化学环保混床出水 PH 值差异分析及改进措施

化学环保混床出水 PH 值差异分析及改进措施

全国火电厂600MW机组能效对标比拼第十七次年会论文集化工环保混床水PH值差异分析摘要：混床水PH值差异的主要原因是设备长期运行后不足所致。通过分析改进，有效减少混床水PH值差异，提高机组水汽品质。[关键词]混床PH值分析引言900MW超临界燃煤发电机组2台，每台机组配置4台高速中压混床、5套树脂及1套体外再生设备，运行方式为全旁路，3台混床运行，1台混床备用，100%凝结水处理。 给水系统采用CWT处理，氨电导率值设定为1.20us/cm，PH值控制在8.00'9.00范围内。2、设备情况​​混床材质为碳钢衬胶，尺寸为（内径）*，衬胶厚度4.8mm，额定产量650t/h，设计压力4.4MPa，设计温度50.C。2）阳树脂型号为大孔252强酸型，容积为2.55m3。阴树脂型号为大孔900强碱型，容积为2.80m3。阳树脂与阴树脂体积比约为1：1.1。3）再生采用体外再生树脂。 废树脂由混床送至阴再生塔，混合后的阴/阳树脂经反冲洗后采用锥桶法分离，并用光电仪器检测界面，下层阳树脂送至阳再生塔。

通过锥桶分离、光电检测，分离后的阴树脂含阳树脂量可小于0.1%，阳树脂中阴树脂含阳树脂量可小于0.4%，避免了树脂的交叉污染。4）测量混床出水PH值的在线仪表型号为 9135/PH，PH电极型号为 8361，测量范围为PH 2~12、T0~80。便携式PH计型号为ＲＥ １２０ＰＨ，PH电极型号为ＲＥ ４３８ＰＨ，测量范围为PH 0~14、T0~80。3问题描述化工环保混床进出水采用母管控制。 在相同的操作条件和树脂性能下，并联运行的各混床出水PH值应接近。表1为某日5#机组水汽报告及混床运行报告中三个时间点的PH值数据表。由表1可见，CWT处理期间热力系统水汽PH值稳定合格，给水PH值满足控制在8.00~9.00之间的要求。混床出水PH值差异较大，相差1.13。用便携式PH计现场测量对比结果也显示出同样的问题。为排除偶然性，对树脂、混床及出水PH值进行统计分析（见表2）。 统计数据分析可知，同一混床内不同树脂出水PH值接近，不同混床内同一树脂出水PH值不同，最大相差可达1.35，平均值相差1.26。

所以混床出水pH值的差异不是偶然的，与树脂本身无关。表2 树脂、混床与出水pH值4 原因分析混床运行时，床内混合均匀的阴、阳树脂可看作是一个交错多级床层，因此阳离子交换产生的H+与阴离子交换产生的0H-被中和，使反应非常彻底。如果阴、阳树脂混合不均匀，由于比重不同，就会出现上部阴树脂多，下部阳树脂多的现象，严重时会出现分层现象。调试前对混床进行检查，有时从上部镜子里可以看到全是阴树脂。当混床内树脂不均匀时，下部的阳树脂量可能会影响混床出水pH值。 通过对现场设备的检查，发现存在以下问题：1）排水速度慢合格的再生树脂送入混床后，加水至合适水位并混入空气，混合完成后关闭排气阀继续进气，同时打开排水阀使树脂快速沉降，避免混合后的树脂分层。排水速度慢，不能满足树脂快速沉降的要求，使得混气后的阴阳树脂在沉降过程中没有足够的时间和空间分离，混床待机时混床内树脂不能保持均匀的混合状态。排水阀开关是否正常、混床本体与捕集器之间的压差大小等影响排水速度。2）阀门泄漏运行过程中，待机混床经常出现不明原因的压力升高，停机混床无法泄压。 例如5PD由运行切换至停机后，只要关闭泄压排气阀，5PD的压力就会立即上升，并与运行混床压力保持一致。

