电厂水处理及监测教学课件作者丑晓红第五章 47页

第五章凝结水处理第一节基本知识认知第二节凝结水过滤第三节凝结水混床系统及运行第四节混床树脂的分离及体外再生返回\n第一节基本知识认知一、凝结水的污染火力发电厂的汽轮机凝结水是蒸汽在汽轮机中做完功以后冷凝形成的。从理论上讲，凝结水应该是很纯净的，但实际上在形成过程中因某些原因会受到一定程度的污染，这些原因大致有以下几方面。1.凝汽器漏冷却水凝结水污染的主要原因之一是冷却水从汽轮机凝汽器不严密的部位漏至凝结水中。凝汽器不严密部位通常是在凝汽器铜管与管板的连接处，因为在汽轮机的长期运行过程中，由于工况的变动必然会使凝汽器内产生机械应力，因此即使凝汽器的制造和安装质量较好，在使用中仍然会发生铜管与管板连接处严密性降低、冷却水漏入凝结水中的现象。下一页返回\n第一节基本知识认知根据对许多大型机组的凝汽器所做的检查得知:汽轮机凝结水受冷却水污染的现象不可能完全消除。在正常运行情况下，有少量冷却水渗漏到凝结水中的现象称为凝汽器渗漏，严密性很好的凝汽器可以做到渗漏量为汽轮机额定负荷时凝结水量的0.0035%一0.01%，而一般的凝汽器为0.01%一0.05%。当凝汽器的铜管因制造缺陷或腐蚀而出现裂纹、穿孔或破损时或者当铜管与管板的固接不良或遭到破坏时，冷却水漏到凝结水中的量会显著增大，这种现象称为凝汽器渗漏。当冷却水漏入凝结水中时，该冷却水中各种杂质都将随之混入凝结水中。凝结水因漏入的冷却水而增加的含盐量与凝汽器泄漏率、冷却水含盐量密切相关。凝汽器泄漏对凝结水的污染程度还与汽轮机的负荷有关，因为当汽轮机的负荷很低时，凝结水量大为减少，但漏入的冷却水却不因负荷的变化有多大变化，所以此时凝结水水质的恶化更为明显。上一页下一页返回\n第一节基本知识认知2.金属腐蚀产物的污染发电厂水汽系统的设备和管道不可避免地会发生腐蚀，在机组启动时，在水和蒸汽的冲刷下，这些腐蚀产物会进入凝结水中，腐蚀产物的主要成分是铁和铜的氧化物，其生成与许多因素有关，如机组负荷的变化、设备停用期间保护的好坏、凝结水的pH值、给水的溶解氧及COZ含量等。在这些因素中，凝结水中铁、铜含量受机组负荷变化的影响最为敏感，因为负荷的变化会促进设备及管壁上腐蚀产物的脱落，导致凝结水中铁、铜含量明显升高。据测定数据表明，在机组启动过程中，铁、铜含量比正常运行值要高十几倍甚至几十倍，致使长时间的冲洗才能达到正常值。凝结水中金属腐蚀产物进入锅炉后，将在冷水壁管中沉积，并进一步诱发腐蚀，所以凝结水中的腐蚀产物必须予以清除。上一页下一页返回\n第一节基本知识认知综上所述，在机组运行的过程中，凝结水会受到一定程度的污染，为此凝结水精处理就成为高参数火力发电厂水处理的一项重要任务。二、凝结水处理的目的随着锅炉机组参数的提高，给水水质对机组安全运行来说越来越重要，所要求的给水水质也越来越高，直流锅炉、亚临界压力及以上汽包锅炉的凝结水水质标准见表5一1。从这些标准的数值来看，在机组的长期运行中，要想稳定地达到这些要求，不对汽轮机凝结水进一步处理是很难实现的。根据凝结水被污染引入杂质的类别，凝结水处理的口的可分为:1)去除凝结水中的金属腐蚀产物;2)去除凝结水中的微量溶解盐类。上一页下一页返回\n第一节基本知识认知三、凝结水处理的适用范围和系统组成1.凝结水处理时应考虑的因素汽轮机凝结水是否要进行处理取决于多方面的因素，综合起来有以下几个方面:1)锅炉的炉型和机组的参数。