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关键词:精处理、树脂、选型、预处理
一、概述
火力发电厂凝结水精处理单元是保证机组水汽系统设备安全运行、防止热力系统腐蚀结垢的重要屏障。随着发电机组容量的增大和参数的提高,对给水质量提出了越来越高的要求。大唐哈尔滨第一热电厂凝结水精处理系统自2008年11月投产以来,在线运行已达10年之久。在长期的运行过程中,树脂的相互摩擦碰撞和再生时转型形变引起树脂破碎,同时还存在着氧化和离子污染等情况。导致树脂交换容量降低,周期制水量减少且产水质量下降,再生用酸、碱及除盐水耗量增大,经送大唐东北电力试验研究院检测,已达树脂报废标准,无法满足企业生产和节能降耗的要求,需要对凝结水精处理树脂进行更换。
二、树脂要求及选型
1、凝结水精处理树脂的要求
凝结水精处理树脂应具有优良的机械稳定性和抗渗透压稳定性,保证树脂的使用寿命以及再生擦洗过程中树脂的完好性;
阴阳树脂必须具有良好的反洗分离性能,保证反洗分层时阴阳树脂能够彻底分离,减少酸碱再生过程中的交叉污染;
树脂应具有较高的交换容量,尽可能地提高高速混床的周期制水量。
2、新树脂选型
大唐哈尔滨第一热电厂原使用树脂为美国罗门哈斯凝结水精处理专用树脂。根据《凝结水精处理用离子交换树脂》GB/T 3247-2016中规定的树脂理化性能参数,我们对目前国内使用最多的国产和进口凝结水处理专用树脂进行了性能比对:
通过对比发现,国产树脂与进口树脂在性能上差别不大,均能满足凝结水精处理的技术要求。考虑到国产树脂的价格优势,我厂选择了由江苏苏青水处理工程集团有限公司生产的树脂。
3、新树脂检测
新树脂更换使用前,委托大唐东北电力试验研究院对树脂性能进行检测:
检测结果表明,我厂采购的国产树脂性能指标均优于《凝结水精处理用离子交换树脂》GB/T 3247-2016的规定。
三、树脂使用前的预处理
新树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量的低聚合物,还有可能吸着铁、铜、铝等金属离子,当树脂与水、酸或其它溶液相接触时,上述可溶性杂质,就会转入溶液中,在使用初期,污染出水的水质。所以,新树脂在使用前必须做好预处理工作。
国产树脂在出厂时没有进行使用前的预处理,出厂型式为RNa型和RCL型。阳树脂在进行预处理时应先通酸再通碱,这样以使树脂有二次的涨缩过程,预处理就是利用树脂在转型过程中的体积涨缩将其孔径内可能残存的低聚合物吐出来;若先通碱后通酸,树脂只有一次转型形变,其效果自然要差很多(阴树脂先通碱再通酸)。为避免树脂反复传输,减少工作量,我们对再生酸碱管道进行:
1、阳树脂的预处理
(1)阳树脂填装完毕后,首先进行反洗,确保不低于80%的反洗膨胀率,以去除杂质和细小的树脂颗粒,直至反洗出水清澈、无色、无味、无泡沫为止。
(2)通入3.0~4.0%的HCL溶液,流速控制在4.0m/h左右,当出口水中HCL浓度为1.5~2.0%时,停止通入HCL溶液;浸泡8小时以上,然后用除盐水冲洗至出水pH值6~7为止。
(3)通入2.0~3.0%的NaOH溶液,流速控制在3.0~4.0m/h,当出口水NaOH浓度达到1.5~2.0%时,停止通入NaOH溶液;浸泡8小时以上,然后用除盐水冲洗至出水pH值7~8为止。
(4)再生:通过前期处理后的阳树脂,需进行2倍于正常再生计量的HCL溶液进行再生,并置换、清洗合格后备用。
2、阴树脂的预处理
(1)阴树脂填装完毕后,首先进行反洗,确保不低于80%的反洗膨胀率,以去除杂质和细小的树脂颗粒,直至反洗出水清澈为止。
