凝结水精处理系统简介

第三章凝结水精处理系统目录第一节系统概述第二节粉末树脂覆盖过滤器第三节旁路系统第四节破膜、清洗及铺膜系统第五节废水收集和输送系统第六节压缩空气系统3 凝结水精处理系统3.1凝结水精处理系统的选择3.1.1设置凝结水精处理装置的必要性对于直接空冷机组，由于经汽轮机做完功的蒸汽经过大型的管道及散热片被强制冷却后变成凝结水，其凝汽器的表面积十分庞大，在这一水汽循环过程与大量的钢表面接触，在运行过程中凝结水中必然会携带一些铁的腐蚀产物，如不及时除去，将会在锅炉水管内形成沉积造成危害。

故需设置凝结水精处理装置。

另外锅炉在启动过程中会产生大量的金属氧化物，特别是第一次启动或长期停用而又保护不当时更为严重，因此也需设置凝结水精处理装置。

由于运行中负荷变动，将会使汽水管道系统中腐蚀产物脱落，增大金属氧化物的含量，为此也应及时除去。

鉴于以上原因，为了确保机组的安全稳定运行，凝结水应进行全部处理。

3.1.2方案选择根据直接空冷机组凝结水的特点，直接空冷机组在运行过程中凝结水温度具有一定的波动，且水温较高，尤其是夏季可高达70～80℃，而树脂的产品性能对于耐高温具有一定的要求，而且由于直接空冷机组凝结水不存在高含盐量冷却水泄露的问题，机组在正常运行时凝结水中的有害离子较少，故本工程初步设计阶段凝结水精处理系统采用粉末树脂覆盖过滤器中压凝结水精处理装置。

本方案的优点是系统简单，无须酸碱再生，有除铁和一定除盐功能。

根据直接空冷机组凝结水受污染的特点和腐蚀产物的特性，粉末树脂覆盖过滤器在阴树脂允许水温情况下，其处理效果可以满足凝结水水质要求，而且该方案取消了酸碱再生系统和酸碱再生废水中和排放系统，从而使系统运行简单，占地面积小。

其系统流程为：凝结水泵来水→粉末树脂覆盖过滤器→低压加热器。

3.2 处理后的水质标准氢电导率：≤0.30us/cm(氢离子交换后、25℃)硬度：～0umol/l溶解氧：≤100ug/l二氧化硅：≤15ug/l钠：≤5 μg/L铁：≤5ug/l铜：≤3ug/l3.3凝结水精处理装置处理水量根据热机部分的全厂平衡图得知，凝结水量见表3-1。

凝结水精处理概述第一节系统说明发电厂的凝结水有汽轮机凝汽器凝结水、汽轮机附属热力系统中加热疏水（蒸汽凝结水）。

凝结水是给水中最优良的组成部分，通常也是给水组成部分中数量最大的。

凝结水同补给水汇合后成为锅炉的补水，所以保证凝结水和补给水的水质是使给水水质良好的前提。

凝结水是由蒸汽凝结而成的，水质应该是极纯的，但是实际上这些凝结水往往由于以下原因而有一定程度的污染：1 在气轮机凝汽器的不严密处，有冷却水漏入汽轮机凝结水中。

2 因凝结水系统及加热器疏水系统中，有的设备和管路的金属腐蚀产物而污染了凝结水。

一、凝汽器的漏水冷却水从汽轮机凝汽器不严密的地方进入汽轮机的凝结水中，是凝结水中含有盐类物质和硅化合物的主要来源，也是这类杂质进入给水的主要途径之一。

凝汽器的不严密处，通常出现在用来固定凝汽器管子与管板的连接部位（或称固接处）。

即使凝汽器的制造和安装质量较好，在机组长期运行的过程中，由于负荷和工况变动的影响，经常受到热应力和机械应力的作用，往往使管子与管板固接处的严密性降低，因此通过这些不严密处渗入到凝结水中的冷却水量就加大。

根据对许多大型机组的凝汽器所作的检查得知：在正常运行条件下，随着凝汽器的结构和运行工况的不同，渗入到凝结水中的冷却水量有很大的差别；严密性很好的凝汽器，可以做到渗入的冷却水量为汽轮机额定负荷时凝结水量的0.005%－0.02%。

