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摘要：文章通过火力发电厂直接空冷机组的水质特点及亚临界发电机组对水质的要求，阐述了电厂汽轮机凝结水精处理存在的问题，并且针对存在问题提出了了凝结水精处理系统的适用技术。
关键词：空冷机组 凝结水处理系统
1、概述
火电厂是工业行业中对天然水消耗最大的行业，根据国家目前现行的限制使用地下水和地表水的用水政策，华北地区的电厂，空冷机组以其优越的节水性能受到广泛的应用。在机组的长期运行中，要想稳定的达到这些要求，不对汽轮机凝结水做进一步处理是很难实现的。
1.1空冷系统。
直接空冷系统主要由换热管束和风机组成，风机向管束供风，管束提供换热表面积，换热管束分为顺流冷凝器和逆流冷凝器。经主蒸汽排管道后从汽轮机低压缸发出的蒸汽直接进入空冷系统，在蒸汽分配管箱的作用下，流入顺流冷凝器管束，蒸汽在这里被部分冷凝。凝结水的流动方向在顺流冷凝器管内与蒸汽相同。通过冷凝器下部的凝结水连箱，没有经过冷凝处理的蒸汽进入逆流冷凝器管束，同时在这里被凝结。
1.2空冷系统水质特点
1.2.1含盐量低：直接空冷系统的汽机尾汽直接进入空冷换热器冷凝成水，属一次性表面换热，在启动机组或者机组出現故障时，影响蒸汽的质量，进而升高了凝结水的含盐量，但是却达不到泄漏凝汽器的程度。
1.2.2 二氧化硫比例高：与天然水相比，在蒸汽携带和混床出水中，由于二氧化硫所占比例比较大，且水泄漏或渗漏没有经空冷系统的冷却，所以，在水质指标中，凝结水中所占比例也较大。
1.2.3凝结水中二氧化碳、金属的腐蚀产物含量较高：在接触面积方面，由于空冷系统水汽接触的换热表面积比较大，蒸汽经汽轮机做功后，经大型管道及散热片的处理被强制冷却为凝结水，在一定程度上有更多的机会与漏入的空气接触，导致水中二氧化碳的含量比较高。在水汽循环过程中，在运行过程中由于负荷发生变动，金属氧化物的含量因汽水管道中腐蚀产物脱落而增大。上述情况也是影响凝结水水质的主要原因。
1.3水工况
1.3.1受外界气象的影响，空冷机组汽轮机的尾部参数发生很大的变化，凝结水温度受年平均背压高的影响变得较高。与大气环境温度相比，直接空冷机组凝结水温度要高出36℃。
1.3.2在启动时，维持排气管真空所需时间受到系统容积大的影响，因而变得较长。
2、凝结水精处理系统存在的问题及解决方法
2.1凝结水精处理系统存在的问题
低压凝结水处理与中压凝结水处理系统。凝结水处理系统在热力系统中位置一般都处于凝结水泵和低压加热器之间，这里水温不超过60℃，能满足精处理设备及材料正常工作的基本要求。这种系统由于凝结水泵运行压力较低（1～1.3MPa），水经凝结水处理装置，再经低压加热器送入高压除氧器时，就显得压力不够，为解决这个问题，就设置了凝结水箱
及凝结水升压泵，将水升压。这种运行压力小于1～1.3Mpa的凝结水处理系统称为低压凝结水处理系统。低压凝结水系统的最大问题就是凝结水箱的密封性。由于凝结水含氧量很低，要防止空气中氧进入凝结水，必须对凝结水箱进行严格密封，其次的问题是凝结水箱容积较大（比如30万机组需500立方米的水箱），在汽机房中占地面积较大。
2.2解决方法
