提高柳州電廠一級除鹽水系統(tǒng)運行 穩(wěn)定性與經(jīng)濟性的措施

1　引言

　　柳州發(fā)電有限公司(柳州電廠)的設(shè)備為2×200 MW發(fā)電機組，鍋爐補給水處理系統(tǒng)為二級化學除鹽系統(tǒng)，一級除鹽設(shè)備為2臺Φ2224陰、陽離子交換器和2臺大氣式除碳器。離子交換器用石英砂墊層，分別裝載001×7、201×7樹脂各1.6 m。
　　一級化學除鹽水系統(tǒng)投產(chǎn)2年來，特別是進入1996年冬季，陰、陽離子交換器設(shè)備再生后水質(zhì)常不合格，再生后不能備用，陰樹脂的外觀也明顯的變深。這使再生運行操作人員勞動強度加大、制水成本增加，并存在著難以向鍋爐正常供水與保證水質(zhì)的威協(xié)。為了解決制水不穩(wěn)定及制水的經(jīng)濟性問題，我們進行了調(diào)查分析及試驗，并采取措施進行了處理。

　　2　一級除鹽水系統(tǒng)制水不穩(wěn)定的因素

　　根據(jù)經(jīng)驗，結(jié)合柳州發(fā)電有限公司(原柳州電廠)的實際情況，經(jīng)研究分析，造成系統(tǒng)制水不穩(wěn)定的因素可能有：①樹脂性能已劣化；②原水水質(zhì)的影響；③再生劑質(zhì)量不合格；④設(shè)備、系統(tǒng)有缺陷；⑤再生操作不合理。因此對這5個方面進行試驗和分析。

　　2.1　樹脂性能比較

　　取出在用的交換器內(nèi)的樹脂進行性能測試，結(jié)果見表1。

　　表1　在用離子交換樹脂性能測試結(jié)果

　　樹脂外觀重量全交
　　換容量
　　/mmol.g-1水份
　　/%圓球
　　率/%磨后圓
　　球率/% 001×7在用棕褐色4.4549.478966.40 001×7新合格品棕黃色≥4.3045～53　≥70 201×7在用棕褐色3.2945.129372.50 201×7新合格品淡黃色≥3.2042～48　≥75
　　從分析的結(jié)果看，樹脂的性能與投產(chǎn)時一級品性能相比已有所下降，但還基本達到合格品樹脂的要求，陰樹脂已有一定程度的污染。
　　2.2　水源水質(zhì)情況

　　查閱了1995年、1996年生水全分析數(shù)據(jù)，并于1997年元月、1997年4月分別取明渠水進行水質(zhì)分析，其堿度、硬度、化學耗氧量幾個主要指標，沒有明顯的區(qū)別(見表2)，說明并非水源水質(zhì)變化引起制水不穩(wěn)定。

　　表2　水源水質(zhì)分析結(jié)果比較表

　　測試時間總堿度
　　/mmol.L-1總硬度
　　/mmol.L-1化學耗氧量
　　/mg.L-1 1995-01-201.541.682.12 1996-07-131.631.922.66 1997-01-161.561.712.30 1997-04-031.591.822.46
　　2.3　再生酸堿質(zhì)量

　　再生用的酸、堿質(zhì)量經(jīng)檢定，質(zhì)量符合工業(yè)酸、堿的質(zhì)量要求。

　　2.4　設(shè)備、系統(tǒng)的缺陷

　　設(shè)備系統(tǒng)存在以下的缺陷：
　　①酸堿濃度計監(jiān)測取樣點、調(diào)節(jié)點與顯示表頭的距離較遠，使顯示比調(diào)節(jié)滯后較多，給操作調(diào)節(jié)帶來許多不便。
　　②酸堿濃度計因受到腐蝕，常不能監(jiān)測或使數(shù)據(jù)異常。
　　③部分離子交換器進出口的壓力表、流量計計量不準。
　　④與再生液輸送系統(tǒng)配套的旁路式流量計投產(chǎn)至今流量一直沒法正確指示。