2)冷却系统特性和冷却水种类(淡水、苦咸水或海水)。3)凝汽器的结构及铜管的管材。4)机组的负荷特性，即基本负荷还是调峰负荷。2.适用范围凝结水是否需要处理以及处理量多少均与锅炉的型式(汽包炉、直流炉)、参数、有无分离装置、凝汽器的结构特点(冷却方式、冷却水含盐量等)以及机组运行特性(带基本负荷、尖峰负荷、启停次数等)有关上一页下一页返回\n第一节基本知识认知(1)直流炉超临界压力直流炉给水水质要求较高，因此，对它的凝结水需要进行全部处理。(2)汽包炉对于装有汽水分离装置和给水清洗装置的超高压锅炉的给水，其凝结水是否需要处理，可根据所使用冷却水的情况而定:如果冷却水是淡水，一般其凝结水不需要处理;如果冷却水是海水或苦咸水，一般其凝结水需要进行处理，处理量为50%一100%。3.凝结水处理系统的组成凝结水处理系统由过滤和除盐两部分组成。过滤主要用来去除水中的金属腐蚀产物，除盐用于除去水中的溶解盐类。在除盐装置除水管上应安装树脂捕捉器，用以截留混床可能漏出的破碎树脂。上一页返回\n第二节凝结水过滤清除凝结水中的杂质，主要采用两种方法:过滤法和混合离子交换法一、过滤法凝结水中所含的悬浮物和金属腐蚀产物，可在混床除盐前用过滤方法除去，以保证混床设备的有效运行。目前，电厂中使用的过滤设备有覆盖过滤器和电磁过滤器两种。1.覆盖过滤器凝结水处理的前置过滤设备多采用纤维素(纸粉)覆盖过滤器。它的作用是除掉凝结水中的铁氧化物、铜氧化物和一些机械杂质，以保护混床不受污染。(1)结构覆盖过滤器可分为本体和过滤元件两部分，如图5一1所示。下一页返回\n第二节凝结水过滤1)第一部分是过滤器本体。它是由上封头8和筒体9组成。上封头的顶部中间位置为出水管，与出水管相连处装有出水集水漏斗3,集水漏斗上部为空气集聚区，作为反洗爆膜用。过滤器的筒体是由圆筒和锥体焊接而成的。圆筒四面上下对称共开有八个窥视孔7。在锥体进口上端装有蘑菇形水分配器1，水分配器上开有透水孔，可使水流均匀平稳上升。2)第二部分过滤元件。过滤元件是由滤元2、多孔板和定位圈网组成的。滤元是由不锈钢或工程塑料(聚矾)制成的管件，管件外表有许多条凸齿和齿槽。上一页下一页返回\n第二节凝结水过滤在每条齿槽中开有许多直径为3mm的小孔，而这些小孔的齿槽上下部位是不均匀分布的。上部的孔距大，孔数少;下部的孔距小，孔数多。要过滤的水就是从这些小孔进入滤元管内，再流向出水集水漏斗。此外，在滤元凸齿上刻有螺纹，并沿着螺纹绕有直径为0.4mm的不锈钢丝，丝距为0.3mm多孔板是用上下面均衬有橡胶的钢板制成的，钢板上有许多孔，滤元的上端就吊装在多孔板的孔上。这样，多孔板既可以起固定滤元的作用，又可以起划分过滤区和出水区的作用。定位圈网是用2mm厚的扁网焊成，网的圈数与多孔板的孔数相对称。滤元的下端就固定在圈网上，以减少滤元在运行中的摆动。上一页下一页返回\n第二节凝结水过滤(2)运行操作覆盖过滤的运行操作分为:铺膜、过滤和反冲爆膜。1)铺膜。先在铺料箱内放入一定量的水，再加入滤料，并搅拌成浓度为2%左右的悬浊液，然后利用铺料泵把滤料悬浊液打入灌满水的过滤器内，当此悬浊液流经滤元时，就有一部分滤料铺在滤元上，其余悬浊液又回到铺料箱内。这样反复循环铺料，就能在滤元上铺一层滤膜，一般滤膜厚度为3一5mm铺膜的流速应先慢后快，铺膜开始阶段的流速应保持在2.5一3.0m/h,待滤膜初步形成后，可逐步提高流速至5一10m/h，这可以起压实滤膜的作用。