(2)通入2.0~3.0%的NaOH溶液,流速控制在4.0m/h左右,当出口水中NaOH浓度为1.5~2.0%时,停止通入NaOH溶液;浸泡8小时以上,然后用除盐水冲洗至出水pH值7~8为止。
(3)通入2.0~3.0%的HCL溶液,流速控制在3.0~4.0m/h,当出口水HCL浓度达到1.5~2.0%时,停止通入HCL溶液;浸泡8小时以上,然后用除盐水冲洗至出水pH≈7为止。
(4)再生:通过前期处理后的阳树脂,需进行2倍于正常再生计量的HCL溶液进行再生,并置换、清洗合格后备用。
四、树脂的投运
经过预处理后的阴、阳树脂需要进行充分的混合并清洗至SC≈0.07us/cm,方可投入在线运行。
树脂第一个运行周期结束后,需经双倍剂量再生液的再生,确保树脂再生度,保证其工作交换容量,提高其在线运行时的产水品质。
五、结语
凝结水精处理树脂在长期运行过程中,由于需要进行空气擦洗而产生摩擦碰撞和再生时转型形变引起树脂破碎,同时还存在着氧化和有机物污染等情况。导致树脂交换容量降低,周期制水量减少且产水质量下降,再生用酸、碱及除盐水耗量增大,这时应考虑对树脂进行更换。
树脂的选型应满足凝结水精处理的要求,在性能相同的情况下,也要注重经济性,目前国产的离子交换树脂有了长足的进步,也在行业内有着越来越广泛的应用。
国产树脂的使用前的预处理,可以保证去除新树脂中含有的溶剂、未参加聚合反应的物质和少量的低聚合物,以及可能吸着的铁、铜、铝等金属离子。
参考文献:
【1】GB/T 5476-2013 《离子交换树脂预处理方法》国家质量监督检验检疫总局,2013-09-06發布,2014-01-31实施.
【2】GB/T 3247-2016 《凝结水精处理用离子交换树脂》国家质量监督检验检疫总局,2016-02-24发布,2016-09-01实施.
【3】施鈞,王聚蒙,肖作善,1996. 热力发电厂水处理[M]. 北京电力出版社.
一、概述
火力发电厂凝结水精处理单元是保证机组水汽系统设备安全运行、防止热力系统腐蚀结垢的重要屏障。随着发电机组容量的增大和参数的提高,对给水质量提出了越来越高的要求。大唐哈尔滨第一热电厂凝结水精处理系统自2008年11月投产以来,在线运行已达10年之久。在长期的运行过程中,树脂的相互摩擦碰撞和再生时转型形变引起树脂破碎,同时还存在着氧化和离子污染等情况。导致树脂交换容量降低,周期制水量减少且产水质量下降,再生用酸、碱及除盐水耗量增大,经送大唐东北电力试验研究院检测,已达树脂报废标准,无法满足企业生产和节能降耗的要求,需要对凝结水精处理树脂进行更换。
二、树脂要求及选型
1、凝结水精处理树脂的要求
凝结水精处理树脂应具有优良的机械稳定性和抗渗透压稳定性,保证树脂的使用寿命以及再生擦洗过程中树脂的完好性;
阴阳树脂必须具有良好的反洗分离性能,保证反洗分层时阴阳树脂能够彻底分离,减少酸碱再生过程中的交叉污染;
树脂应具有较高的交换容量,尽可能地提高高速混床的周期制水量。
2、新树脂选型
大唐哈尔滨第一热电厂原使用树脂为美国罗门哈斯凝结水精处理专用树脂。根据《凝结水精处理用离子交换树脂》GB/T 3247-2016中规定的树脂理化性能参数,我们对目前国内使用最多的国产和进口凝结水处理专用树脂进行了性能比对:
通过对比发现,国产树脂与进口树脂在性能上差别不大,均能满足凝结水精处理的技术要求。考虑到国产树脂的价格优势,我厂选择了由江苏苏青水处理工程集团有限公司生产的树脂。
3、新树脂检测
新树脂更换使用前,委托大唐东北电力试验研究院对树脂性能进行检测:
检测结果表明,我厂采购的国产树脂性能指标均优于《凝结水精处理用离子交换树脂》GB/T 3247-2016的规定。