　　2.5　酸堿噴射器的選型

　　柳州電廠化學一級除鹽水系統(tǒng)的噴射器設(shè)計是選用BPS-2200型噴射器，其工作流量為15～23.6 t/h，1996年電廠在系統(tǒng)維修時為方便操作將在水處理車間泵房內(nèi)的自用水泵移至酸堿計量間內(nèi)，并將原來的IH80-50-200型泵改為FB65-25型。根據(jù)柳州電廠陽、陰樹脂層高1.6 m計算，要維持較合理的酸堿用量、再生工況(再生液接觸時間、濃度)，再生流量應(yīng)在11～16 t/h之間，經(jīng)測試BPS-2200型噴射器在流量小于16 t/h時濃度達不到再生的要求，特別是酸堿計量箱溶液在低位時就更加明顯。顯然，設(shè)計選取的噴射器偏大了，其結(jié)果是：在較低流量下，抽吸力不足使酸堿抽不上；略增大流量，稍提高頂壓也抽不上，致使再生不能協(xié)調(diào)。為使再生成功，不得不加大酸、堿用量(即保持再生液濃度，在較高流量下進行再生)，這樣必浪費酸、堿。為節(jié)約酸堿，再生時為在盡可能低的流量下能抽出酸、堿，再生人員不得不把頂壓壓力降低，這樣又引起再生頂壓不穩(wěn)(由于壓力表指示不準，對再生時的實際頂壓壓力不便準確判斷，也是一個原因)，以致樹脂亂層，特別是變更自用水泵后，由于自用水壓力降低，噴射器出口壓力可調(diào)范圍變窄，再生時，更易引起樹脂亂層。由于樹脂亂層常使再生失敗或再生后投運不久就失效。

　　2.6　運行人員素質(zhì)

　　隨2號機組的建成投產(chǎn)，電廠對部分工人的崗位進行了調(diào)整，由于對再生人員的培訓工作跟不上，使部分再生人員對操作不熟悉，致使對再生過程的操作控制達不到要求。

　　3　系統(tǒng)制水的經(jīng)濟性

　　經(jīng)調(diào)查陽離子交換器再生用酸量(30%工業(yè)品)每次為1 044 kg，陰離子交換器再生用堿量(30%工業(yè)品)每次為1 120 kg。根據(jù)理論計算及經(jīng)驗判斷，再生酸、堿用量是比較高的，特別是陰離子交換器。經(jīng)測試采用上述酸堿量再生時，再生排出的廢液的酸堿濃度最大值基本接近進液濃度，可見有相當?shù)乃釅A沒有得到利用就白白浪費了。造成制水的經(jīng)濟性不佳的原因，是進入正常生產(chǎn)后沒有按要求進行經(jīng)濟調(diào)試；同時噴射器選型過大，使再生有關(guān)的參數(shù)難以匹配，不得不采用較多的酸堿進行再生也是一個不能忽略的因素。

　　4　對策及現(xiàn)場試驗

　　4.1　對策

　　根據(jù)柳州電廠一級除鹽水系統(tǒng)運行不穩(wěn)定的原因，是系統(tǒng)存在一定的缺陷、噴射器選型過大及人員素質(zhì)不高，因此，采取了如下對策。
　　①修復系統(tǒng)存在缺陷的表計，使之運行正常、指示正確。將原安裝在聚合劑加藥間的酸堿濃度計取樣監(jiān)測點、變送器移至酸堿計量箱附近，并增設(shè)就地濃度指示表，使監(jiān)測點的距離由60多米縮短為約10 m，調(diào)節(jié)、監(jiān)視更方便直觀，提高了再生酸堿濃度調(diào)節(jié)的及時性及準確性。
　　②選取參數(shù)較小的酸堿噴射器取代原來的噴射器。陰離子交換器選用BPS-1500型，陽離子交換器選用BPS-2000型，滿足了再生調(diào)節(jié)的要求。
　　③根據(jù)再生班人員新手多、經(jīng)驗不足的特點，就再生、離子交換原理及操作注意事項進行了一次較全面的培訓，并在再生中進行操作示范指導，以此提高系統(tǒng)再生的質(zhì)量。
　　經(jīng)采取上述措施后，系統(tǒng)制水不穩(wěn)定及交換器再生后不能備用的問題得到了徹底解決。

　　4.2　現(xiàn)場試驗

　　為提高一級除鹽水系統(tǒng)制水的經(jīng)濟性，采用“簡單比較法”對系統(tǒng)進行一次全面的調(diào)試，即重點考核制水量及酸堿用量，其它參數(shù)(如再生的酸堿濃度、時間、流量等)則根據(jù)本系統(tǒng)的特點及經(jīng)驗選取。改變再生酸堿用量，統(tǒng)計周期制水量，然后逐個進行比較，選出水質(zhì)合格、水量又不明顯降低的再生劑用量作為再生時的酸堿用量。通過反復的調(diào)整試驗及統(tǒng)計比較，在周期制水量與原來相比基本不變，水質(zhì)符合要求的情況下，陽離子交換器周期再生用酸量由原來的1 044 kg降為783 kg，減少了25%的用酸量；陰離子交換器周期再生用堿量由原來的1 120 kg降為350 kg，減少了68.75%的用堿量，效果十分明顯。

　　5　結(jié)論

　　柳州電廠一級除鹽水系統(tǒng)運行不穩(wěn)定的主要原因是再生酸堿噴射器選型過大，同時設(shè)備、系統(tǒng)存在一些缺陷及部分再生人員業(yè)務(wù)不熟悉引起再生時樹脂亂層。解決存在的問題后，制水系統(tǒng)實現(xiàn)了穩(wěn)定運行。“簡單比較法”是水處理系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)試的一種有效方法。