精處理粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器應(yīng)用探討

                       韓秀峰1，劉文斌2，高鐵牛2，牛艦梅2

    （1.內(nèi)蒙古電力科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古呼和浩特010020；2.達(dá)拉特發(fā)電廠(chǎng)，內(nèi)蒙古達(dá)拉特014300）

    [摘要]達(dá)拉特發(fā)電廠(chǎng)7號(hào)機(jī)精處理粉末樹(shù)脂過(guò)濾器的實(shí)際運(yùn)行效果較差，對(duì)比8號(hào)機(jī)該系統(tǒng)運(yùn)行情況、結(jié)合設(shè)備運(yùn)行條件分析，認(rèn)為主要原因是投運(yùn)時(shí)間早造成的：7號(hào)機(jī)覆蓋過(guò)濾器在沖洗空冷島時(shí)即投入運(yùn)行，而8號(hào)機(jī)覆蓋過(guò)濾器在機(jī)組進(jìn)入168 h試運(yùn)時(shí)才投入運(yùn)行，導(dǎo)致兩者的入口水水質(zhì)差別較大。在此基礎(chǔ)上，提出精處理粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器投運(yùn)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。

    [關(guān)鍵詞]精處理系統(tǒng)；粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器；入口水水質(zhì)；曝膜；鋪膜；濾料

    [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]B

    [文章編號(hào)]1008－6218（2010）04－0055－02

    達(dá)拉特發(fā)電廠(chǎng)四期2×600 MW燃煤、直接空冷機(jī)組，鍋爐采用亞臨界壓力參數(shù)、控制循環(huán)汽包爐，單爐膛、一次中間再熱、燃燒器擺動(dòng)調(diào)溫、平衡通風(fēng)、四角切向燃燒、緊身封閉、固態(tài)排渣、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)，額定蒸發(fā)量為2 093 t/h。每臺(tái)機(jī)組設(shè)有3套全容量的精處理粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器系統(tǒng)，設(shè)計(jì)運(yùn)行最大壓力為4.0 MPa。7號(hào)、8號(hào)機(jī)覆蓋過(guò)濾器系統(tǒng)分別于2006-11及2007-06投運(yùn)。

    1·粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器原理及其特點(diǎn)[1]

    粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器是將粉末狀陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂濾料覆蓋在1種特制的多孔管件上,使其形成1個(gè)薄層,作為濾膜；水由管外通過(guò)濾膜和孔進(jìn)入管內(nèi),進(jìn)行過(guò)濾，用來(lái)置換溶解性的離子態(tài)物質(zhì)，以除去懸浮固體顆粒、有機(jī)物及膠體硅及其他膠體物質(zhì)。

    粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器的特點(diǎn)是設(shè)備單臺(tái)出力大，占地小，主廠(chǎng)房易于布置，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，設(shè)備投資較少。由于曝膜清洗、重新鋪膜需要的時(shí)間很短，每次從失效到再次投運(yùn)約3.0 h，不需要備用過(guò)濾器；無(wú)復(fù)雜的再生系統(tǒng)，沒(méi)有酸堿的消耗和再生酸堿廢棄物的污染，廢棄物易于處理，有利于環(huán)境保護(hù)。

    2·粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器運(yùn)行情況

    2.1 7號(hào)機(jī)

    2.1.1過(guò)濾效果

    7號(hào)機(jī)覆蓋過(guò)濾器在沖洗空冷島時(shí)即投入運(yùn)行，其入口水水質(zhì)較差：ρ（Fe2+，F(xiàn)e3+）最高達(dá)到4 272.71μg/L、ρ（SiO2）達(dá)2 000μg/L、濁度達(dá)10.9 NTU。凝結(jié)水經(jīng)過(guò)覆蓋過(guò)濾器處理后，其Fe含量明顯減少，但其去除SiO2的效果卻很一般：投運(yùn)初期還可去除一定量的SiO2，但運(yùn)行一定時(shí)間后基本不再除硅，有時(shí)反而存在放硅現(xiàn)象（見(jiàn)表1）。

              

    2.1.2存在的問(wèn)題

    （1）濾料失效快，曝膜、鋪膜頻繁，主要表現(xiàn)在：周期制水量小，最初投運(yùn)時(shí)只有10 kt左右，半年試生產(chǎn)期間也只有24~72 kt；運(yùn)行周期短，最初投運(yùn)時(shí)只運(yùn)行10 h左右，半年試生產(chǎn)期間也只能運(yùn)行15~90 h。