上一页下一页返回\n第二节凝结水过滤正常情况下，滤料成膜时间为15一20min，从铺膜开始到压实完结约需30一40min2)过滤。当铺膜完成后，将铺料循环系统转换至过滤运行，此时应保持过滤器内3)反冲爆膜。过滤器失效后，应将过滤器从运行系统中隔绝出来，然后采用“空气自压缩膨胀法”爆膜。这种方法就是利用集水漏斗上部和滤元上部被压缩的空气突然膨胀来冲击滤膜，使滤膜破碎脱落，然后清洗滤元。其操作方法是:上一页下一页返回\n第二节凝结水过滤关闭过滤器出水门，打开进水门，利用进水压力压缩过滤器内的空气，约3-5min后，待过滤器内各部分压力均匀时，关闭进水门。然后突然全开放气门、排渣门，进行爆破和排渣。最后，利用反冲洗水对滤元进行反冲洗。如果爆膜一次不干净，还可以重复多次直至滤元基本上被冲洗干净为止。此时，过滤器又处于铺料前的准备阶段。我国自行设计和制造的200t/h纤维素覆盖过滤器，运行效果比较理想。当过滤器进水含铁量在50μg/mL以下时，其出水中含铁量均小于10μg/mL。特别在机组启动初期，凝结水中杂质较多时，纤维素覆盖过滤器更能显出它在系统中过滤除铁的重要作用。2.电磁过滤器电磁过滤器是利用电磁作用除去水中含铁物质和某些非铁磁性杂质的一种水处理设备。上一页下一页返回\n第二节凝结水过滤(1)结构电磁过滤器是由通水筒体、电磁线圈和屏蔽罩等组成，图5-2所示为电磁过滤器的结构示意。有水流动，以防止滤膜因失水而脱落。投入运行前，应排掉系统和设备内死角所沉积的滤料，待出水合格后，即可投入运行。运行初期，滤膜阻力很小，过滤器的出、入口之间的压差为0.1-0.5kg/cm2。随着过滤器的运行，滤膜截留的杂质逐渐增加，滤膜也被进一步压实，其阻力逐渐增大。当过滤器出、入口之间的压差达到1.5-2.0kkg/cm2耐或出水的含铁量超过规定标准时，即认为滤膜失效，应停止运行。通水筒体1是由奥氏体钢制成的，筒壁上部有对开的两个窥视孔2，筒体内的下部是过滤层，过滤层是由软磁性材料制成的铁球(直径为6-6.5mm)所组成，滤层高度为1000mm。上一页下一页返回\n第二节凝结水过滤通水筒体内的进水装置3为支撑铁球填料的缝隙式布水装置。它的出水装置4为直筒插入式结构，直筒段有条形缝隙槽，直筒的下端圆板上开有许多直径为5mm的小孔，其可防止在冲洗时，铁球被冲出。过滤器通水筒体插在电磁线圈5中间，线圈外套有屏蔽罩6，它起着减少设备外部漏磁和帮助线圈抽风、散热的作用。(2)运行操作当电磁线圈通过直流电时，则产生电磁场。电磁场使过滤器筒体内的铁球磁化，并使铁球产生很强的磁感应强度。当被处理的水自下而上的通过铁球层时，水中含铁物质即被磁化的铁球所吸着，达到净化的口的。当电磁过滤器运行一定时间后，铁球继续吸着含铁物质的能力降低，出口水中含铁量逐渐增加。当出口水中的含铁量超过一定值时，应停止运行，洗去铁球表面吸着的含铁物质。上一页下一页返回\n第二节凝结水过滤清洗时，先关闭出水门，再断开直流电源并进行去磁，使铁球和吸着的含铁物质的剩磁减到最小。然后以较大流量的水自下而上冲洗球层，使小球浮动起来，将已失去磁性的含铁物质从球的表面脱离开来，随冲洗水一起排出过滤器。冲洗时间为20一60s。冲洗结束后，电磁过滤器又可以再次投入运行。操作时应特别注意:电磁过滤器停止运行时，先关闭出水门，然后切断线圈电源;启动时，先接通线圈的直流电源，再开出水门。电磁过滤器的除铁效果与机组运行工况、启动前机组停用保护状况等因素有关。