粉末树脂覆盖过滤器

粉末树脂覆盖过滤器介绍随着空冷机组在我国北方地区的广泛应用,粉末树脂覆盖过滤器以其设备粉末树脂适应温度高、设备简单、操作方便等特点,成为空冷机组首选的凝结水处理方式, 。

粉末树脂覆盖过滤器(即Powdex，下称粉末树脂过滤器)是20世纪60年代由纸浆覆盖过滤器(以下简称覆盖过滤器)发展而来的，最初在美国用于火力发电厂的凝结水处理。

由于粉末树脂过滤器具有设备简单、不设置再生系统、操作方便、投资低等优点，曾在美国的直流炉机组和核电站较多地使用，并取得了较果。

粉末树脂覆盖过滤器就是将粉末状阴、阳离子交换树脂滤料覆盖在一种特制的多孔管件上,使它形成一个薄层,作为滤膜,水由管外通过滤膜和孔进入管内,进行过滤。

与阳、阴树脂分床工艺比较,粉末树脂覆盖过滤器有以下特点:(1)适应温度高。

因为这种过滤器的树脂粉只用一次就弃去,不必像“分床”系统中的离子交换过程那受树脂耐热性的限制,所适应的凝结水的温度范围更大,可在较高的水温条件下正常工作。

(2)设备简单。

运行操作简单,可以实现无人值班。

对于分床系统,每台机组分别配套高速阳床、高速阴床,2台机组配1套再生装置,另外还要设酸碱储存、酸碱计量、酸碱废水收集系统等,管道、地面还需要防腐,系统复杂,设备多,成本高。

汽机房内无法布置。

而粉末树脂覆盖过滤器系统则不需酸碱再生,系统相对简化了许多。

精处理设备能布置在汽机房零米,占地面积小,节省空间。

(3)运行灵活,适应性强。

在新机组启动初期铺纤维粉,用于除铁。

正常运行时,为了过滤系统中铁的腐蚀产物,可以涂纤维加阴阳树脂粉混合一起使用;在夏季工况时,凝结水水温高,也可不涂阴树脂粉,可同正常工况一样铺涂阴阳树脂粉。

更能适应于空冷机组凝结水处理及机组频繁启停的工况。

(4)无废酸碱排放。

失效后的纤维粉及树脂粉排至废水集中处理系统。

通过以上两个方案的比较,覆盖过滤器系统工艺简单、占地小、运行经济、系统运行安全性高,不存在酸碱排废诸多问题。

新疆东方希望有色金属有限公司动力站2X350MW工程凝结水精处理系统（工艺部分）安装运行维护说明书SB-XDFH-S0101-01批准：审核：校核：编制：目录系统设计、安装、运行、维护手册 (2)第一章设计说明 (3)第二章系统运行操作程序说明 (10)第三章安装及工艺系统调试 (11)第四章安全指南 (15)系统设计、安装、运行、维护手册本凝结水精处理系统适用于对空冷机组的冷凝水的处理，该系统可除去热力系统中腐蚀产物铁等氧化物，以及系统中有可能带入凝结水中的盐份。

本工程为新疆东方希望有色金属有限公司动力站2×350MW工程国产燃煤亚临界直接空冷机组的凝结水精处理系统，本系统对于凝结水进行100%精处理，每台机组设置一套。

整个凝结水精处理系统分为两部分，即：凝结水精处理粉末覆盖过滤器部分和爆膜反洗铺膜部分。

凝结水精处理粉末覆盖过滤器设计成单列并联布置，每台机组设置两台粉末覆盖过滤器，以及相应的阀门、管道和护膜管路等组成，每台过滤器可处理100%的凝结水流量，正常运行一运一备，系统设有100%旁路，凝结水精处理的旁路系统有自动调节功能，在遇到下列情况之一时，旁路系统能自动打开，并切除凝结水精处理系统：进水水温≥85ºC进出水母管两端差压≥0.175MPaPLC工控系统在接受以上信号后会自动开启旁路门，100%的凝结水经系统旁路回到汽机凝结水系统，此时，同步启动护膜泵，关闭粉末树脂覆盖过滤器的进、出水门。