为了解决上述问题，有设计将凝结水泵和凝结水升压泵同轴运行，从而省去了凝结水箱，但需设置密封式补给水箱，以便于凝汽器热井以至除氧器的水位调节。为了解决凝结水压力较低而出现的问题，可以将凝结水压力升至4Mpa，此即中压凝结水处理系统。我厂凝结水精处理系统即采用了中压凝结水处理系统。它取消了凝结水升压泵和凝结水箱，通过有压放水调节。凝结水泵直接将凝结水送入凝结水处理装置、低压加热器直至除氧器，因此简化了热力系统。凝结水处理系统目前常用的设备。粉末树脂覆盖过滤器、电磁过滤器、阳离子交换器、微孔管式过滤器等。以下具体介绍前2种：
（1）粉末树脂覆盖过滤器。覆盖过滤器是将不同材质的助滤剂铺覆在滤元的外表面，助滤剂包括粉末树脂、纤维粉、活性碳粉等。粉末树脂覆盖过滤器是把过滤器与离子交换器结合在一起进行精处理，在正常运行过程中，通过铺纤维粉作为除铁过滤器，通过铺活性碳粉进行除油。在发生事故、启动期间或水质不好时，通过将铺树脂粉或树脂粉与纤维粉进行混合，将水汽系统中的杂质、污染物、盐类等进行清除。该设备单台出力大，占地小，容易布置主厂房，系统简单，投资费用低，精处理前后凝结水的压力损失小。运行时的起始压差为0.02～0.34MPa，最大压差为0.175MPa。因凝结水水质好，周期长，粉末树脂用量不大，与薄层分床相比，运行费用差不多，甚至还要小。
（2）电磁除铁过滤器。将不锈钢球作为电磁除铁过滤器的填料，在线圈方面，其磁场强度为1.5×105A/m，磁通密度0.2T，过滤速度1500m/h。根据滤床压力损失或预先选定的时间间隔判断其是否失效。失效后进行冲洗，冲洗时间1～2min，在冲洗的过程中必须对电气进行退磁处理，在水量方面通常为过滤器体积的12倍。
4、总结
基于亚临界机组对汽水品质的要求，直接空冷系统应设凝结水精处理装置，进而减少系统中腐蚀产物的沉积，同时避免CO2进入热力系统。需要对凝结水进行100%处理。处理水质温度是选择空冷机组凝结水精处理系统的主要因素，其材质、滤料和树脂等符合耐高温的要求。在选择凝结水精处理系统设备的过程中，需要对水质适应性进行综合考虑，特别是系统的先进性、经济性、环境影响以及机组炉内的水化学工况等诸多因素，从而合理选择应用精处理设备。
关键词：空冷机组 凝结水处理系统
1、概述
火电厂是工业行业中对天然水消耗最大的行业，根据国家目前现行的限制使用地下水和地表水的用水政策，华北地区的电厂，空冷机组以其优越的节水性能受到广泛的应用。在机组的长期运行中，要想稳定的达到这些要求，不对汽轮机凝结水做进一步处理是很难实现的。
1.1空冷系统。
直接空冷系统主要由换热管束和风机组成，风机向管束供风，管束提供换热表面积，换热管束分为顺流冷凝器和逆流冷凝器。经主蒸汽排管道后从汽轮机低压缸发出的蒸汽直接进入空冷系统，在蒸汽分配管箱的作用下，流入顺流冷凝器管束，蒸汽在这里被部分冷凝。凝结水的流动方向在顺流冷凝器管内与蒸汽相同。通过冷凝器下部的凝结水连箱，没有经过冷凝处理的蒸汽进入逆流冷凝器管束，同时在这里被凝结。
1.2空冷系统水质特点
1.2.1含盐量低：直接空冷系统的汽机尾汽直接进入空冷换热器冷凝成水，属一次性表面换热，在启动机组或者机组出現故障时，影响蒸汽的质量，进而升高了凝结水的含盐量，但是却达不到泄漏凝汽器的程度。
1.2.2 二氧化硫比例高：与天然水相比，在蒸汽携带和混床出水中，由于二氧化硫所占比例比较大，且水泄漏或渗漏没有经空冷系统的冷却，所以，在水质指标中，凝结水中所占比例也较大。
1.2.3凝结水中二氧化碳、金属的腐蚀产物含量较高：在接触面积方面，由于空冷系统水汽接触的换热表面积比较大，蒸汽经汽轮机做功后，经大型管道及散热片的处理被强制冷却为凝结水，在一定程度上有更多的机会与漏入的空气接触，导致水中二氧化碳的含量比较高。在水汽循环过程中，在运行过程中由于负荷发生变动，金属氧化物的含量因汽水管道中腐蚀产物脱落而增大。上述情况也是影响凝结水水质的主要原因。
