发电厂凝结水精处理技术资料

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。

由于进入凝汽器的蒸汽是汽轮机的排汽，其中杂质的含量非常少，所以汽轮机凝结水中的杂质含量，主要决定于漏入冷却水的量和其杂质的含量。

凝结水精处理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。

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）。

主要包括：汽轮机内蒸汽做功后的凝结水、小机凝结水、低加疏水和锅炉补给水。

凝结水精处理装置在主凝结水系统流程如下：凝汽器→凝结水泵→前置过滤器→高速混床装置→汽封加热器→低压加热器→除氧器。

前置过滤器作用前置过滤器主要去除凝结水中铁、铜氧化物以及机组启动初期的一些悬浮物等物质。

缩短机组投运时间。

延长了树脂运行周期和使用寿命。

图4-1 前置过滤器结构示意图高速混床作用混床内装有阳树脂和阴树脂的混合树脂。

凝结水中的阳离子与阳树脂反应而被除去，阴离子与阴树脂反应而被除去。

树脂失效后，阳树脂用盐酸再生，阴树脂用氢氧化钠再生。

主要除去水中的盐类物质（即各种阴、阳离子），另外还可以除去前置过滤器漏出的悬浮物和胶体等杂质。

图4-2 高速混床结构示意图旁路系统凝结水精处理设置过滤器和混床两级旁路系统（过滤器旁路、混床旁路），每级旁路系统均应允许通过最大的凝结水流量，过滤器旁路系统和混床旁路系统应各设置1个电动阀，能连续可调节通过0～100%的凝结水量。

两级旁路系统旁路阀门均设置运行检修手动阀。

混床旁路系统的阀门可接受根据水温，压差等信号进行自动操作的控制指令，也可在DCS上进行手动操作。

也可在就地进行手动操作。

在遇到下列情况之一时，过滤器旁路系统应能自动打开(1) 前置过滤器进出口压差：＞0.12MPa(2) 进口凝结水水温：≥70℃时在遇到下列情况之一时，混床旁路系统应能自动打开(1) 运行混床出水电导率、二氧化硅含量超标(2) 进口凝结水水温：≥70℃(3) 精处理混床的进出口压差：＞0.35MPa(4) 精处理系统进口压力：＞4.5MPa体外再生系统高速混床失效后应停止运行进行再生，树脂的再生采用体外再生。

体外再生就是离子交换和树脂的再生在不同的设备中分别进行，简化了高速混床内部的结构，在混床本体上无需设置酸、碱的管道，可以避免因偶然发生的事故而使酸或碱混入凝结水系统，从而保证正常运行。

第三节凝结水混床除盐凝结水混床之所以用体外再生大致有以下几个原因：⑴可以简化混床的内部构造，减少水流阻力，便于混床高流速运行；⑵混床失效树脂在专用的设备中进展反洗、别离和再生，有利于获得较好的别离效果和再生效果；⑶采用体外再生时，酸碱管道与混床脱离，这样可以防止因酸碱阀门误动作或关闭不严使酸碱漏入凝结水中；⑷在体外再生系统中有存放已再生好树脂的贮存设备，所以能缩短混床的停运时间，提高设备的利用率。

体外再生混床缺乏之处是：⑴增加了树脂输送及再生、贮存设备；⑵树脂的损耗较大。

凝结水精处理系统运行时，水中金属腐蚀产物会被混床树脂所截留，或粘附在树脂颗粒外表，使混床运行压降增大，常规的水洗是无法将这些金属腐蚀产物洗干净的。

因此，混床树脂需采用空气擦洗，使树脂颗粒外表粘附的腐蚀产物脱落，用水从上向下淋洗，将其从下部排掉。

二、对凝结水混床树脂性能的要求凝结水混床特定的运行环境，对树脂有如下特殊的要求：大孔型树脂的孔径大和交联度较高，抗膨胀和收缩性能较好，因而不易破碎。

凝结水混床的实际运行结果也说明，选用大孔型树脂或高强度凝胶型树脂，树脂破损率大大降低。

凝结水混床所用树脂的粒度，一般应稍大，以降低混床的阻力。

凝结水混床通常采用均粒树脂。

所谓均粒树脂是指90%以上重量的树脂颗粒集中在粒径偏差±这一狭窄范围内颗粒几乎一样的树脂，或树脂的均一系数小于1.2。

传统树脂的粒度范围较宽，最大粒径与最小粒径之比约为3:1，而均粒树脂的粒度范围较窄，最大粒径与最小粒径之比约为1.35:1。

凝结水混床之所以采用均粒树脂，是因为：⑴便于树脂别离，减轻穿插污染。

⑵树脂层压降小。

水流过树脂层时的压降与树脂层的空隙率有关，而空隙率又与树脂的堆积状态有关，普通粒度树脂的粒径分布范围宽，小颗粒会填充在大颗粒空隙之间，减少了树脂颗粒间的空隙，因此水流阻力大、压降大。