确保机组安全运行及过滤器膜层稳定。

当一台过滤器运行至失时后，会自动解列，备用过滤器会即升压，准备投运。

爆膜反洗铺膜部分由爆膜反洗单元、铺膜单元、相应的箱罐、水泵、阀门、管道等组成。

第一章设计说明一、技术参数1、系统进、出口水质凝结水泵出口水质凝结水精处理后的水质2、系统设计参数2.1 每台机组粉末覆盖过滤器数量2×100％台2.2 凝结水量（每台机组）额定810m3/h 最大826m3/h 2.3 凝结水温度：额定42.8～69.2︒C 最大80︒C 2.4粉末树脂正常运行温度：<80︒C2.5 系统运行终点最大压降：0.175MPa2.6 爆膜、清洗、铺膜单元设计压力: 1.0Mpa2.7 过滤器压力：额定3.1MPa 最大3.5MPa 2.8爆膜、清洗、铺膜工艺参数（每台粉末树脂覆盖过滤器）根据国内同类型机组的运行数据如下：爆膜用压缩空气：工作压力≥0.4Mpa每个步序爆膜时间：2秒（共8次）清洗用除盐水：工作压力≥0.25Mpa每个步序清洗时间：1-3分钟2.9单位面积铺膜数量（粉末树脂及纤维粉）机组启动阶段：可选择阳树脂粉：阴树脂粉：纤维粉=0.5：0.5：1，铺膜剂量约100kg。

凝结水精处理系统设计导则一首先要确定电厂的的发电系统，以确定是否要对凝结水进行处理以及采取什么处理系统。

1.直流锅炉汽轮机组全部凝结水均要求进行精处理（精处理除盐设施要设备用），而且必须设置除铁设施（可不设备用）；2.汽包锅炉汽轮机组：●空冷机组：一般采用粉末树脂过滤器；超临界空冷机组除了选择单独的粉末树脂过滤器系统外，还可以在其后增加三室床或混床；●水冷机组：一般采用深层树脂混床或分床系统；超临界水冷机组采用“前置过滤器 + 混床系统”前置过滤器选用10u或5u的折叠式滤元。

建议前置过滤器设铺膜系统。

●超高压汽包锅炉机组供汽的汽轮机组一包不设凝结水精处理系统。

●精处理用树脂建议选用大孔均粒树脂。

二系统的分项叙述（一）粉末树脂过滤器粉末树脂过滤技术就是将粉末树脂作为覆盖介质预涂在精密过滤器滤芯上。

用来置换溶解性的离子态物质、除去悬浮固体颗粒、有机物及胶体硅及其它胶体物质。

粉末树脂过滤其实质就是覆盖过滤器，覆盖过滤器是在滤元外表面铺覆不同材质的助滤剂，借助滤料架桥原理使之形成致密覆盖层，当过滤阻力达到一定值或水质变坏时，用水和空气进行爆破膜及冲洗，然后重新铺覆助滤剂，恢复其功能。

助滤剂有粉末树脂、纤维粉、活性碳粉等。

带有粉末树脂的覆盖过滤器是将过滤器和离子交换器结合在一起的精处理装置。

覆盖过滤器在正常运行时，可不铺树脂粉，只铺纤维粉当除铁过滤器用，铺活性碳粉用于除油。

在发生事故、启动期间或水质不好时，铺树脂粉或树脂粉与纤维粉的混合粉，以除掉水汽系统中的杂质、污染物、盐类。

1.粉末树脂过滤器技术（以西塞山发电有限公司的粉末树脂过滤器为例）1.1顶管板系统由U SF liter, 或意大利IDRECO 制造, 是用一层厚不锈钢和可拆的管板夹在工作槽两半之间作成的压力管体。

管板钻有洞孔用来固定滤元。

1.2底管板系统由Graver Techno lgies 制造, 其结构是底部管板为固定式, 滤元接头突出进至出水压力通风系统。

一、填空题1.从水处理角度出发，可依照水中杂质颗粒的大小，分成（悬浮物）、（胶体）和（溶解物质）。

2.溶解物质大都以（离子）或（或解气体）状态存在于水中。

3.在25℃下纯水的电导率为（0.055 S/cm），影响电导率因素有（离子的种类）、（离子含量）和（温度），电导率测定通过氢离子交换柱是为了（避免氨的干扰）和（提高测量的灵敏度）。