机组在正常运行条件下，其除铁效率在90%以上，出口含铁量为10μg/mL以下。上一页下一页返回\n第二节凝结水过滤电磁过滤器的设备小、效率高、操作简单，可用于较高温度的水处理。因此，它可以设置在除氧器以后。目前，这种设备在我国电厂中已开始用作凝结水处理的前置过滤器。二、混合离子交换法凝结水是由蒸汽凝结而成，虽然它的水质纯度比较高，但是仍然不能满足高参数锅炉或直流炉对给水水质的要求。为了进一步除去凝结水中的盐类，常采用混合床离子交换器(即混床)处理。阳树脂为RNH4、阴树脂为ROH的混床，叫作铰一氢氧型混床(NH、一OH型混床)。在除去凝结水中的盐类时，通常采用NH4-OH型混床上一页下一页返回\n第二节凝结水过滤(1)为什么要采用NH4-OH型混床在热力发电厂中，为防止汽、水系统被腐蚀，常分别在化学补给水管和除氧器下降管的部位向水中加入NH3或N2H4(联氨)。这些挥发性药品除一部分发生作用外，其余部分均以NH3的形式进入凝结水中。当这种含NH3的凝结水通过H-OH型混床时，便同RH树脂发生下列反应:混床中的RH树脂被全部转换为RNH、以后，凝结水中的NH犷就要穿过树脂层随水流出。由于出水中有NH4，就会使水的电导率升高。当出水电导率超过标准时，H-OH型混床应停止运行。显然凝结水中NH3含量较高时，H-OH型混床运行周期很短，再生次数频繁，酸、碱耗大。为了防止汽、水系统的腐蚀，又不得不向给水中再加NH3，这样的运行很不经济。上一页下一页返回\n第二节凝结水过滤为了延长混床的运行周期，降低水处理成本，当混床运行到RH树脂全部被转换为RNH、时，继续运行。此时交换器内的阳树脂为RNH4型，因为凝结水中酸根含量很少，所以交换器内的阴树脂绝大部分仍是ROH。在这种情况下，混床即NH4-OH型混床。当这种混床运行时，其中的反应按下式进行:从上述交换反应中可以看出，采用NH4-OH型混床运行时，有两个特点:一是出口水中含有NH3或NH4OH，因而给水系统中不需要再加氨;二是正常情况下，凝结水中的Na'等金属离子和HSi03等酸根离子含量很少，所以NH4-OH型混床运行周期长。一般NH4-OH型混床比H-OH型混床运行周期增加5一10倍。上一页下一页返回\n第二节凝结水过滤(2)NH4-OH型混床树脂的再生问题NH4-OH型混床的设备和运行操作与一般混床基本相同，但NH4-OH型混床树脂的再生效果要求较高。为此，这里着重讨论一下NH4-OH型混床树脂的再生问题。用NH4-OH型混床处理凝结水要求树脂再生必须彻底。试验和理论计算表明:再生后的阳树脂中RNa树脂的残留量应在0.5%以下或RNH4树脂应在99.5%以上;再生后的阴树脂中RCl树脂残留量应在5%以下或ROH树脂应在95%以上。否则，出水的电导率会较高。NH4-OH型混床树脂再生的顺序为:阴、阳树脂分层，阴、阳树脂分别再生，对阴、阳树脂进行氨循环。具体过程如下:上一页下一页返回\n第二节凝结水过滤1)使阴、阳树脂分层彻底，如果分层不彻底，当阴树脂用NaOH再生时，混杂在阴树脂中的阳树脂就会转变为RNa树脂。当阳树脂用HCl再生时，混杂在阳树脂中的阴树脂就会转变为RCl树脂，这样就会降低树脂再生效果。因此，阴、阳树脂分层是否彻底是提高树脂再生效果的关键问题。阴、阳树脂分层有许多方法，这里主要介绍体外再生浮选法。这种方法是将失效的树脂从运行的交换器内转移到专用的再生器(体外再生器)内，然后向再生器内通入10%一16%浓度的氢氧化钠溶液浸泡，由于阴树脂的湿真比重小于1.11，所以阴树脂浮起，由于阳树脂湿真比重大于1.2，所以阳树脂沉在NaOH溶液底部。