均粒树脂无小颗粒树脂填充空隙，床层断面空隙率较大，所以水流阻力小、压降小。

凝结水精处理混床技术介绍─苏州东方水处理有限责任公司对300MW及以上大型发电厂来说，设置汽轮机凝结水精处理系统，可以极大地缩短新机组启动时间，减少机组排污，使电厂可以立刻投入满负荷运行，根据我公司经验，设置凝结水精处理的电厂，启动时间约一星期左右就可以投入满负荷运行，同时可以抵挡凝汽器微小泄漏造成的运行问题，当凝汽器有大量泄漏时，可以争取机组充分的停机时间。

发电厂的凝结水精处理系统根据不同的机组有各种不同的系统。

例如对于水冷机组，凝结水精处理设计成体外再生高速混床处理；有时设计成在混床前加除铁精密过滤器，这种系统可以保护混床树脂特别是阴树脂免收铁污染，但投资较高，所以目前主要用于600MW以上电厂。

也可以采用投资较省的无前置除铁过滤器的所谓裸露混床系统，受到铁污染的阴阳树脂需要在再生时进行特殊的空气擦洗工艺将铁杂质洗掉。

因为凝结水精处理高速混床的运行截面流速达到100-120米/小时，不仅要驱除凝结水中的离子，并且要考虑铁污染，因此一般采用耐污染强的大孔树脂，也有用超凝胶的凝结水处理树脂。

对空冷机组而言，因为凝结水温度高达85°C，普通树脂承受不了高温，一般采用粉末树脂覆盖过滤器或阳阴分床系统处理凝结水，因为粉末树脂是一次性使用后就扔掉，可以短时间抵挡高温凝结水，阳阴分床系统在凝结水温度高于60°C时，切换到单独阳床运行，因为阳树脂可以承受高于85°C的凝结水温度，而阴树脂只能承受60°C 以下的温度。

目前，高温凝结水处理还有较多课题需要研究。

水冷机组的汽轮机凝结水精处理系统有中压和低压之分，而中压凝结水精处理是近几年在我国迅速发展的一项电厂凝结水处理新技术。

目前在我国新建电厂中，绝大部分都采用该系统。

主要是因为它使热力系统简化。

但从凝结水精处理本身来说，其实与以前的低压系统区别并不大，最主要的区别在混床系统：因为混床是中压系统，而再生系统是低压系统，因此在中压和低压系统之间应该有安全保护装置，以及混床的升压和卸压操作必须正确。

电厂化学凝结水精处理篇第一章总则1.1凝结水精处理的目的凝结水在形成过程中会因为凝汽器渗漏或泄漏、热力系统腐蚀、汽机负荷变化等原因受到不同程度的污染。

凝结水是给水的主要组成部分，为了提高给水水质，适应我厂亚临界高参数大容量机组对给水水质的严格要求，不仅需要对锅炉补给水进行净化除盐处理以及对炉水进行加药调节处理，还需对凝结水进行深化处理，彻底除去凝结水中的各种盐份、胶体、金属氧化物、悬浮物等杂质，从而保证给水的高纯度，保证机组在凝汽器发生少量泄漏时，能满负荷运行；在较大泄漏时，能给予申请停机所需时间。

1.2系统概况我厂二期2×300MW机组对全容量凝结水进行除盐处理，凝结水处理采用中压系统。

每台机组各有一个混床单元，配备两台高速混床（含旁路与再循环），正常情况下两台混床均处于连续运行状态，设备没有备用。

每台混床出口设置树脂捕捉器，确保破碎树脂不会被带入热力系统。

每台高速混床处理水量正常为380m3/h，最大流量为456m3/h，机组正常运行时，两台混床流量达760 m3/h，可满足单台300MW机组凝结水量的处理。

混床设计温度50℃，正常运行温度≤50℃，装填树脂允许温度为55℃，设计压力为3.5 Mpa。

每台机组还设置有一台再循环泵，同时设置一个可调节旁路阀。

混床为球形高速混床，采用美国陶氏公司的中压大孔均粒树脂。

阳树脂为型号MonoplusSP112H，阴树脂为MonoplusMP500，阳、阴树脂体积比为3：2。

两个混床单元共用一套体外再生装置，设计压力为0.6 Mpa，再生系统采用FULLSEP高塔分离法，具有较高的分离度，可以保证阴阳树脂分离后，使阴树脂中的阳树脂和阳树脂中的阴树脂的交叉污染保证值小于0.1%，可满足氨化运行对树脂高分离度的要求。