经现场确认，进风管内存在大量积水，进风阀门有不同程度的漏水，其中B、D床进风阀门漏水情况比A、C床严重。由于混床与再生设备进风管连接采用母管式，混床进风位置设置在底部，进风阀门漏出的水充满进风母管，起到传递压力的作用，可能对备用混床造成影响，尤其当混床内水未充满时，树脂更容易分层。5改进措施1）调节水位，保证经过排水再生的树脂从体外再生系统中的正再生塔送入混床备用。其工序主要包括正塔注水、树脂输送、混合前注水、进风混合、进风沉降、注水备用等步骤，并以时间作为各步骤的参数。 控制树脂混合前水位，保证排水通畅，就是从时间和空间上入手，使树脂充分混合、迅速沉降，保证待机时混床内阴阳树脂混合均匀。因此树脂再生涉及物理和化学过程，不可避免地有一定的损耗，而且这些树脂已经使用了十年之久，因此在设备高度允许的情况下经过试验，将洗涤后的阴塔混合脂反洗流量由30t/h调整为35t/h，酸碱置换后的阳塔阳树脂和阴塔阴树脂的反洗流量由44t/h调整为50t/h，以消除损耗产生的小颗粒或破碎树脂的影响。 表3 满负荷时混床体与捕集器检查清洗前后压差（单位：MPa） 混床体与捕集器之间的压差应分为SKJ、<0.15 MPa及0.10 MPa。

目前现场混床本体与捕集器之间的压差还没有超标，但有的已经接近上限，因此要检查混床内水帽，清洗树脂捕集器，尽量减小压差，减少排水阻力。表3为满负荷情况下混床本体与捕集器检查清洗前后的压差。完成以上两项后，检查排水阀正常，保证混床排水畅通。根据设备情况，将树脂混合前的注水时间由6分钟调整为4分钟，此时混床内水位更利于树脂混合和沉淀。2）修复漏水阀门，在主管上安装排水阀，并保持干燥。化工环保进气主管上的止回阀，可以保证罗茨风机正常安全运行，但也使进气阀漏出的水不能及时排出。 经过长期积累，总管内水达到满状态，造成混床间相互影响，因此对漏水阀门进行修复，并在混床与止回阀之间的进风总管上加装排水阀（图1.中间位置），及时排空进风阀漏出的水，保持管道干燥，解决了阀门漏水对备用混床树脂的影响。6 改进效果化学罗茨J：）CL机5B-”V--mp图1 再生风机系统表4 改进前后混床出水平均PH值对比1）表4.内容为改进前后同一混床不同树脂出水平均PH值的对比，可以看出通过改进PH值差异有所缩小，最大差异由改进前的1.26缩小为0.38，混床间PH值接近。

其中B床和D床pH值改善最为明显，分别由5.45和5.69降低到6.37和6.54，提高了16.88%和14.94%。2）水汽系统中Cl-和SO42-反映了氯化物和硫酸盐的情况，它们是造成热力系统积盐、结垢的重要物质之一。对5号机组水样中Cl-和SO42-进行了分析监测，结果分别见图2、图3。可见，改进后系统中Cl-和SO42-的最大值比改进前2011年的最大值明显降低，数据稳定，波动不​​大，其中Cl-下降幅度最大，在凝结水中降低了52.63%，且多次试验水样中均未检出SO42-。2. 全国600MW级火电机组能效对标与竞争第十七届年会论文集ug/1 0.8O. ６ ０.4 ０.2 ０.34 ０.41 ０.31 给水主蒸汽再热蒸汽改进前2011年最大值口2012年第一季度口2012年第一季度口2012年第三季度口2012年第四季度ug/１ ０.２５ ０.２ ０.１５ ０.１０ ０５c卜 条形图水样中S042（ug/1） 0.21 0.10.12 口改进前2011年最大值2012年第一季度口2012年第二季度口2012年第三季度2012年第四季度7 结论S042-条形图影响混床出口水PH值的因素很多， 通过对设备存在的问题进行改进，不仅改善了混床出口水PH值的差异，而且有效提高了热力系统的水汽品质，对减少锅炉结垢积盐、减缓腐蚀起到了积极的作用。参考文献：[1]周柏清，陈志和，火电厂水处理（M）北京：中国电力出版社，2009作者简介：张婷，男，技术员，从事火电厂化工工作