就是说，即使在正常运行条件下，冷却水也是或多或少地渗入到凝结水中，这种情况称之为凝汽器渗漏。

当凝汽器地管子因制造地缺陷或者因为腐蚀出现裂纹、穿孔和破损时，当管子与管板地固接不良或者固接处地严密性遭到破坏时，那么由于冷却水进入到凝结水中而使凝结水水质劣化的现象就更加显著。

这种现象称为凝汽器泄漏。

凝汽器泄漏时进入凝结水的冷却水量比正常情况下高的多。

随着冷却水进入凝结水中的杂质，通常有Ca2＋、Mg2＋、Na＋、HCO3－、Cl－、SO42－，以及硅化合物和有机物等。

凝结水精处理系统一、概述1.1.1 凝结水的含义：凝结水一般是指锅炉产生的蒸汽在汽轮机做功后，经循环冷却水冷却凝结的水。

实际上凝汽器热井的凝结水还包括高压加热器（正常疏水不到热井）、低压加热器等疏水（疏水是指进入加热器将给水加热后冷凝下来的水）。

由于热力系统不可避免的存在水汽损失，需向热力系统补充一定量的补给水（除盐水箱来水）。

因此凝结水主要包括：汽轮机内蒸汽做功后的凝结水、各种疏水和锅炉补给水。

1.1.2 凝结水精处理的目的凝结水由于某些原因会受到一定程度的污染，大概有以下几点：1）凝汽器渗漏或泄漏凝结水污染的主要原因是冷却水从凝汽器不严密的部位漏至凝结水中。

凝汽器不严密的部位通常是在凝汽器内部管束与管板连接处，由于机组工况的变动会使凝汽器内产生机械应力，即使凝汽器的制造和安装质量较好，在使用中仍然可能会发生循环冷却水渗漏或泄漏现象。

而冷却水中含有较多悬浮物、胶体和盐类物质，必然影响凝结水水质。

2）金属腐蚀产物的污染凝结水系统的管路和设备会由于某些原因而被腐蚀，因此凝结水中常常有金属腐蚀产物。

其中主要是铁和铜的氧化物（我公司热力系统设备基本上没有铜质材料）。

铁的形态主要是以Fe2O3、Fe3O4为主，它们呈悬浮态和胶态，此外也有铁的各种离子。

凝结水中的腐蚀产物的含量与机组的运行状况有关，在机组启动初期凝结水中腐蚀产物较多，另外在机组负荷不稳定情况下杂质含量也可能增多。

3）锅炉补给水带入少量杂质化学水处理混床出水即为锅炉补给水，一般从凝气器补入热力系统。

由于混床出水在运行中的严格控制，补给水杂质含量很少，其水质要求：DD≤0.2μs/cm ，SiO2≤20μg/L。

如果混床出水不合格，就可能对凝结水造成污染。

由于以上几种原因，凝结水或多或少有一定的污染，而对于超临界参数的机组而言，由于其对给水水质的要求很高，所以需要进行凝结水的更深程度的净化，即凝结水精处理。

1.1.3 凝结水精处理设备介绍凝结水精处理系统采用中压凝结水混床系统，具体为前置过滤器与高速混床的串连，每台机组设置2×50％管式前置过滤器和3×50％球形高速混床，混床树脂失效后采用三塔法体外再生系统，其中1、2号机组精处理共用一套再生装置。

§2.2.8 凝结水精处理系统（ATE）一、概述机组正常运行时，由于腐蚀产物的产生和凝汽器泄漏引入盐分，如不处理掉，进入蒸汽发生器浓集、沉积，造成破坏，缩短其使用寿命。

凝结水精处理系统就是为除去这部分杂质而设置的。

二、功能凝结水精处理系统通过前置阳床、高速混床的离子交换作用，将凝结水中的离子除去，同时亦有一定的过滤作用，从而达到改善水质的目的。

三、系统描述凝结水精处理系统主要由五台前置阳床、五台阳床树脂捕捉器、一台阳床再循环泵、五台混床、五台混床树脂捕捉器、一台混床再循环泵、三台净凝结水泵及与其相连的管道、阀门组成。

为达到阳床、混床再生目的，还设置了阳床再生塔二台，混床分离塔一台，混床阳树脂再生塔一台，阴树脂再生兼树脂储存塔一台，再生用水泵二台，罗茨风机二台，此外还有酸碱计量箱、计量泵，酸碱储存罐等。

