精處理粉末樹脂覆蓋過濾器應用探討

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

    （1.內蒙古電力科學研究院，內蒙古呼和浩特010020；2.達拉特發電廠，內蒙古達拉特014300）

    [摘要]達拉特發電廠7號機精處理粉末樹脂過濾器的實際運行效果較差，對比8號機該系統運行情況、結合設備運行條件分析，認為主要原因是投運時間早造成的：7號機覆蓋過濾器在沖洗空冷島時即投入運行，而8號機覆蓋過濾器在機組進入168 h試運時才投入運行，導致兩者的入口水水質差別較大。在此基礎上，提出精處理粉末樹脂覆蓋過濾器投運時應注意的問題。

    [關鍵詞]精處理系統；粉末樹脂覆蓋過濾器；入口水水質；曝膜；鋪膜；濾料

    [文獻標志碼]B

    [文章編號]1008－6218（2010）04－0055－02

    達拉特發電廠四期2×600 MW燃煤、直接空冷機組，鍋爐采用亞臨界壓力參數、控制循環汽包爐，單爐膛、一次中間再熱、燃燒器擺動調溫、平衡通風、四角切向燃燒、緊身封閉、固態排渣、全鋼架懸吊結構，額定蒸發量為2 093 t/h。每臺機組設有3套全容量的精處理粉末樹脂覆蓋過濾器系統，設計運行最大壓力為4.0 MPa。7號、8號機覆蓋過濾器系統分別于2006-11及2007-06投運。

    1·粉末樹脂覆蓋過濾器原理及其特點[1]

    粉末樹脂覆蓋過濾器是將粉末狀陰、陽離子交換樹脂濾料覆蓋在1種特制的多孔管件上,使其形成1個薄層,作為濾膜；水由管外通過濾膜和孔進入管內,進行過濾，用來置換溶解性的離子態物質，以除去懸浮固體顆粒、有機物及膠體硅及其他膠體物質。

    粉末樹脂覆蓋過濾器的特點是設備單臺出力大，占地小，主廠房易于布置，系統簡單，設備投資較少。由于曝膜清洗、重新鋪膜需要的時間很短，每次從失效到再次投運約3.0 h，不需要備用過濾器；無復雜的再生系統，沒有酸堿的消耗和再生酸堿廢棄物的污染，廢棄物易于處理，有利于環境保護。

    2·粉末樹脂覆蓋過濾器運行情況

    2.1 7號機

    2.1.1過濾效果

    7號機覆蓋過濾器在沖洗空冷島時即投入運行，其入口水水質較差：ρ（Fe2+，Fe3+）最高達到4 272.71μg/L、ρ（SiO2）達2 000μg/L、濁度達10.9 NTU。凝結水經過覆蓋過濾器處理后，其Fe含量明顯減少，但其去除SiO2的效果卻很一般：投運初期還可去除一定量的SiO2，但運行一定時間后基本不再除硅，有時反而存在放硅現象（見表1）。

              

    2.1.2存在的問題

    （1）濾料失效快，曝膜、鋪膜頻繁，主要表現在：周期制水量小，最初投運時只有10 kt左右，半年試生產期間也只有24~72 kt；運行周期短，最初投運時只運行10 h左右，半年試生產期間也只能運行15~90 h。

    （2）由于覆蓋過濾器曝膜、鋪膜頻繁，導致運行成本高，從空冷島沖洗投運開始至168 h試運結束，運行費用就高達100萬元，半年試生產期間每月運行成本高達50萬元。

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

    2.2 8號機

    8號機空冷島系統、凝結水系統、給水系統、鍋爐系統沖洗比較徹底，覆蓋過濾器在機組進入168h試運時才第1次投運，覆蓋過濾器入口水水質相對比較好：入口水濁度小于1.0 NTU、ρ（Fe2+，Fe3+）小于100μg/L、ρ（SiO2）小于50μg/L，故其覆蓋過濾器運行情況比較好。現已運行70多個h，其進出口壓差仍維持在0.1 MPa。

    3·濾元污染情況檢查及分析

    根據7號機覆蓋過濾器運行情況，初步分析認為濾元已污堵。取出濾元做電鏡分析，亦證實了這一點。原始狀態如圖1，去掉外層后如圖2，可以看出，附著物主要是在第1層。對濾元表層濾料正面和背面進行電鏡掃描，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）。對濾料附著物成分進行能譜分析，結果表明，表層污染物主要成分是Fe的腐蝕產物和Si，Al的氧化物。

             

    4·結論及建議

    7號機粉末樹脂覆蓋過濾器運行效果差，而8號機運行狀況良好，主要原因在于投運時間不同。因此，在機組試運及啟動階段，必須做好機組沖洗工作；盡量保證覆蓋過濾器入口水水質，必須在其入口水水質較好的情況下方可投運覆蓋過濾器。有條件的情況下，機組試運及試生產階段，最好選用調試濾元，機組半年試生產結束、凝結水水質較好時，再更換為正式濾元。

    5·其他需注意的問題

    （1）高度再生的氫氧型陰樹脂粉極易被大氣或水中的CO2污染,導致運行周期縮短，因此，要保持凝結水系統較好的嚴密性。

    （2）在凝結水溫度低于65℃的情況下，鋪膜時先鋪樹脂粉，而后在其上再鋪1薄層纖維粉，以減少樹脂粉的污染，延長過濾器運行周期。

    （3）鋪好的膜盡量及時投運，避免泵長時間運行，以保證覆蓋過濾器的正常運行周期。

    （4）如果時間允許的話，曝膜結束后，可用水浸泡24 h，而后再進行1次曝膜、鋪膜操作。

    （5）陰樹脂粉在空氣中極易失效,因此保存周期一般不能超過半年。

    [參考文獻]

    [1]武漢水利電力大學.熱力發電廠水處理[M].北京：中國電力出版社，1996：62-83.編輯：張俊英