    （2）由于覆蓋過(guò)濾器曝膜、鋪膜頻繁，導(dǎo)致運(yùn)行成本高，從空冷島沖洗投運(yùn)開(kāi)始至168 h試運(yùn)結(jié)束，運(yùn)行費(fèi)用就高達(dá)100萬(wàn)元，半年試生產(chǎn)期間每月運(yùn)行成本高達(dá)50萬(wàn)元。

    （3）覆蓋過(guò)濾器濾元外表面整體呈黑色，部分濾元變形，新鋪膜的覆蓋過(guò)濾器運(yùn)行壓差即高達(dá)0.10~0.15 MPa。

    2.2 8號(hào)機(jī)

    8號(hào)機(jī)空冷島系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)沖洗比較徹底，覆蓋過(guò)濾器在機(jī)組進(jìn)入168h試運(yùn)時(shí)才第1次投運(yùn)，覆蓋過(guò)濾器入口水水質(zhì)相對(duì)比較好：入口水濁度小于1.0 NTU、ρ（Fe2+，F(xiàn)e3+）小于100μg/L、ρ（SiO2）小于50μg/L，故其覆蓋過(guò)濾器運(yùn)行情況比較好。現(xiàn)已運(yùn)行70多個(gè)h，其進(jìn)出口壓差仍維持在0.1 MPa。

    3·濾元污染情況檢查及分析

    根據(jù)7號(hào)機(jī)覆蓋過(guò)濾器運(yùn)行情況，初步分析認(rèn)為濾元已污堵。取出濾元做電鏡分析，亦證實(shí)了這一點(diǎn)。原始狀態(tài)如圖1，去掉外層后如圖2，可以看出，附著物主要是在第1層。對(duì)濾元表層濾料正面和背面進(jìn)行電鏡掃描，可以清楚看出，濾元表層濾料正面有許多大小不一的附著物，反面則很少。從濾元濾料掉下的附著物除了粉末狀外，還有少量濾元的濾料（絲狀）。對(duì)濾料附著物成分進(jìn)行能譜分析，結(jié)果表明，表層污染物主要成分是Fe的腐蝕產(chǎn)物和Si，Al的氧化物。

             

    4·結(jié)論及建議

    7號(hào)機(jī)粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器運(yùn)行效果差，而8號(hào)機(jī)運(yùn)行狀況良好，主要原因在于投運(yùn)時(shí)間不同。因此，在機(jī)組試運(yùn)及啟動(dòng)階段，必須做好機(jī)組沖洗工作；盡量保證覆蓋過(guò)濾器入口水水質(zhì)，必須在其入口水水質(zhì)較好的情況下方可投運(yùn)覆蓋過(guò)濾器。有條件的情況下，機(jī)組試運(yùn)及試生產(chǎn)階段，最好選用調(diào)試濾元，機(jī)組半年試生產(chǎn)結(jié)束、凝結(jié)水水質(zhì)較好時(shí)，再更換為正式濾元。

    5·其他需注意的問(wèn)題

    （1）高度再生的氫氧型陰樹(shù)脂粉極易被大氣或水中的CO2污染,導(dǎo)致運(yùn)行周期縮短，因此，要保持凝結(jié)水系統(tǒng)較好的嚴(yán)密性。

    （2）在凝結(jié)水溫度低于65℃的情況下，鋪膜時(shí)先鋪樹(shù)脂粉，而后在其上再鋪1薄層纖維粉，以減少樹(shù)脂粉的污染，延長(zhǎng)過(guò)濾器運(yùn)行周期。

    （3）鋪好的膜盡量及時(shí)投運(yùn)，避免泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，以保證覆蓋過(guò)濾器的正常運(yùn)行周期。

    （4）如果時(shí)間允許的話(huà)，曝膜結(jié)束后，可用水浸泡24 h，而后再進(jìn)行1次曝膜、鋪膜操作。

    （5）陰樹(shù)脂粉在空氣中極易失效,因此保存周期一般不能超過(guò)半年。

    [參考文獻(xiàn)]

    [1]武漢水利電力大學(xué).熱力發(fā)電廠(chǎng)水處理[M].北京：中國(guó)電力出版社，1996：62-83.編輯：張俊英