待阴、阳树脂彻底分层后，将上部的阴树脂送至阴再生器内，然后对阴树脂进行清洗。上一页下一页返回\n第二节凝结水过滤2)阳树脂的酸再生。先清洗阳树脂，然后将盐酸(或硫酸)再生液通过NaOH溶液转成RNa树脂层，使RNa树脂转变为RH树脂，然后清洗阳树脂。3)用浓度为0.5%一1.0%的氨水分别对阴再生器内的ROH树脂层和阳再生器内的RH树脂层进行循环处理，使阴树脂层中混有少量的RNa树脂转变为RNH4，使RH树脂转变为RNH4树脂。这一步通常被称为氨化处理。用NH4-OH型混床运行时，凝结水中不应漏入生水。因为生水含盐量大，会使混床出水中的NH4增多，引起汽、水系统中铜部件的腐蚀。另外，还应有备用的H-OH型混床，用以调节NH4-OH型混床处理后的凝结水的pH值。上一页返回\n第三节凝结水混床系统及运行一、混床与热力系统的连接方式由于树脂使用温度的限制，凝结水混床在热力系统中一般都设置在凝结水水泵之后、低压加热器之前，这里水温不超过600C，能满足树脂正常工作的基本要求。1.低压凝结水混床与热力设备的连接方式在该系统中，混床连接在凝结水泵与凝结水升压泵之间。因为凝结水泵在1一1.3MPa压力下运行，所以混床是在较低压力下工作的，为了能将经混床处理后的水再经过低压加热器送入除氧器，需在混床之后设置凝结水生压泵。此外，在该系统中，为了便于凝汽器热井及除氧器水位的调节，系统中还设置密封式补水箱，除盐水先补进水箱中，再送入凝汽器，当除氧器水位高时，部分凝结水可以返回到补水箱。下一页返回\n第三节凝结水混床系统及运行2.中压凝结水混床与热力系统连接方式为了解决由于凝结水泵压力较低而出现的问题，可以将水泵的压力升至4MPa，从而取消凝结水升压泵和补给水箱。凝结水泵将水送入混床处理后，借助剩余水头再将水经低压加热器送至除氧器。在该系统中，凝结水混床在较高压力下运行，故称中压凝结水混床系统。二、凝结水混床系统本书介绍的凝结水精处理采用中压凝结水混床系统，系统的流程为:凝结水、凝结水泵、混床、轴封冷却器、低压加热器。每台机组配两台体外再生空气擦洗高速混床系统，精处理设备按2x50%配置，凝结水进行100%处理。1.高速混床高速混床为垂直压力容器，采用碳钢焊制、橡胶衬里。上一页下一页返回\n第三节凝结水混床系统及运行混床上部的水分配装置使进水经挡板反溅至交换器的顶部，再通过进水挡圈和布水板的水帽，使水流均匀地流入树脂层，保证了良好的进水分配效果。混床底部的集水装置采用双盘碟形设计，盘上安装有双流速水帽，出水经水帽流入混床的出水管。2.树脂捕捉器混床出口安装有直径为500mm的树脂捕捉器，用于截留混床出水可能带有的破碎树脂。树脂捕捉器为碳钢衬胶设备，耐压值设计为3.5MPa，耐温值设计为<55℃。内部滤元采用1Cr18Ni9Ti不锈钢材料制成。树脂捕捉器配备有差压变压器，具有差压显示和报警功能，并配有冲洗滤元的管道系统。3.旁路高速混床系统进、出水母管间设有DN300可调节电动蝶阀旁路。上一页下一页返回\n第三节凝结水混床系统及运行4.再循环单元混床系统中设有再循环单元，以供混床投运初期出水不合格时的再循环处理。再循环单元由小159mmx4.5mm管路、再循环泵进水阀、再循环泵、再循环泵出口阀和混床进水阀组成。三、凝结水混床运行方式机组在正常运行情况下，两台混床处于连续运行状态，凝结水经处理后进入热力系统。