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空冷机组凝结水精处理系统的初步研究(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2008/1/15 19:54:16   

 关键词:  凝结水 空冷机组 空冷

通过对直接空冷机组的水质特点进行分析,说明了凝结水精处理的必要性,并且详细论述了凝结水精处理系统的特点。

  在水资源短缺地区的电站建设中,空冷机组以其卓越的节水性能受到人们的青睐。华北地区近期进行600MW大型火力发电厂可行性研究时,建设空冷机组往往作为首选方案之一。
1 空冷系统水质和水工况特点
1.1 水质特点
  a.含盐量低 直接空冷系统没有常规湿冷机组的凝汽器,汽机尾汽直接进入空冷散热器冷凝成水,属一次性表面换热,不存在凝汽器漏泄时冷却水污染凝结水的问题。在机组启动或事故时,因蒸汽质量不合格,可使凝结水含盐量升高,但其上升幅度远远达不到凝汽器泄漏时那样高。
  b.SiO2比例高 由于SiO2在蒸汽水和混床出水中所占比例比天然水中大,且空冷系统没有冷却水泄漏或渗漏,所以其凝结水中SiO2所占比例较高。
  c.水汽接触的换热表面积大,凝结水中CO2含量较高,铁的腐蚀产物含量高。对于直接空冷机组,汽轮机做功后的蒸汽经大型管道及散热片被强制冷却为凝结水,凝汽器冷却表面积非常大,有更多的机会接触漏入的空气,造成水中CO2含量较高。CO2渗入会使pH值降低而引起腐蚀。在水汽循环过程中,凝结水中的腐蚀产物多为铁的氧化物,运行中由于负荷变动,将会引起汽水管道中腐蚀产物脱落,增大金属氧化物的含量。
1.2 水工况特点
  a.由于空冷机组汽轮机工况受外界气象影响较大,汽轮机尾部参数变化也大,年平均背压高,所以凝结水温度高。
  b.由于系统容积大,所以启动时需维持排气管真空所需时间长。


1.3 凝结水温度
  由于空冷机组的背压比湿冷机组高,直接空冷机组凝结水温度比大气环境温度约高36℃,因此凝结水水温比较高。故在选择精处理系统的设备时,不仅要考虑水工况,还须适应耐较高水温的要求。
  如果凝结水采用离子交换处理,所用树脂必须耐高温。强酸大孔型阳离子交换树脂的使用温度都在100℃以上,可用于空冷机组上;对于强碱I型大孔型阴离子交换树脂OH型的最高使用温度仅为60℃,另外,高温凝结水还会导致阴树脂分解率提高,交换容量降低,影响凝结水的水质。因此,高温凝结水离子交换处理技术关键在于以下几点:
a.严格选择耐高温且具有较高热稳定性的阴树脂。
b.减小运行中的阴树脂量。
  c.在保证出水水质和再生周期的前提条件下,减小树脂粒度,提高再生度,可以降低树脂的层高,减小运行中的阴树脂量。
2 凝结水处理的必要性
  根据空冷机组中水汽系统容积大、接触表面大的特点,尽管冷却水没有污染凝结水,但庞大的系统  也很难保持绝对的真空。这并非焊接不好所致,而泄漏大多是发生在法兰连接部位。由于密封材料的老化等,甚至与大气接触的细小连接处,都会因空气漏入使CO2进入汽水系统,使pH值降低,引起腐蚀。现系统材质多为碳钢,因此系统中腐蚀产物多为金属氧化物,其中铁的腐蚀产物最多。正常运行时腐蚀速率不大,但在机组基建阶段,停运期间,启动时保护不当、冲洗不净、未采用除盐水冲洗及负荷的变动等原因使腐蚀加剧。当锅炉补给水操作控制不当时,会带入一些可溶性盐类,当疏水未经处理回到系统中时也会造成一些污染。因此凝结水处理的首要任务是除掉金属的腐蚀产物、胶硅、悬浮杂质,同时还应除掉可溶盐类,为此应考虑设置凝结水精处理装置。通常应根据工程的具体情况,如机组参数、锅炉型式、水工况以及机组对水质的要求予以确定。
3 高温凝结水精处理系统
  凝结水精处理的方式应根据空冷机组水汽系统特点进行选择,较适用的方案有3类:除铁过滤器、阳—阴分床式除盐设备、覆盖过滤器。


3.1 除铁过滤器
  除铁过滤器型式较多,主要有电磁过滤器、管式过滤器、氢离子交换器。必须考虑设备和滤料的耐高温及对水质的污染问题。
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来源:石家庄热电厂|
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