1. 粉末樹脂覆蓋過濾器的發展

 

  粉末樹脂覆蓋過濾器在20 世紀60 年代就開始在美國應用，在1966～1969 年，美國建設的65 臺超臨界壓力和亞臨界壓力直流爐機組中，有12 臺采用的是粉末樹脂覆蓋過濾器+ 混床系統，有18臺采用的是粉末樹脂覆蓋過濾器。美國的Filterite PowderGeneration(FPG) 公司90 年代初就開始設計和總包粉末樹脂覆蓋過濾器系統，并且取得了驕人的業績。但是粉末樹脂覆蓋過濾器在中國一直沒有大規模地應用，究其原因，有以下幾點：一粉末樹脂覆蓋過濾器參加交換的樹脂量遠遠少于高速混床，其除鹽能力不如高速混床和陰陽分床，一旦水冷機組出現凝汽器泄露，該過濾器的緩沖效果非常有限;二是樹脂粉為一次性用品，失效之后不回收直接拋棄，而目前樹脂粉大都從國外進口，其價格昂貴，與高速混床相比，運行費用較高;三是擔心剝落的樹脂粉可能會隨凝結水進入系統，對機組造成不良影響。因此對于水冷機組，優先選擇高速混床作為精處理系統。但是最近幾年隨著300 MW 和600 MW 等大型直接空冷機組在北方富煤缺水地區紛紛上馬，粉末樹脂覆蓋過濾器進入了高速發展期。

 

  2. 空冷機組凝結水水質特點

 

  2.1 凝結水含鹽量低且穩定。

 

  由于采用空氣冷卻,不存在常規水冷式機組凝汽器泄漏,污染凝結水的問題。因此,其凝結水含鹽量明顯低于常規水冷機組,數值大小僅決定于蒸汽品質、系統腐蝕產物及補給水的質量。

 

  2.2 凝結水溫度高。由于空冷機組的背壓比水冷機組高,所以空冷機組凝結水溫度比水冷機組要高, 一般凝結水溫度可達60℃~70℃,比環境溫度高出30℃~40℃。

 

  2.3 凝結水溶氧較大?？绽錂C動車組由于冷卻面積和系統龐大,且在高真空條件下工作,因此漏入空氣的機會增多,造成凝結水溶氧較大,同時也導致氧腐蝕加劇。

 

  2.4 鐵含量高?？绽湎到y的氧腐蝕造成Fe 含量大: CO2 的溶入形式的酸性腐蝕也會造成系統中的Fe 含量增大; 因為其系統龐大,沒有良好的停機保護,而且不易沖洗等特點均會使凝結水中金屬腐蝕產物增多(特別是試運期間)。

 

  3. 粉末樹脂覆蓋過濾器的應用

 

  陜西府谷電廠一期2×600MW 直接空冷機組每臺機組配有一套凝結水精處理系統，具有處理100%凝結水流量的能力，有最大凝結水流量100%旁路管，當進出水母管兩端差壓、凝結水進水溫度超過設定值，出水電導率和SiO2 高值報警時，旁路閥自動打開。粉末樹脂覆蓋過濾器為每臺機組設三臺，二臺運行，一臺備用。粉末樹脂覆蓋過濾器運行分鋪膜、保持、投運和爆膜四個步驟，其工藝流程如圖1 所示。

 

  當某一臺過濾器出口壓差升高到設定值，并延時一小時，該過濾器即到失效狀態。失效過濾器自動退出運行，人工進入爆膜、清洗、鋪膜程序。由于各種原因，濾元上的膜層會少許脫落而出現導電度或SiO2 升高，PLC 工控報警。操作人員在觀察到而設備壓差尚未達到設定值時，即可人工啟動進入爆膜、鋪膜單元。由于粉末樹脂覆蓋過濾器的濾元表面被樹脂粉壓實，為保證爆膜徹底，其與管式微孔過濾器的氣反洗相比，對爆膜條件的要求要高得多。第一，爆膜時壓縮空氣壓力有嚴格的上下限限制，過低爆膜不徹底，過高會損壞濾元;第二，爆膜的進氣時間很短，該機組每次進氣時間只有3 s，而管式微孔過濾器的進氣時間可以長達20 s;第三，爆膜時對液位的要求比管式微孔過濾器要嚴格。

 

  4. 技術改進方法

 

  隨著全球溫度的日益升高，我廠的環境溫度由最初設計時的溫度30℃，升到了現在夏季最高溫度34-36℃，空冷島最高溫度高達40℃，且空冷島背壓在20kPa 左右。實際運行過程中，凝水溫度偏高，尤其是在夏天，凝水溫度有時高達75℃。

 

  在精處理運行過程中，發現同時進行爆膜、鋪膜，#1 機組和#2機組過濾器運行周期相差很多。我廠凝結水溫度較高，如按正常運行溫度控制，過濾器基本處于超溫解列狀態，無法對凝結水進行處理，故我廠超溫解列定值為70℃，未超過樹脂運行的最高溫度，樹脂分解造成水質波動的原因可以消除。經過多方研究討論得知，我廠#2 機組空冷島存在較多漏點，因空冷島內部呈負壓，造成外界空氣向凝水系統泄露，空氣中的CO2 溶解產生陰離子，增加了陰離子樹脂粉的交換壓力，同時在溫度較高的情況下，樹脂粉的交換容量會相應下降，同時，我廠處于西北地區，空氣干燥，多風沙，這就勢必造成部分灰塵隨著空氣的進入而帶入整個系統，增加了過濾器的運行壓力，造成了運行周期縮短。根據以上分析，我們對#2 機空冷島系統進行了檢漏排查，并對能進行處理的漏點進行了堵漏，經過一段時間的運行，#2 過濾器的運行周期由7 天增加至12 天，相應減少了爆膜鋪膜次數，降低了機組運行的成本。