本系统采用控制室集中控制、人机对话方式，具有PLC控制、控制室键操及就地手操三种方式。

故还设置有一台电源柜、三台程控柜、一套计算机操作台、十九台电磁阀箱（兼就地手操箱）、一只旁路操作箱、一台分析仪表取样架及一套完整的现场检测仪表。

四、系统运行1、正常运行正常投运四台阳床、四台混床，二台净凝结水泵运行，混床、阳床、净凝结水泵各一台作备用。

出口调阀ATE036VL处于自动调节状态，控制约有5%的凝结水通过旁路管线回流，从而达到全流量精处理的目的。

二台阳床再生塔中一台装满已再生完的阳树脂，另一台为空的，做好再生准备。

阴再生塔装满已再生好且混合均匀的混树脂，分离塔则准备好接受待再生混树脂。

2、解列投运当阳床出口阴电导>0.2us/cm(25℃)或阳床出口树捕器压差达0.1Mpa或阳床压差达0.3Mpa时，备用阳床开始通过再循环泵打循环，防止备用阳床管路中的杂质带入凝结水中。

待备用阳床出口水质合格后（循环5分钟后投入监测），其投入运行。

此时失效阳床解列，退出运行。

阳床出口树捕器压差达0.1Mpa的同时发报警。

凝结水系统及其设备主凝结水系统指由凝汽器至除氧器之间与主凝结水相关的管路与设备。

主凝结水系统的主要作用是加热凝结水，并将凝结水从凝汽器热井送至除氧器。

作为超临界机组。

对锅炉给水的品质要求很高，因此主凝结水系统还要对凝结水进行除盐净化。

此外，主凝结水系统还对凝汽器热井水位和除氧器水箱水位进行必要的控制调节，以保证整个系统安全可靠运行。

同时，主凝结水管路还引出了多路分支，在运行过程中提供有关设备的减温水、密封水、冷却水和控制水。

由于热力循环中有一定流量的汽水损失，在凝结水系统中必须给予补充。

补充水源来自化学除盐水。

系统的组成本系统的主凝结水系统包括两台100％容量立式筒形凝结水泵、凝结水精处理装置、一台轴封冷却器、三台低压加热器、一台凝结水补水箱和三台凝结水补水泵。

为保证系统在启动、停机、低负荷和设备故障时运行的安全可靠性，系统设置了为数众多的阀门和阀门组。

主凝结水的流程为：低背压凝汽器热井一凝结水泵一轴封冷却器一#7低压加热器一#6低压加热器一#5低压加热器一除氧器。

1、凝结水泵及其管道系统设有两台全容量的电动凝结水泵，一台正常运行，一台备用。

凝结水从低背压凝汽器热井经一总管引出，然后分两路接至两台凝结水泵的进口，经升压后再合并成一路去凝结水精处理装置。

每台泵的进口管道上装有闸阀和滤网。

闸阀用于水泵检修时的隔离，在正常运行时应保持全开。

滤网能防止热井中可能积存的残渣进入泵内。

凝泵进口管道上设置电动隔离阀、滤网及波形膨胀节，出口管道上设置止回阀和电动隔离阀。

逆止阀能够防止凝结水倒流入水泵。

进出口的电动阀门将与凝泵联锁，以防止凝泵在进出口阀门关闭状态下运行。

两台凝结水泵及其出口管道上均设置抽空气管，在泵启动时将空气抽至低背压凝汽器。

2、凝结水的精处理为进一步确保锅炉给水品质，主凝结水系统中加入凝结水精处理装置。

防止由于凝汽器白钢管泄漏或其它原因造成凝结水中含盐量大。

本系统的凝结水精处理装置采用中压系统的连接方式，即无凝结水升压泵而直接将凝结水精处理装置串联在凝结水泵出口。

1 凝结水精处理系统1.1 系统概述凝结水采用100%全容量处理，为中压系统。

每台机组设一套凝结水精处理系统，二台机共设一套体外再生树脂系统，再生装置采用高塔分离技术。

精处理系统由混床单元、再生单元和辅助单元组成。

混床单元主要由两台50%管式过滤器、三台50%高速混床、三台树脂捕捉器、一台再循环泵和二套旁路系统组成；再生单元主要由树脂分离塔、阴树脂再生塔、阳树脂再生兼树脂储存塔和树脂捕捉器组成；辅助单元主要由罗茨风机、电热水箱、压缩空气储罐、酸碱喷射器、再生废水泵等组成。