中压除盐系统和低压再生系统的连接树脂管道上装有带筛网的压力安全阀，筛网可以泄放压力而不让树脂漏过。

该系统程控部分由两台可编程控制器、主控盘、可编程计算机系统软件组成。

一期精处理系统组成及操作一期精处理概述一期2×600MW机组设全容量凝结水处理系统，每台机组设置处理2×50%凝结水量的前置过滤器和高速混床，前置过滤器和混床系统均设有100%气动旁路。

精处理系统设有100%电动大旁路系统。

每台机组设一台再循环泵，其出力相当于每台混床出力的70%。

两台机组共用一套体外再生系统，每台过滤器及高速混床的最大出力为768t/h。

再生采用CONESEP锥斗分离法，可保证阴阳树脂分离后，阴树脂在阳树脂层内的含量（体积比）≤0.4%，阳树脂在阴树脂层内的含量（体积比）≤0.1%。

1.除盐系统:1.两台前置过滤器.2.两台高速混床. .3.一台再循环泵4三个电动旁路.如下图44 1 1 2 2 342体外再生系统:阳再生塔(兼贮存罐).阴再生塔(兼分离罐).隔离罐.酸储存罐.碱储存罐.冲洗水泵阳再生塔(兼贮存罐) 阴再生塔(兼分离罐) 隔离罐酸储存罐碱储存罐热水罐以冲洗水泵3.一期精处理工艺流程图示4.前置过滤器以及混床运行方式及设定前置过滤器旁路可开启0～100%，一台过滤器退出运行，自动开30%；两台过滤器退出运行，自动开100%。

当满足下列条件之一时，判断混床失效：混床运行进出口压差大于0.35MPa。

混床出口电导率大于0.2µS/cm。

混床出水SiO2含量大于15µg/L。

混床出水钠含量大于5µg/L。

混床周期制水量达到设定值。

在遇到下列情况之一时，100%大旁路系统的电动调节阀自动打开，解列凝结水精处理系统：进口凝结水水温≥60℃时。

精处理进口压力大于3.9MPa。

5一期精处理系统设备规范每台机凝结水量正常：1470t/h 最大：1536t/h系统运行压力正常：3.5MPa 最大：4.0MPa6.一期精处理过滤器以及混床投运方法（一）前置过滤器的投运（红色为重点注意）开前置过滤器加压门给系统加压。

系统压力稳定后，开过滤器进、出水门，关前置过滤器加压门，过滤器投入运行。

浙江大唐乌沙山发电厂工程4X600M W超临界燃煤机组设备名称：凝结水精处理系统技术规范书需方：浙江大唐乌沙山发电厂筹建处2004年12月目录附件1 技术规范附件2 供货范围附件3 技术资料和交付进度附件4 交货进度附件5 监造、检查和性能验收试验附件6 技术服务和设计联络附件7 分包与外购附件8 大部件情况附件9 包装、保管及组装要求附件10 性能罚款条件附件11 运行维护手册附件1 技术规范1 总则1.1 本规范书用于浙江大唐乌沙山发电厂工程(4×600MW机组)的凝结水精处理系统。

它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

1.2 本规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术要求作出详细规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应保证提供符合本规范书和相关的国际国内工业标准的优质产品。

1.3供方对凝结水精处理的整套系统和设备(包括辅助系统和设备)负有全责，即包括分包(或采购)的产品。

分包(或采购)的产品制造商应事先征得需方的认可。

1.4本规范书所使用的标准若与供方执行的标准发生矛盾时，按较严格的标准执行。

1.5本规范书经供、需双方共同确认和签字后作为订货合同的附件，与订货合同正文具有同等效力。

未尽事宜由双方协商解决。

1.6在合同签订后，需方有权因规范、标准、规程等发生变化而提出一些补充要求，具体内容双方共同商定。

1.7 本工程全面采用KKS编码标识系统。

供方应承诺所提供的设备和技术文件(包括图纸)采用KKS标识系统。

供方应承诺采用需方提供的企业标准，标识原则、方法和内容在设备设计联络会上讨论确定。

2工程概况2.1 厂址条件2.1.1 电厂海拔高度：85国家高程4.35m(主厂房±0.00m，暂定)。

2.1.2 气象条件累年平均大气压：1016.0hPa累年平均气温：16.9℃极端最高气温：38.5℃最热月平均最高气温：31.7℃极端最低气温：-6.9℃累年平均相对湿度：79％累年最小相对湿度：12％累年平均水汽压：17.4hPa累年平均年降水量：1534.5mm累年最长连续降水日数：22d，相应过程降水量203.2mm累年平均年蒸发量：1412.1mm历年最大积雪深度：10cm多年平均风速：4.57 m/s历年最大风速：26 m/s 风向：NW (1974.8.19)全年主导风向：NW (15％)2.1.5 地震烈度：厂址地震基本烈度为6度。