当一台混床出水不合格(电导率>0.2μs/cm)或出口压力差超过3.5MPa时，将旁路阀打开50%流量的开度，同时将该混床退出运行。将失效树脂送至再生系统，并将储存塔中已再生清洗并经混合后的树脂送入该混床中。上一页下一页返回\n第三节凝结水混床系统及运行在混床投运初期，如果出水水质不能满足要求，则通过再生单元，用再循环泵将出水送回该混床进行循环处理，直至出水电导率合格，即可打开该混床出水阀，并随即调节旁路流量或关闭旁路阀。凝结水混床失效标准:电导率>0.2μs/cm或混床出口压差>3.5MPa。此外，当混床进水温度高于50℃时，为了保护树脂，此时旁路阀自动打开，同时关闭混床入口阀，停止混床运行。混床运行操作由10个步骤构成一个循环，这10个步骤是:升压、循环正洗、运行、卸压、树脂送出、树脂送入、排水、树脂混合、沉降、充水。下面依次介绍每一步操作及作用。上一页下一页返回\n第三节凝结水混床系统及运行1)升压。混床由备用状态时压力表为零升到凝结水压力的过程称为升压阶段。为使混床压力平稳逐渐上升，专设小管径升压进水管，以保证小流量进水。若直接从进水主管(小219mmx7mm)进水，因流量大、进水太快，会造成压力剧增，可能引起设备机械损坏，所以升压阶段禁止从主管道进水升压。当床内压力升至与凝结水压力相等时，再切换至主管进水。2)循环正洗。同补给水混床一样，凝结水混床再生混合好的树脂在投入运行前需经过正洗，出水水质才能合格。不同之处是:凝结水混床正洗的出水不直接排放而是经过专用再循环单元送回混床对树脂进行循环清洗，直至出水水质合格。正洗循环使用，可节省大量凝结水，减少水耗。上一页下一页返回\n第三节凝结水混床系统及运行3)运行。运行是指混床除腐蚀产物和除盐制水的阶段，合格的混床出水经加氨调节pH值后送入热力系统。运行过程中应注意监测各种运行参数，当出现下列情况之一时，则停止混床运行:①出水水质超过SD163-1985规定的数值。②混床出水压力大于3.5MPa0③凝结水水温高于50℃。④进入混床的凝结水铁含量大于1000μg/L。⑤配套机组停止运行。上一页下一页返回\n第三节凝结水混床系统及运行第①种情况是混床正常失效停运，出水水质不合格表明混床需要再生，其他为混床非正常停运或非失效停运，遇到这些情况时，混床只需停止运行而不需要再生，等情况恢复正常后又继续启动运行。混床失效停运须经下述的4)一10)步操作，才能重新回到备用状态。4)卸压。混床必须将压力降至零后，才能解列，并退出运行。卸压是用排水方法将床内压力降下来，直至与大气压平衡。5)树脂送出。其是指将混床失效树脂外移至体外再生系统。方法是启动冲洗水系统，利用冲洗将混床中的失效树脂送到体外再生系统的分离塔中。上一页下一页返回\n第三节凝结水混床系统及运行6)树脂送入。混床中失效树脂全部移至分离塔以后，再将树脂在储存塔中经再生清洗，并混合好送入混床。7)排水。树脂在送入混床过程中会产生一定程度的分层，为保证混床出水水质，需要在混床内通入压缩空气进行第二次混合。但是树脂送入过程完成后，混床中树脂表面以上有较多的积水，若不排除，会影响混合效果。因为停止进气后，阳、阴树脂会由于沉降速度不同而重新分开。为了保证树脂混合效果，必须先将这部分积水放至树脂层面以上100一200mm处。上一页下一页返回\n第三节凝结水混床系统及运行8)树脂混合。用压缩空气搅动树脂层，打乱阳、阴树脂的分层排列状态，以使阳树脂、阴树脂的均匀混合。