1.3水工况
1.3.1受外界气象的影响，空冷机组汽轮机的尾部参数发生很大的变化，凝结水温度受年平均背压高的影响变得较高。与大气环境温度相比，直接空冷机组凝结水温度要高出36℃。
1.3.2在启动时，维持排气管真空所需时间受到系统容积大的影响，因而变得较长。
2、凝结水精处理系统存在的问题及解决方法
2.1凝结水精处理系统存在的问题
低压凝结水处理与中压凝结水处理系统。凝结水处理系统在热力系统中位置一般都处于凝结水泵和低压加热器之间，这里水温不超过60℃，能满足精处理设备及材料正常工作的基本要求。这种系统由于凝结水泵运行压力较低（1～1.3MPa），水经凝结水处理装置，再经低压加热器送入高压除氧器时，就显得压力不够，为解决这个问题，就设置了凝结水箱
及凝结水升压泵，将水升压。这种运行压力小于1～1.3Mpa的凝结水处理系统称为低压凝结水处理系统。低压凝结水系统的最大问题就是凝结水箱的密封性。由于凝结水含氧量很低，要防止空气中氧进入凝结水，必须对凝结水箱进行严格密封，其次的问题是凝结水箱容积较大（比如30万机组需500立方米的水箱），在汽机房中占地面积较大。
2.2解决方法
为了解决上述问题，有设计将凝结水泵和凝结水升压泵同轴运行，从而省去了凝结水箱，但需设置密封式补给水箱，以便于凝汽器热井以至除氧器的水位调节。为了解决凝结水压力较低而出现的问题，可以将凝结水压力升至4Mpa，此即中压凝结水处理系统。我厂凝结水精处理系统即采用了中压凝结水处理系统。它取消了凝结水升压泵和凝结水箱，通过有压放水调节。凝结水泵直接将凝结水送入凝结水处理装置、低压加热器直至除氧器，因此简化了热力系统。凝结水处理系统目前常用的设备。粉末树脂覆盖过滤器、电磁过滤器、阳离子交换器、微孔管式过滤器等。以下具体介绍前2种：
（1）粉末树脂覆盖过滤器。覆盖过滤器是将不同材质的助滤剂铺覆在滤元的外表面，助滤剂包括粉末树脂、纤维粉、活性碳粉等。粉末树脂覆盖过滤器是把过滤器与离子交换器结合在一起进行精处理，在正常运行过程中，通过铺纤维粉作为除铁过滤器，通过铺活性碳粉进行除油。在发生事故、启动期间或水质不好时，通过将铺树脂粉或树脂粉与纤维粉进行混合，将水汽系统中的杂质、污染物、盐类等进行清除。该设备单台出力大，占地小，容易布置主厂房，系统简单，投资费用低，精处理前后凝结水的压力损失小。运行时的起始压差为0.02～0.34MPa，最大压差为0.175MPa。因凝结水水质好，周期长，粉末树脂用量不大，与薄层分床相比，运行费用差不多，甚至还要小。
（2）电磁除铁过滤器。将不锈钢球作为电磁除铁过滤器的填料，在线圈方面，其磁场强度为1.5×105A/m，磁通密度0.2T，过滤速度1500m/h。根据滤床压力损失或预先选定的时间间隔判断其是否失效。失效后进行冲洗，冲洗时间1～2min，在冲洗的过程中必须对电气进行退磁处理，在水量方面通常为过滤器体积的12倍。
4、总结
基于亚临界机组对汽水品质的要求，直接空冷系统应设凝结水精处理装置，进而减少系统中腐蚀产物的沉积，同时避免CO2进入热力系统。需要对凝结水进行100%处理。处理水质温度是选择空冷机组凝结水精处理系统的主要因素，其材质、滤料和树脂等符合耐高温的要求。在选择凝结水精处理系统设备的过程中，需要对水质适应性进行综合考虑，特别是系统的先进性、经济性、环境影响以及机组炉内的水化学工况等诸多因素，从而合理选择应用精处理设备。