第五章凝结水精处理火力发电厂锅炉的给水由汽轮机凝结水和化学补给水组成，其中凝结水的水量约占给水总量的90％~95%以上。

所以，给水质量在很大程度上取决于凝结水的水质。

由于现代高参数机组，对给水的水质要求很高，故凝结水必须进行深度处理。

由于这是对含杂质很低的水进行处理，因此又称凝结水精处理。

第一节概述一、高参数机组凝结水处理的必要性在火力发电的生产过程中，作为锅炉机组工作介质的水在热力系统中是循环使用的，高质量的水汽品质是热力设备安全经济运行的重要条件之一，尤其是高参数机组。

因此，作为给水重要组成部分的汽轮机凝结水进行净化处理是必要的。

1．机组对水质要求高参数机组对给水质量要求很严格，给水带入的少量盐类都可能导致炉管内结垢，过热器积盐。

由于盐类在蒸汽中的溶解度随蒸汽参数的提高而增大，所以参数越高蒸汽溶解带盐越多，盐类被蒸汽带入汽轮机中，随着作功过程的进行，蒸汽压力逐渐降低，蒸汽中的盐分则会在汽轮机内沉积。

随着机组参数的提高，给水质量对机组安全、经济运行越来越重要，所要求的给水质量也越高，表5-1列出了亚临界汽包锅炉的给水水质标准（DL／T805.4-2004）。

表5-1 亚临界汽包锅炉给水水质标准注：( )号内数字为期望值。

2．凝结水的污染火力发电厂的汽轮机凝结水是蒸汽在汽轮机中作完功以后冷凝形成的。

照理，凝结水应该是很纯净的，但实际上在凝结水形成过程中或水汽循环过程中因某些原因会受到一定程度的污染。

所以在未经处理的凝结水中一般都含有一定量的杂质，这些杂质主要来自以下几个方面。

（1）凝汽器泄漏。

凝结水含有杂质的主要原因之一是冷却水从汽轮机凝汽器不严密的部位漏至凝结水中。

凝汽器不严密部位通常是在凝汽器管与管板的连接处，因为在汽轮机的长期运行过程中，由于工况的变动必然会使凝汽器内产生机械应力。

所以，使用中仍然会发生管子与管板连接处严密性降低，冷却水漏入凝结水中的现象。

当凝汽器的管子因制造缺陷或腐蚀而出现裂纹、穿孔或破损时，或者当管子与管板的固接不良或遭到破坏时，则冷却水漏到凝结水中的量会显著的增大，这种现象称为凝汽器泄漏。

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。

凝结水精处理知识集粹高塔分离法系统简介第1页凝结水精处理知识集粹目录1、系统简介及该系统在国内应用情况； 2、系统工艺流程简介和控制系统简介； 3、系统内设备结构特点； 4、高塔分离法系统与其它系统的技术、经济比较。

第2页凝结水精处理知识集粹1、系统简介及该系统在国内应用情况： 凝结水精处理系统的作用在于除去凝结水中溶解的微量矿物质，如：Fe2+、Fe3+、Cu2+、SiO2、Na+、Cl-等以及少量的悬浮物和溶 解固形物。

这些物质可能在不同情况下和系统中的金属起作用而引起 过早的破坏， 或沉积在系统中， 造成系统效率低下和机械破坏。

因此， 要满足高参数，大容量发电机组对锅炉水质的要求，使凝结水精处理 系统真正起到保护热力系统，增加经济效益的作用，对凝结水精处理 系统，除了设备本体（特别是混床）S 的设计，树脂的选择和配比， 凝汽器泄漏量要降低到最低限度， 更重要的是要注重树脂分离再生方 法的选择。

凝结水精处理系统的运行效果也正取决于分离再生方案的 选择。

目前国内正在运行的凝结水精处理系统的树脂分离再生方法主 要有：氨化法、浓碱浮选法、中间抽出法、锥体分离法、高塔分离法 等。

其中高塔分离法系统是 1993 年以来在中国电力系统凝结水精处 理系统中应用最为广泛的一种方案。

近几年，国内已有 16 家电厂， 35 台机组的凝结水精处理系统应用了该系统， 其中有 31 台 300MW 机 组，5 台 600MW 机组，已经投运的 21 台机组。

嵩屿电厂、湘潭电厂、 襄樊电厂从 1997 年投运到目前一直保持良好的运行状况，最长运行 周期可达 70 多天，正常 40~50 天，是目前国内唯一能实行氨化运行 的凝结水精处理系统。

莱城电厂、平凉电厂等国产化机组在九九年以 后也已相继投运。

高塔分离法系统与其它系统相比，其设计原理更简单，仅仅利 用了水力分层原理和阳阴树脂的比重不同以及树脂粒径差异对阳阴第3页凝结水精处理知识集粹树脂进行分离。