三、树脂使用前的预处理
新树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量的低聚合物,还有可能吸着铁、铜、铝等金属离子,当树脂与水、酸或其它溶液相接触时,上述可溶性杂质,就会转入溶液中,在使用初期,污染出水的水质。所以,新树脂在使用前必须做好预处理工作。
国产树脂在出厂时没有进行使用前的预处理,出厂型式为RNa型和RCL型。阳树脂在进行预处理时应先通酸再通碱,这样以使树脂有二次的涨缩过程,预处理就是利用树脂在转型过程中的体积涨缩将其孔径内可能残存的低聚合物吐出来;若先通碱后通酸,树脂只有一次转型形变,其效果自然要差很多(阴树脂先通碱再通酸)。为避免树脂反复传输,减少工作量,我们对再生酸碱管道进行:
1、阳树脂的预处理
(1)阳树脂填装完毕后,首先进行反洗,确保不低于80%的反洗膨胀率,以去除杂质和细小的树脂颗粒,直至反洗出水清澈、无色、无味、无泡沫为止。
(2)通入3.0~4.0%的HCL溶液,流速控制在4.0m/h左右,当出口水中HCL浓度为1.5~2.0%时,停止通入HCL溶液;浸泡8小时以上,然后用除盐水冲洗至出水pH值6~7为止。
(3)通入2.0~3.0%的NaOH溶液,流速控制在3.0~4.0m/h,当出口水NaOH浓度达到1.5~2.0%时,停止通入NaOH溶液;浸泡8小时以上,然后用除盐水冲洗至出水pH值7~8为止。
(4)再生:通过前期处理后的阳树脂,需进行2倍于正常再生计量的HCL溶液进行再生,并置换、清洗合格后备用。
2、阴树脂的预处理
(1)阴树脂填装完毕后,首先进行反洗,确保不低于80%的反洗膨胀率,以去除杂质和细小的树脂颗粒,直至反洗出水清澈为止。
(2)通入2.0~3.0%的NaOH溶液,流速控制在4.0m/h左右,当出口水中NaOH浓度为1.5~2.0%时,停止通入NaOH溶液;浸泡8小时以上,然后用除盐水冲洗至出水pH值7~8为止。
(3)通入2.0~3.0%的HCL溶液,流速控制在3.0~4.0m/h,当出口水HCL浓度达到1.5~2.0%时,停止通入HCL溶液;浸泡8小时以上,然后用除盐水冲洗至出水pH≈7为止。
(4)再生:通过前期处理后的阳树脂,需进行2倍于正常再生计量的HCL溶液进行再生,并置换、清洗合格后备用。
四、树脂的投运
经过预处理后的阴、阳树脂需要进行充分的混合并清洗至SC≈0.07us/cm,方可投入在线运行。
树脂第一个运行周期结束后,需经双倍剂量再生液的再生,确保树脂再生度,保证其工作交换容量,提高其在线运行时的产水品质。
五、结语
凝结水精处理树脂在长期运行过程中,由于需要进行空气擦洗而产生摩擦碰撞和再生时转型形变引起树脂破碎,同时还存在着氧化和有机物污染等情况。导致树脂交换容量降低,周期制水量减少且产水质量下降,再生用酸、碱及除盐水耗量增大,这时应考虑对树脂进行更换。
树脂的选型应满足凝结水精处理的要求,在性能相同的情况下,也要注重经济性,目前国产的离子交换树脂有了长足的进步,也在行业内有着越来越广泛的应用。
国产树脂的使用前的预处理,可以保证去除新树脂中含有的溶剂、未参加聚合反应的物质和少量的低聚合物,以及可能吸着的铁、铜、铝等金属离子。
参考文献:
【1】GB/T 5476-2013 《离子交换树脂预处理方法》国家质量监督检验检疫总局,2013-09-06發布,2014-01-31实施.
【2】GB/T 3247-2016 《凝结水精处理用离子交换树脂》国家质量监督检验检疫总局,2016-02-24发布,2016-09-01实施.
【3】施鈞,王聚蒙,肖作善,1996. 热力发电厂水处理[M]. 北京电力出版社.