4.天然水全碱度(甲基橙碱度)（大于）（填大于或小于）酚酞碱度。

天然水中碳酸化合物三种存在形态是（游离二氧化碳）、（HCO3-）和（和CO32-），在pH值为6时存在状态是（游离二氧化碳）和（HCO3-）。

5.水中胶体具有稳定性的原因有以下三种：（布朗运动）、（胶体颗粒的带电现象）和胶体颗粒的溶剂化作用。

6.一般认为混凝处理包括（胶体颗粒脱稳）和（絮凝）两个阶段。

7.最佳混凝剂量，最有效的方法是根据（混凝试验或烧杯试验）确定。

8.机械过滤器运行呈循环状态，一个运行周期包括（过滤）（反洗）和（正洗）。

9.过滤工艺按过滤介质类别分为（粒状）、（纤维状）、（膜状）和（叠片式）等。

10.过滤器运行中实际监督指标是（浊度）和（压力降）。

11.通常由（浊度）和（截污容量）两个方面来评价过滤效果。

12.过滤器是否失效，可以从（浊度）、（压力降）、（制水量）和（制水时间）是否超过允许值这四个方面的任一项指标来判断。

13.过滤器常见的反洗方式有（水反洗）、（空气擦洗）和（水气合洗）。

14.反冲洗效果的关键是控制（反洗强度）、（反洗膨胀率）和（反冲洗时间）。

15.纤维过滤器过滤制水时纤维束被(压实)，反洗时，纤维束呈(松散)状态。

16.超滤装置有（错流过滤）和（死端过滤）两种运行方式。

17.超滤容易发生（不可逆污堵）、（断丝）等问题。

18.在浓溶液侧加压，大于渗透压，则溶剂水的渗透方向从（浓水侧）到（淡水侧），与（自然渗透）方向相反，称为反渗透。

19.由于反渗透膜是（非对称）（非对称、对称）膜，所以它（有）（有、无）方向性。

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。

粉末树脂覆盖过滤器调试阶段操作要点甘肃电力科学研究院罗国甘730050粉末树脂覆盖过滤器应用于火力发电厂凝结水精处理系统，其作用是对凝结水进行过滤和除盐，改善给水品质，十分有利于机组的安全运行。

过滤器的主要操作分为投运、解列、转备、爆膜和铺膜。

在设备调试期间，因为程控自动投入率低，辅助设备稳定性差，运行人员熟练度不高以及现场交叉作业频繁等原因，误操作的风险很高。

因此，规范操作加上认真检查就成了保证过滤器安全稳定运行的关键。

在过滤器试运期间所有操作要求至少两人同行，一人操作另一人监护，如遇异常情况，应及时报告，及时处理。

操作设备时要注意力集中，保持清醒头脑，严禁超压力运行，控制流量防止损坏设备内部装置。

设备投入运行后应经常巡检，对有缺陷的设备进行登记，同时联系检修消缺。

以下就过滤器运行的各个阶段操作要点及注意事项进行简单的说明。

1过滤器投入与退出的操作要点：1.1 过滤器投运、解列、切换要联系值长，取得许可后方可进行相关操作，因为精处理设备处于凝结水泵后，操作系统主旁路门及其手动门时要注意防止系统断水，同时应有主控室的值班人员监护。

1.2 过滤器解列时应确认是否满足以下3个失效条件之一：1) 出水氢电导大于0.2 us/cm2) 出水二氧化硅含量大于15 ug/l3) 过滤器进出口压差大于0.176 Mpa解列前还应确认主旁路已打开或备用过滤器已投运，解列后卸压完毕检查就地压力表是否归零。

1.3 投运前应确认过滤器已铺膜，处于备用状态，系统进出口总门已开，过滤器进出口手动门已开，投运后检查床体压力流量显示正确再关主旁路门。

1.4 严格控制过滤器入口水质质量，严禁不合格水质进入设备，导致过滤器内部滤元受到污染，人工取样时注意水温，防止烫伤。

高温高压阀不宜频繁开关操作，严禁作节流阀使用。

1.5 过滤器不满足失效条件且需要退出运行时应切至备用。

操作时应确认主旁路门防断水保护已投，未投时应半自动走步操，先开保持泵，再开主旁路门，后减小流量转备。

CHENGSHIZHOUKAN 2019/10城市周刊76凝结水精处理系统混床再生后出水钠离子含量高的原因分析刘兆杨　白城发电公司摘要：火力发电厂对主给水的水质要求较高，通过凝结水精处理系统将水中的悬浮物和含盐量等各类杂质去除。

