数和设备规范
一、一期精处理主要设计参数
1、一期精处理单机凝结水量
序号
设备名称
状态
参数
1
单机凝结水量
正常负荷
1548t/h
尖峰负荷
1886t/h
2
凝结水入口压力
额定压力
3.4Mpa
最大压力
4.1Mpa
3
高速混床台数
运行数量
2台
备用数量
1台
4
温度
额定温度
350C
最大温度
500C
2一期精处理再生剂要求：
再生液浓度（%）：
HCl/4%NaOH/4%
再生液温度（OC）：
NaOH38-42OC
再生比耗（Kg/m3树脂）：
阴、阳树脂各为100Kg/m3
再生剂要求：
≥30%HCl，≥32%NaOH（NaCl含量小于1%）
二、一期高速混床水质标准
项目
单位
机组启动
机组正常运行
进口
出口
进口
出口
悬浮固体TSS
μg／L
≤1000
≤100
≤25
≤10
总溶解固形物TDS
μg／L
≤650
≤50
≤100
≤20
二氧化硅
μg／L
≤500
≤50
≤20
≤15
钠
μg／L
≤20
≤5
≤2-5
≤5
总铁
μg／L
≤1000
≤100
≤15
≤8
总铜
μg／L
/
≤5
/
≤3
氯离子
μg／L
≤100
≤10
≤20
≤1
阳电导率（25℃）
μs/cm
/
≤0.20
/
≤0.1
PH（25℃）
8.8-9.3
6.5-7.5
8.8-9.3
6.5-7.5
硬度
μmo1／L
参照水汽规程
0
0
0
注：
1.以上数据参照DL/T561-95、SD163-85及SDJJS03-88,其中机组启动阶段，有凝结水处理时，凝结水含铁量不大于1000μg/l。
2.如厂家对设备进水水质有特殊要求，以厂家提供数据为准，但出水水质不得低于上述标准。
三、一期精处理树脂型号及性能参数
1、树脂数量:
7套（进口树脂）,阴阳树脂体积比按1:
1设计,每套树脂按7.8m3考虑,增加10%余量,共60m3;2套（国产专用凝结水处理树脂）,作为机组启动时用,共16m3.
2、阳离子交换树脂（进口）
1
型号
MP-525C（H）
H+型
2
生产厂家
美国DOW公司
3
数量
m3
30（含10%的余量）
4
全交换容量
mmol/g
4.3
5
体积交换容量
mmol/g
1.9
6
含水量
%
44.4
7
有效粒径
mm
0.4
8
均一系数
<1.2
9
湿真密度
g/ml
1.25
10
湿视密度
g/ml
0.79
11
强渗磨圆球率
%
>90
3、阴离子交换树脂（进口）
1
型号
MP-725A（OH）
OH-型
2
生产厂家
美国DOWCHEMICAL公司
3
数量
m3
30（含10%的余量）
4
全交换容量
mmol/g
3.8
5
强碱基团容量
mmol/g
3.6
6
体积交换容量
mmol/g
1.14
7
含水量
%
56.5
8
有效粒径
mm
0.52
9
均一系数
<1.2
10
湿真密度
g/ml
1.060
11
湿视密度
g/ml
0.67
12
强渗磨圆球率
%
>90
4、阳离子交换树脂（国产调试用）
1
生产厂商及型号
江阴树脂厂D001×MB
大孔均粒
2
数量
m3
8
3
湿真密度
g/ml
1.2-1.28
H+型
4
湿视密度
g/ml
0.76-0.82
5
磨后圆球率
%
≥90
6
质量全交换容量
mmol/g
4.2
7
粒径范围
mm
0.45-1.25
8
有效粒径
mm
0.6-0.9
9
均一系数
≤1.3
5、阴离子交换树脂（国产调试用）
1
生产厂商及型号
江阴树脂厂D201×MB
大孔均粒
2
数量
m3
8
3
湿真密度
g/ml
1.06-1.10
OH+型
4
湿视密度
g/ml
0.65-0.73
5
磨后圆球率
%
≥90