9)沉降。其是指被搅动均匀的树脂自然沉降。10)充水。充水就是将床内充满水。因为树脂沉降后，树脂层以上只有100}200mm深的水层，如果不将上部空间充满水，运行启动过程中树脂层容易脱水而进入空气。至此，混床进入备用状态。上一页返回\n第四节混床树脂的分离及体外再生凝结水混床常采用体外再生方式，体外再生系统有三个主要功能:一是分离阴、阳树脂;二是空气擦洗树脂除去金属腐蚀产物;三是对失效树脂进行再生和清洗。体外再生系统包括下述子系统:1)用于树脂分离、再生、储存的系统。2)用于酸、碱储存、计量、投加的酸、碱系统。3)用于树脂反洗、清洗、输送及稀释再生剂的自用水系统。4)用于擦洗树脂、混合树脂的压缩空气系统。一、混床树脂的分离提高混床树脂再生度的前提之一就是再生前将阴、阳树脂完全分离，这是混床能否在运行时由H-OH型转为NHQ-OH型运行的关键。下一页返回\n第四节混床树脂的分离及体外再生目前较为常见的几种树脂分离技术有中间抽出法、二次分离法、锥形分离法和完全分离法。二、混床的体外再生1.系统该系统为三塔式系统，由树脂分离塔(SPT)，阴树脂再生塔(ART),阳树脂再生、混合、储存塔(CRT)以及罗茨风机组组成，其为低压系统。在与混床有联系的管路上安装安全阀门，以防止中压系统的压力进入再生系统。2.设备简介(1)树脂分离塔分离塔的作用是:通过空气擦洗树脂除去腐蚀产物;水反洗使阴、阳树脂分离;暂时储存未完全分开的“界面树脂”，以待下次分离。上一页下一页返回\n第四节混床树脂的分离及体外再生分离塔采用碳钢制、橡胶衬里。其结构特点在于上大下小，下部是一个细长的筒体，直径为1300mm，高为4464mm，上部是一个直径逐渐扩大的倒锥体，直径最大处为2100mm，设备总高度为8611mm。塔体上设有失效树脂进口和阴、阳树脂出口，以及进水口和排水口(兼有反洗进水和进压缩空气的功能)。塔体上还设有上入孔、侧入孔，沿塔高共设有7个窥视孔，用于观察塔内树脂状态。塔体内有布水装置和孔板水帽式排水装置，耐压值设计为0.69MPa分离塔的特殊结构能起到以下作用:1)反洗时水流呈均匀的柱状流动。2)塔内设有会引起搅动和影响树脂分离的中间集管装置，所以在反洗、沉降及输送树脂时能将内部搅动减到最小。上一页下一页返回\n第四节混床树脂的分离及体外再生3)将分离塔的断面减小，使高度和直径的比例更加合理，减少了树脂混脂区的容积。(2)阴树脂再生塔阴树脂再生塔的作用是:对阴树脂进行空气擦洗及再生。该塔为碳钢制作、橡胶衬里的圆筒形结构。阴再生塔直径为1200mm，高度为4809mm塔体上设有上入孔、侧入孔各一个，在塔高1303mm,2283mm,3841mm三处设有窥视孔，进碱装置为母管支管形式。(3)阳树脂再生/混合/储存塔该塔的作用是:1)对阳树脂进行空气擦洗及再生。上一页下一页返回\n第四节混床树脂的分离及体外再生2)阴、阳树脂在此塔内进行混合。3)储存已混合好的备用树脂。3.工作过程(1)分离树脂失效混床中的树脂送到分离塔后，先进行一次空气擦洗，使较重的腐蚀产物从混床中分离出来，并用出水自上而下冲洗除去。再用水反洗，使阴、阳树脂分离。待树脂分离沉降后，上部的是被分离的阴树脂，通过位于分离塔侧壁上的喷嘴被输送到阴树脂再生塔中。下部的阳树脂用水力通过位于分离塔底部的出脂管被送到阳树脂再生塔中，阳树脂的送出量是由位于分离塔侧壁上适当位置的信号来控制的。