随着电力技术和电力工业的不断发展,我国发电机组不断地向高参数、大容量方向发展,因此锅炉对给水品质的要求也越来越高。为了保证机组安全运行,我国在亚临界及以上参数的机组基本采用凝结水精处理系统,以除去凝结水中各种杂质,确保给水品质符合要求。
目前我国凝结水精处理装置基本上采用H-OH型方式运行,它是用来处理凝结水的一种较好的工艺。采用H-OH型混床处理凝结水,可以使出水的电导率在0.1μS/cm以下,通常可达0.06～0.08μS/cm。但它同时把NH4+通过离子交换也除去了(此种NH4+是为了减轻热力设备的腐蚀而加入的)。由于凝结水中NH4OH的量往往比其他杂质含量大得多,所以H-OH混床的阳树脂交换容量90%以上都被NH4+消耗掉了,这是很不利的,而且随后在给水系统中又需补充NH3,很不经济。因此,为了不除去凝结水中的NH4+ ,提高运行经济性,凝结水高速混床采用NH4-OH型方式运行是非常必要的。
1 混床铵化运行条件的理论分析
根据离子交换选择性系数可以估算出铵化运行所要求的条件,计算公式如下:
......
将上述数据代入(1)、(2)、(3)、(4)式可计算出当混床出水要求Na+C5μg/L,Cl-C5μg/L时树脂需满足的条件,见表1。
从表1可以看出,阳树脂要求的纯度(即再生度)很高,一般要求在99.5%以上,这要求树脂在分离时阴中阳(指阴树脂中混有的阳树脂)低于0.5%;而对阴树脂只要求95%以上再生度,也就是阳中阴(指阳树脂中混有的阴树脂)低于5%即可。因此,对铵化混床而言,混合树脂在分离时保证阴树脂的纯度要重要的多。
2 实际交换过程中RNa的摩尔分数
在实际应用中,当树脂的再生度满足了上述表1的要求时,还需考虑到当混床运行到漏NH4+时,由于树脂离子交换反应而产生的钠型阳树脂和NH4型阳树脂之比,下面对此进行估算,公式如下:
将上述数据代入(5)式可以推算出当入水平均Na+质量浓度为1～5μg/L,入水平均pH8.8～9.6时,混床出水开始漏NH4+时由于离子交换而产生的钠型阳树脂占总阳树脂之摩尔分数,见表2。
同理可以计算出当混床运行到漏NH4+时,由于树脂离子交换反应而产生的Cl型阴树脂和OH型阴树脂之比。实际上,在凝汽器不漏的情况下,凝结水中含Cl-总是很低(小于1μg/L),而[RCl]/([ROH]+[RCl])总是能满足表1的要求,在此不再详列。
3 混床铵化运行的条件
由表1、表2可以基本得出混床运行至漏NH4+时,继续作为铵化混床运行的条件。
(1)混合树脂再生前的分离要完全。要保证阴中阳低于0.5%,阳中阴低于5%,防止交叉污染。
(2)混床铵化以前控制凝结水(入口水)平均pH应在9.4以上,如果凝结水平均Na+质量浓度低于2μg/L,可将pH放宽至9.2以上,这可以通过给水加氨来实现。
(3)凝结水平均Na+质量浓度应低于5μg/L,最好能达到3μg/L以下。
(4)混床铵化运行后应维持凝结水pH较低运行,由表1可以看出,最好维持凝结水pH低于9.4,这一点在有关电厂的实际运行中也得到了证明。
(5)使用氢离子导电仪和钠离子浓度计来共同监测混床运行终点,电导率≤0.2μS/cm,Na+≤5μg/L。实际运行当中Na+≤5μg/L较难做到,可适当放宽到10μg/L。
(6)再生剂的质量要高,尤其是碱的质量要好,要求碱中NaCl含量要低于50mg/L。如果碱中含氯根较高,再生时部分阴树脂被再生成氯型,会导致混床铵化运行后氯根漏出以至失效。
(7)树脂再生后、混合前应进行充分的漂洗,以有效地避免"混合污染"问题的发生。
(8)凝汽器在混床运行过程中始终没有泄露。一旦凝汽器有泄露现象发生,精处理混床应按H-OH方式运行。 |