精处理系统设有两个具有100%通过能力的旁路装置：前置过滤器旁路和高速混床旁路，旁路装置包括自动旁路门和手动旁路门，自动旁路门为0-50-100%电动调节蝶阀，手动旁路门为事故人工控制阀。

系统工艺流程如下：1）凝结水精处理系统流程：轴封加热器2）凝结水精处理再生系统流程：1.2 系统运行控制指标1.3 设备规范及运行参数1.3.1 设备规范1.4 系统保护及联锁1.4.1 机组启动初期，当凝结水含铁量小于1000μg/L时，仅投入前置过滤器运行，将凝结水精处理混床旁路，以迅速降低系统中的铁悬浮物含量。

当凝结水含铁量小于300μg/L时，投入混床运行。

1.4.2 当前置过滤器全部停运或第一次投运时，前置过滤器电动旁路门开度为100%；当前置过滤器一台运行，另一台反洗或停运时，前置过滤器电动旁路门开度为50%。

当前置过滤器两台都运行时，前置过滤器电动旁路门关闭；1.4.3 当高速混床停运或第一次投运时，混床电动旁路门100%打开；一台运行，另一台备用或停运时高速混床电动旁路门开度至50%；当两台高速混床运行时，高速混床电动旁路门关闭。

1.4.4 当运行中前置过滤器的旁路压差达0.12MPa时并延时2s后未降低，前置过滤器旁路全开，同时前置过滤器的压差报警；当运行中混床的旁路压差达0.35MPa并延时2s后未降低，混床旁路全开，并且混床压差报警。

火力发电厂化学水处理取证凝结水精处理系统的运行•凝结水精处理系统的作用•凝结水精处理装置以及再生方式•凝结水精处理系统的离子泄漏•再生剂中的杂质和树脂的交叉污染对水质的影响•铵型运行的优点和缺点•铵型运行时的离子去除能力•凝汽器泄漏对铵型运行的影响•铵型运行是否适合本电厂？凝结水精处理系统的作用•在凝汽器泄漏可以方便地提供有效的保护；在大量泄漏的情况下使机组有时间实施停机。

•可减少系统中的腐蚀和沉积物的产生；•可以减少对机组进行化学清洗的要求；•有利于机组的启动，可以减少由于凝结水和给水品质相关的原因而引起的启动延迟。

凝结水精处理系统水质标准GB/T12145-2008直流锅炉凝结水质量标准DL/T915-2005凝结水精处理的特点•含盐量低•pH值高•流量大•温度相对高•压力高，对设备和设备的承压要求高低压凝结水精处理系统凝汽器→凝结水泵→凝结水处理设备→升压泵→低压加热器→中压凝结水精处理系统凝汽器→凝结水泵→凝结水处理设备→低压加热器→由于低压凝结水精处理系统出口需要升压泵，升压泵与凝结水泵流量匹配问题很难解决，目前我省的凝结水精处理系统都采用中压凝结水精处理系统，凝结水精处理系统承受的压力为凝结水泵出口压力。

凝结水装置的前置处理•纸粉覆盖过滤器•电磁过滤器•管式过滤器•膜过滤器前置过滤器绕线式滤芯的性能•精度与流量μm 1 3 5 10 20 30 50L/min 9 12 18 30 37 42 44•最高耐压≤0.5MPa；最高压差≤0.2MPa •工作温度丙纶线：聚丙烯骨架≤60℃，不锈钢骨架≤80℃。

脱脂棉线≤120℃。

凝结水精处理装置•粉末树脂过滤器（“Powdex”）•在管式过滤器的滤元表面，覆盖粉末树脂，希望达到过滤颗粒杂质和除盐的目的。

•实际上，由于覆盖的粉末树脂量太少，每次铺膜的除盐时间，只能达到4~8 h。

•投资低，但运行费用高。

•在凝汽器泄漏时，失去了对热力设备的保护作用。

3.凝结水精处理系统3.1 凝结水精处理概述：为了确保机组安全稳定运行，提高凝结水品质，满足空冷机组水质指标要求，凝结水精处理系统每台机组各设置了三台粉末树脂覆盖过滤器，两用一备。