可减小对蒸汽发生器传热管的腐蚀，保证了几组的安全运行。

ATE 运行过程中可能会发生很多问题，应对ATE 运行后的出水进行严格的化学监督。

当发现出水水质不合格时应立即查找原因来解决问题。

应对ATE 系统反洗工艺分层进行优化。

机组正常运行时对停运的ATE 系统进行定期的检查，及停运树脂的维护，以便ATE 系统在紧急情况时能及时投入运行。

选择比较先进的凝结水精处理系统技术。

关键词：再生；分离；钠离子一、凝结水精处理系统的功能、工作流程简要介绍1.系统概述。

直流炉机组在启动初期对系统的水质要求很高，在做好系统水冲洗的前提下，为了尽快提高启动初期凝结水的质量，我厂采用前置过滤器（粉末树脂覆盖过滤器）迅速降低凝结水的铁和悬浮物含量，混床对凝结水进行深度净化处理，彻底除去凝结水中的各种盐份、胶体、硅、金属氧化物、悬浮物等杂质，使凝结水水质更加优良，以保证整个热力系统的水汽品质和机组的安全稳定运行[1]。

凝结水精处理系统采用中压凝结水处理，前置过滤器与高速混床串连运行，每台机组设置3×50％粉末树脂覆盖过滤器和3×50％球形高速混床，即每台机组正常运行时：两台前置过滤器并联运行，一台备用；两台高速混床并联运行，一台备用，可满足每台机组100%凝结水处理量。

2.系统流程。

凝结水精处理系统流程见图1。

图1　凝结水精处理系统流程3.粉末树脂覆盖过滤器铺膜、爆膜流程见图2。

图2　高速混床再生系统流程4.系统运行和监督。

旁路单元投运。

包括精处理大旁路、过滤系统小旁路及混床系统小旁路3套旁路，每套旁路由电动旁路门和手动旁路门及管路组成。

出现以下任一情况时候，精处理大旁路、过滤系统小旁路电动旁路门开启，系统停运：①进口凝结水水温超过粉末树脂覆盖过滤器设定值75℃。

覆盖过滤器是在滤元外表面铺覆不同材质的助滤剂，借助滤料架桥原理使之形成致密覆盖层，当过滤阻力到一定值或水质变坏时，用水和空气进行爆破膜及冲洗，然后重新铺覆助滤剂，恢复其功能。

助滤剂有粉末树脂、纤维粉、活性碳粉等。

带有粉末树脂的覆盖过滤器是将过滤器和离子交换器结合在一起的一种精处理装置。

粉末树脂由于颗粒小，表面积大，当阴阳树脂粉混合时体积发生膨胀，形成不带电，多孔，过滤性能良好的絮凝体，此絮凝体不易被压实，可充分利用其工作交换容量。

在正常运行水质好时，可不铺树脂粉，只铺纤维粉当除铁过滤器用，铺活性碳粉用于除油，在事故或启动期间或水质不好时，铺树脂粉或树脂粉与纤维粉的混合粉，以除掉水汽系统中的杂质、污染物、盐类。

工程中可根据需要选择滤料及树脂的配比。

由于树脂粉粒度细，又是铺在线绕滤元上的，故除Fe、Cu效果较好，能除去凝结水中总铁量的90~95%以上。

粉末树脂覆盖过滤器实质上也是薄层离子交换法的应用，只是它的树脂粒度更小(0.1mm)左右，铺层更薄(1cm左右)。

据美国Graver公司资料，5mm厚树脂粉薄层，流速9.76m/h，在凝汽器严密情况下，可运行20~25天左右。

2x600MW的空冷发电机组，每台机组精处理系统按凝结水量的3×50%设置，即设置3台Ø1700粉末树脂覆盖过滤器，2运1备，中压系统，每台过滤器配置1台铺膜保持泵。

每台机组设置一套铺膜及清洗设施，铺膜系统由一台树脂混合箱、一台树脂注射泵、一个铺膜箱、一台铺膜泵等构成。

精处理系统应设有旁路，当温度达到设定值时，系统能自动切换到旁路系统。

正常运行期间，铺树脂粉进行除盐、除铁；启动初期铺纤维粉，用于除铁；启动中期采用树脂粉与纤维粉的混合滤料。