上一页下一页返回\n第四节混床树脂的分离及体外再生中部未能完成分离的“界面树脂”留在分离塔中，参与下次分离。界面树脂区内树脂的比例为:阴树脂约占25%，阳树脂约占75%。(2)空气擦洗进行空气擦洗以去除树脂层中的金属腐蚀产物，这一过程主要是在再生塔中进行的。(3)树脂的再生树脂擦洗干净后，接着分别对阴树脂再生塔和阳树脂再生塔中的树脂进行再生、清洗，之后将阴树脂送入阳树脂再生/混合/储存塔中，用压缩空气混合后备用。上一页下一页返回\n第四节混床树脂的分离及体外再生4.操作步骤凝结水体外再生操作比补给水混床复杂，这里从失效混床树脂送入树脂分离塔之后开始，介绍再生操作的原则性步骤。(1)分离塔中失效树脂的擦洗、分离及送出1)分离塔的水排至树脂层以上约100mm处，启动罗茨风机对树脂进行空气擦洗10min，并用水自上而下淋洗树脂层5min2)在树脂分离塔的顶部通入空气进行顶压排水，使水位降至树脂层一定的高度。3)启动反冲洗水泵，由下而上对分离塔中的树脂进行反洗。反洗初期，采用50m/h(超过了两种树脂的临界沉降速度)高流速的水将整个树脂层快速提升到树脂分离塔上部的锥体部分。上一页下一页返回\n第四节混床树脂的分离及体外再生调整阀门的开度，使反洗的流速先降至阳树脂的临界沉降速度以下，然后再降至阴树脂的临界沉降速度以下，使树脂沉降分层。4)分离分离塔中的阴树脂，并将其由阴树脂出脂管送至阴树脂再生塔中，直到分离塔阴树脂出口底线界面以上树脂输送完。5)对分离塔内的树脂进行第二次分离，下部的阳树脂由底部出脂管送至阳树脂再生塔，直到阳树脂界面降至液位开关处为止。混脂层留在分离塔中参加下次失效树脂的分离。(2)阴树脂再生塔中阴树脂的擦洗及再生1)排水至阴树脂层以上约100mm处或中部排水阀不出水为止。2)由阴再生塔下部交错进气、泄压对阴树脂进行擦洗至树脂清洗干净。上一页下一页返回\n第四节混床树脂的分离及体外再生3)由阴树脂再生塔上部进压缩空气吹洗器壁。4)阴树脂再生塔进水至液位信号显示，接着进稀碱液，并进行置换、清洗。5)最后清洗至阴树脂再生塔出水电导率不大于10μs/cmo(3)阳树脂再生塔中阳树脂的擦洗和再生其与阴树脂再生塔中阴树脂的擦洗及再生步骤相同。(4)阴树脂输送至阳树脂再生塔及阴、阳树脂的混合、储存1)将阴树脂再生塔内的阴树脂水力输送到阳树脂再生塔中，由窥视孔检查、证实阴树脂已彻底输送完为止。2)冲洗树脂输送管道。上一页下一页返回\n第四节混床树脂的分离及体外再生3)阳树脂再生塔重力排水至树脂层以上约100mm处或中部排水阀不出水为止。4)阳树脂再生塔下部进压缩空气，进行阴、阳树脂混合。5)阳树脂再生塔进水对混合树脂进行最终漂洗至出水电导率,0.2μs/cm,此时，漂洗结束。当漂洗出水的电导率大于0.2μs/cm时，需将树脂从阳树脂再生塔送回分离塔中，重新进行分离、擦洗和再生操作。三、凝结水处理系统凝结水处理系统基本上由前置过滤器和混床串联组成，其中主要的是混床。上一页下一页返回\n第四节混床树脂的分离及体外再生前置过滤器如果采用纤维素覆盖过滤器，它的作用是除掉水中的铁、铜氧化物，保证混床能够有效运行。混床的作用是除去凝结水中的盐类，当系统中不设前置过滤器时，混床还有清除氧化铁等悬浮物的作用。为了截留混床出水中随水流出的破碎树脂，在混床后串联一个由管状滤网构成的树脂捕捉器，以免树脂随给水进入锅炉。表5-2列出了四种凝结水处理设备的布置方式。上一页返回\n表5-1返回\n图5-1返回\n图5-2返回\n表5-2返回