凝结水精处理混床投运导致炉水PH值下降原因分析及处理.doc

凝结水精处理混床投运导致炉水pH值下降原因分析及处理
信息来源：湖北省电机工程学会2005年化学技术监督研讨会论文
陈才明（湖北襄樊发电有限责任公司441141）
[摘要]简述凝结水精处理混床投运导致炉水pH值下降的原因，提出了处理解决办法和下一步目标。[关键词]精处理高速混床树脂炉水pH值铵化随着热力机组参数的提高，对锅炉给水水质的要求更为严格。对于非供汽供热机组来讲，机组正常运行时补给水量很少，给水水质的好坏在很大程度上取决于凝结水的水质。因此凝结水精处理已成为电厂水处理的一个极为重要的环节。1设备系统及现象简介湖北襄樊电厂一期工程安装了4×300MW亚临界汽轮发电机组，#1、2、3、4机组分别于1998年9月至1999年10月投入运行。凝结水精处理系统采用美国Permuit过滤器公司生产的中压凝结水处理系统成套设备，每台机组配置有两台直径为2.2m、设计运行流速100m/h、出力为380t/h的高速混床，混床内树脂层高约为1m，其阳、阴树脂的体积比为3：2。凝结水100%处理，不设备用混床、不设前置过滤器，当一台高速混床失效时，50%凝结水走旁路。每两台机组混床分别共用一套三塔式高塔法体外分离空气擦洗再生系统（即顶部为锥斗高塔式分离塔、阴再生塔、阳再生兼混合树脂储存塔）。每台机组在试运初期，混床使用江阴有机化工厂生产的大孔型阴阳离子交换树脂。在2000年5月至8月，先后将四台机组混床和再生系统内的江阴大孔型树脂清除干净，更换为罗门哈斯公司生产的AMBERJET1500H和AMBERJET4400Cl凝胶型均粒树脂。自凝结水精处理混床投运以后，时常发生因其运行导致炉水pH值下降的现象，而且情况日趋严重。每次发生这种情况时，炉水pH值持续下降，最低曾下降至7.6。可是退出混床运行后，炉水pH值就会停止下降，并逐步恢复正常。炉水pH值下降，低于部颁运行标准9.0~10.0时必然引起锅炉的腐蚀，严重地影响到机组的安全经济运行。2可能导致炉水pH值下降的原因分析及排除2.1混床中树脂有机溶出物随出水进入热力系统，造成炉水pH值下降。如果是树脂的有机溶出物随凝结水混床出水进入锅炉，一定会在锅炉内高温高压下分解生成有机酸和二氧化碳等，并被蒸汽携带造成蒸汽pH值下降。阳树脂的有机溶出物进入锅炉，还会分解生成强酸（基本是硫酸），与碱性的炉水发生中和，造成炉水pH值下降。同时，树脂中有机溶出物的析出是一个持续稳定的过程，并且其规律是：在树脂使用初期有机溶出物较多，以后随使用时间的延长，其有机物溶出的量会逐步减少并趋于稳定。而且如果是由于树脂有机溶出物造成炉水pH值下降，那么，该现象应该在混床新树脂投运初期最为明显，并且在凝结水混床运行的每个周期都会发生；以后随树脂运行周期的增加，因混床运行导致炉水pH值下降的程度也应持续稳定逐步减弱。而襄樊电厂只有导致炉水pH值下降的现象，没有同时也导致蒸汽pH值下降的现象。同时随着精处理混床运行时间的增加，发生炉水pH值下降的频率也逐步增加。此外也不是每一次运行周期都会出现炉水pH值下降的现象。综合分析表明混床中树脂有机溶出物数量很少，不是精处理混床投运导致炉水pH值下降的主要原因。2.2混床树脂碎屑漏入热力系统，造成炉水pH值下降。混床中的阴、阳树脂如果强度差，容易发生破碎；或由于高速混床本身结构的不完善以及运行操作上的失误，树脂碎屑可能漏过混床的排水装置，并且细微的碎屑不能被树脂捕捉器截留下来，则会随给水进入锅炉，然后在高温高压下分解生成有机酸和二氧化碳等，使炉水pH值下降，并被蒸汽携带造成蒸汽pH值下降。如果是树脂碎屑进入锅炉而造成炉水pH值下降，那么由于树脂在高温下的分解是一个较缓慢的过程，所以在凝结水混床停运后，炉水pH值下降还应表现出一定的持续性。但实际上每次发生炉水pH值下降时只要将混床停运，炉水pH值下降也很快就停止了。如果每次炉水pH值下降是由树脂碎屑进入锅炉造成，那么几年来树脂损失量应该较多。而实际上自2000年更换为进口均粒树脂以来基本上没有补充过树脂。此外对精处理系统中所取的树脂样品，进行显微镜观察，发现阳树脂完好球率接近100%，即使是混杂在阴树脂中的阳树脂，其完好球率也高达96.6%，不可能有如此大量的破碎树脂。同时在设备停运时多次打开混床树脂捕捉器检查，也没有发现树脂碎屑。机组大修期间取出的汽包水测的灰黑色粉末状物质中，主要成分为Fe3O4，没有碳的成分。以上分析结果可以排除混床树脂碎屑漏入热力系统造成炉水pH值下降这一可能原因。2.3树脂分离效果差交叉污染造成炉水pH值下降。如果再生系统分离效果差，阴阳树脂互相混杂，就会造成交叉污染，降低树脂的再生度，因而影响混床的出水水质。留在阳树脂中的阴树脂在再生时转为CL型。在运行过程中这种全RCL型阴树脂在与碱性的凝结水接触时，不但