凝结水精处理的主要任务：除去凝结水中悬浮物、腐蚀产物及其他杂质，降低凝结水系统中的含盐量和电导率。

凝结水精处理系统说明：3.1.1凝结水精处理系统的自用水直接从凝结水补充水箱吸取，其容积为300m3。

3.1.2每台机组设置2⨯50%凝结水量的粉末树脂覆盖过滤器，以及100%的旁路系统。

3.1.3凝结水精处理装置的旁路系统应允许通过最大的凝结水流量，旁路系统的阀门可根据水温，压差等信号进行自动操作，也可在盘上进行手动操作。

旁路系统应设置1个电动调节阀，并能通过100%的凝结水量。

另外设置手动阀的旁路系统。

凝结水精处理旁路阀的作用是当凝结水精处理设备出现故障时，保证热力设备的安全运行。

在遇到下列情况之一时，旁路系统应能自动打开，并切除凝结水精处理系统：粉末树脂覆盖过滤器起除盐和过滤的作用。

利用粉末树脂主要交换凝结水中的金属离子和盐份，同时树脂粉覆盖在4～5µm的滤元上起过滤的作用，以除去凝结水中的金属腐蚀产物和悬浮物。

从而降低凝结水的含盐量和电导率，保证合格的凝结水水质3.1.3.1进口凝结水水温超过设定值。

3.1.3.2精处理装置的进出口压差超过设定值。

3.1.4当过滤器出口水导电度或进出口压差升高到设定值时，该过滤器失效，系统自动投入备用过滤器，失效过滤器自动退出运行，并进入爆膜、清洗、铺膜程序。

3.1.5爆膜、清洗过程产生的废水应收集至废水贮存池，然后用废水输送泵送至全厂工业废水处理站进行处理。

3.1.6在中压凝结水精处理系统和低压辅助系统之间装设安全阀。

3.2 凝结水精处理工艺流程：手动旁路系统凝结泵出水粉末树脂覆盖过滤器低压加热器除氧器3.3 凝结水精处理主要设备规范：3.3.1凝结水精处理粉末树脂覆盖过滤器：过滤器：φ1700×32mm每台最大出力： 800 m3/h正常出力： 778 m3/h数量：2×3台设计压力： 4.60MPa水压试验压力： 5.25Mpa正常出力运行压差： 0.02MPa最大出力运行压差： 0.24 MPa失效压差： 0.17 MPa运行周期：≥21天每台滤元数量/型式/精度： 345根/聚丙烯熔喷 /4～5µm滤元外径：￠57.15 mm滤元有效长度： 1778 mm凝结水设计温度：≤ 85℃凝结水运行温度： 60℃进水配水装置：管板； 316L出水配水装置：多孔板滤元； 316L3.3.2反洗用压缩空气贮罐：容积： 4.2 m3数量： 2台压力： 1.00 MPa3.3.3仪用压缩空气贮罐：容积： 1.2m3数量： 2台压力： 1.0MPa3.3.4保持泵：卧式离心泵2×3台叶轮： 316L流量： 114m3/h扬程： 0.2MPa泵壳耐压： 4.6MPa电机： 10KW3.3.5铺膜泵：卧式离心泵2×1台流量： 342m3/h扬程： 0.2MPa电机: 25KW3.3.6反洗泵：卧式离心泵3台流量： 50m3/h扬程： 0.5MPa电机: 5KW3.3.7铺膜箱：φ1500×6mm，2×1个2.5m3 3.3.8铺膜注射泵：渐进孔泵2×1台流量： 0.8～8m3/h扬程： 0.2MPa电机: 2KW3.3.9铺膜辅助箱：φ1800×6mm，2×1个5 m3 3.3.10废水输送泵： 2×2台50m3/h,0.5MPa3.3.11每次铺膜时间： 40分钟3.3.12每次爆膜时间/空气压力/流量： 5分钟/0.6MPa /112.5Nm3/h 3.3.13每次反洗时间/反洗水压力： 40分钟/0.4MPa3.4凝结水精处理粉末树脂覆盖过滤器监督项目及标准：3.5 凝结水精处理设备运行操作：3.5.1系统启动前的检查：3.5.1.1整个系统水压、气密试验已完成并且满足要求。