6
质量全交换容量
mmol/g
3.4
7
粒径范围
mm
0.45-1.25
8
有效粒径
mm
0.5-0.8
9
均一系数
≤1.3
四、二期精处理系统设计参数
1、二期精处理单机凝结水量
序号
设备名称
状态
参数
1
单机凝结水量
正常负荷
1469t/h
尖峰负荷
1689t/h
2
凝结水入口压力
额定压力
3.5Mpa
最大压力
4.375Mpa
3
高速混床台数
运行数量
2台
备用数量
1台
4
温度
额定温度
540C
最大温度
850C
5
系统运行终点正常压降
0.175MPa
6
爆膜、清洗、铺膜单元设计压力
0.10MPa
2、爆膜、清洗、铺膜工艺参数
2.1爆膜用压缩空气：
工作压力≥0.4Mpa
每个步序爆膜时间：
3秒
每个步序耗气量：
10—12Nm³
与清洗交替进行，分数步进行
2.2清洗用除盐水：
工作压力≥0.25MPa
每个步序清洗时间：
1—3分钟
每个步序流量：
50-65m³/h
与爆膜交替进行，分数步进行
2.3单位面积铺膜数量（粉末树脂及纤维素）
2.3.1机组启动阶段：
可选用阳（铵性）阴（OH¯）比例2：
1混合树脂和纤维一起使用，纤维与树脂的比率在2：
1之间，铺膜剂量约为80公斤/台。
2.3.2正常运行阶段：
可选用阳（铵性）阴（OH¯）比例1：
1混合树脂和纤维一起使用，纤维与树脂的比率在1：
1，铺膜剂量约为80公斤/台。
每台粉末树脂过滤器运行周期：
20—30天（氨化运行）
五、凝结水精处理粉末树脂覆盖过滤器监督项目及设备结构特点
1、二期精处理系统进、出口水质
项目
单位
典型启动时进水值
典型启动时出水值
正常运行状态进水值
正常运行状态出水值
总溶解固形物（不加氨）
µg/L
＜50
＜20
二氧化硅
µg/L
20
＜15
µg/L
5
＜5
总铁
µg/L
＜500
＜100
40
＜8
总铜
µg/L
50
＜15
10
＜3
氯
µg/L
＜10
≤1
阳电导度（25℃）
µs/cm
＜0.2
＜0.2
＜0.1
PH（25℃）
6.5—7.5
注：
对于空冷机组新机组启动初期，凝结水含硅量高，而粉末树脂交换容量有限，要达到出水合格标准需有一定过渡时间。
2主要设备结构特点：
2.1粉末树脂覆盖过滤器
每台过滤器内部安装滤元348根，进水口设在设备底部，出水口设在下封头，当水流经滤元后能除去水中的盐分及悬浮物。
在设备下部共设四个进气口，以便气反洗时布气均匀。
顶部进气口设快开气动蝶阀，以利于产生爆气将附着于滤元的脏物脱离滤元表面，便于反洗时予以清洗。
2.2铺膜箱
铺膜箱箱体底部为椭圆封头，出液口在底部中心，有利于浆料借助重力输出。
2.3铺膜辅助箱
铺膜辅助箱是细长型圆柱结构，有助于防止铺膜再循环泵空转。
2.4旋风分离器
旋风分离器内设汽水分离装置，水气混合物切线进入，以提高水器分离效果，同时降低爆膜时产生的噪音。
六、一期凝结水精处理主要设备规范：
序号
名称
型号及规格
数量
1
精处理高速混床
直径：
3000mm
运行流速：
100m/h
每台设备出力：
748-800m3/h
最大流速：
120m/h
正常运行压差：
0.175MPa
允许运行压差：
0.3MPa
凝结水进口压力：
正常3.5MPa；最大4.1MPa
树脂捕捉器：
φ600
3台/机组
2
树脂隔离罐
直径：
350mm
1台
3
阴树脂再生兼分离塔
直径：
2000mm
1台
4
阳树脂再生兼贮存塔
直径：
2000mm
1台
5
树脂填料小车
容积:
0.04m3直径：
600
1台
6
树脂喷射器
直径：
DN80/DN50mm
1台
7
冲洗水泵
型号:
IH100-65-250流量:
80m3/h扬程:
50M电机功率:
30KW
厂家:
长沙天鹅工业泵有限公司
2台
8
罗茨风机
型号：
JRD-125风量：
10.2m3/min风压：
80Kpa电机功率：
30KW
厂家：
百事德机械（江苏）制造厂
2台
9
酸计量泵
型号：
7660H-S-E
流量：
2357.33L/h
压力：
6.2bar
电机功率：
3.5KW
厂家：
帕斯菲达
2台
10
碱计量泵
型号：
7660H-S-E
流量：
2357.33L/h
压力：
6.2bar
电机功率：
3.5KW
厂家：
帕斯菲达
2台
11
电热水箱
容积：
10M3
加热功率：
3x60KW
厂家：
武汉凯迪
1台
12
酸雾吸收器
直径：
500mm
1台
13
卸酸泵
型号:
LSOFSD-8流量:
20m3/h
扬程:
20m电机功率:
3KW
厂家:
长沙天鹅工业泵有限公司
1台
14
酸贮存罐
容积:
25m3直径：
2500mm
1台
15
卸碱泵
型号:
LSOFSD-8流量:
15m3/h扬程:
20m电机功率:
3KW
厂家:
长沙天鹅工业泵有限公司
1台
16
碱贮存罐
容积:
25m3直径：
2500mm
1台
17
中和水泵
型号：
100ALF-5流量：
100m3/h
扬程:
50m电机功率:
37KW
厂家:
大连苏尔寿
2台
18
再循环泵
型号:
IH250-200-315A
流量:
545m3/h扬程:
27M
电机功率:
75KW
厂家:
长沙天鹅工业泵有限公司
2台
19
电加热器
加热功率：
3×60KW
1套
七、二期凝结水精处理主要设备规范：
序号
名称
型号及规格
数量
1
粉末树脂覆盖过滤器
直径：
1760mm设备高度：
4300mm
壳体材质：
16MnR
滤元材质：
聚丙烯酰
骨架材质：
316L滤元长度：
1788mm
过滤精度：
5µm
滤元数量：
348根/台
设备空载重量：
5600kg
设备运行重量：
12475kg
正常运行压差：
0.02—0.03MPa
最大运行压差：
0.175MPa
工作温度：
50℃
最高工作温度：
＜85℃
设计压力：
4MPa
试验压力：
4.375MPa
每台设备正常出力：
735m³/h
每台设备最大出力：
845m³/h
运行周期：
20—30天或压差达0.175MPa
3台/机组
2
护膜保持泵
型号：
HPK-S-50-250流量：
31m³/h
扬程：
0.22MPa水泵厂家：
KSB
电机型号：
Y112M-4
转数：
1450转/分功率：
4.0KW电机厂家：
ABB
3台/机组
3
铺膜箱
直径：
1512mm高度：
2377mm容积：
3m³搅拌机功率：
1.1KW
壳体材质：
304SS
设计压力：
大气式
1个/机组
4
铺膜辅助箱
直径：
612mm高度：
2120mm
容积：
0.5m³设计压力：
0.6MPa
壳体材质：
304SS
1个/机组
5
铺膜注射泵
型号：
SHS32-125/11
流量：
16m³/h功率：
1.5KW
扬程：
0.13MPa转数：
1450转/分
电机型号：
Y90L-4
1台/机组
6
铺膜再循环泵
型号：
G150200X150-315
流量：
300m³/h扬程：
0.2MPa
电机型号：
Y200L-4功率：
30KW
转数：
1450转/分
额定电流：
57.6A厂家:
格兰富
1台/机组
7
旋风分离器
直径：
Φ700/Φ500
高度：
1534mm重量：
265kg
壳体材质：
Q235-B
1台/机组
8
压缩空气贮罐（工艺用）
型号：
SB-DH0106直径：
2328
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