湖北华电西塞山发电有限公司精处理再生系统树脂跑漏问题分析及解决措施

湖北华电西塞山发电有限公司精处理再生系统树脂跑漏问题分析及解决措施

摘要：凝结水精处理通过离子交换树脂去除热力系统中的腐蚀产物及各种可溶性杂质，当离子交换树脂吸附的杂质达到饱和状态后，失效的树脂需要进行再生处理。国内火电厂精处理树脂体外再生系统（精处理再生系统）普遍存在树脂泄漏问题。对精处理再生系统（西塞山电厂）树脂泄漏问题进行全面分析，采取更换正塔中排材质、加装过滤器防止树脂泄漏等措施，彻底解决了树脂泄漏问题。

关键词：精处理再生系统；树脂漏失；中排；空气洗涤

介绍

精处理高速混床树脂粒径在0.50~0.70mm，极易发生树脂泄漏。西塞山电厂精处理再生系统运行时，经常出现树脂不足漏入废树脂捕集器，泄漏的树脂需定期人工回收。2021年4月期间，精处理再生系统中的废树脂捕集器发生大量树脂泄漏，树脂泄漏故障导致系统无法正常运行。树脂再生系统的正常运行是精处理混床安全运行的前提，对锅炉水汽品质的控制尤为重要，迫切需要对精处理再生系统进行树脂泄漏分析和综合治理。

1 单元概述

西塞山电厂二期#3、#4机组均为680MW超超临界凝汽式燃煤发电机组，单机凝结水精处理系统由2×50%出力预过滤器和3×50%出力球形高速混床组成。#3、#4两台机组的精处理采用共用的精处理再生系统，设计有树脂分离塔、阴树脂再生槽、阳树脂再生槽、废树脂捕集器等。树脂分离采用高塔法。单台高速混床树脂设计装填量为8m³，阳、阴树脂配比为1：1。

2. 树脂泄漏

精处理再生系统的废树脂捕集器内经常会积累少量树脂，需要定期人工清理回收废树脂捕集器内的树脂。

2021年4月份，树脂再生过程中树脂泄漏量明显增多，初步分析为再生设备发生树脂泄漏导致。

图1：废水树脂捕集器中存在大量树脂

3 漏树脂原因分析

当系统发生故障时，树脂可通过排水、反冲洗、空气洗涤、满水步骤随水或空气逸出至废水树脂捕集器。排水步骤是通过设备底部的水帽将树脂与水分离，反冲洗步骤是通过分离塔或正、负树脂再生塔中的顶部布水器将水与树脂分离，空气洗涤、满水步骤是通过设备顶部排空管将空气排出。

3.1检查设备底部水盖

打开正极树脂再生槽、负极树脂再生槽人孔，检查底部水帽，用塞尺用十字交叉法检查各水帽与底部多孔板的密封情况，摇动各水帽检查是否有松动现象。未发现水帽密封问题，松动现象。检查水帽表面腐蚀情况，未发现腐蚀斑点，水帽绕组线破损。用塞尺检查水帽绕组线间隙，绕组间隙未发现异常。树脂分离塔内有混脂层，分离塔与再生液不接触。排除分离塔水帽腐蚀的可能，未检查塔内水帽。

3.2 检查设备中心

检查阳树脂再生罐中排、阴树脂再生罐，用塞尺检查中排导线间隙，发现阳树脂再生罐内导线存在大面积腐蚀，部分导线间隙已超过0.7mm。检查固定中排的U型卡箍紧固件及中排法兰紧固件，未发现松动现象。检查中排外观，发现阳树脂再生塔中排存在明显腐蚀，阴树脂再生罐中排无腐蚀。分离塔顶部进水分配器在设备中高度约7米，分析表明分离塔进水分配器不与腐蚀性再生液接触，故未进行检查。

图2 阳树脂再生槽绕组线腐蚀情况

3.3 检查排水管

树脂再生时，检查各设备的注水步骤和气洗步骤，发现在注水过程中，常有个别微量颗粒树脂随溢流水流出；在气洗过程中，有少量未破碎的颗粒树脂随空气漏入废水树脂捕集器。

将一定量的树脂倒入烧杯中进行满水验证，注水流量接近工况流量，观察发现当水满时，随着水位的上升，会有少量树脂漂在水面上。将一定量的树脂倒入烧杯中进行空气擦洗验证，控制空气流量接近工况流量，通入空气后，烧杯顶部内壁表面附着少量完整的颗粒状树脂。通过现场及烧杯试验分析，当水满时，会有少量树脂随水漏入废水树脂捕集器中，类似于高速混床满水后，水位判断不及时，树脂漏失的现象；空气擦洗时，需要大量通入空气，水面上层树脂随水和空气摆动并附着在设备顶部橡胶衬里内壁上。 经过几十分钟的风吹，部分附着在设备上部内壁的颗粒状树脂随大量气体被带至废水树脂捕集器。

4. 树脂泄漏的对策

为了彻底解决精处理再生系统树脂泄漏问题，我们调查记录了国内其他电厂精处理运行情况，并结合我厂实际情况采取了如下应对措施：

4.1更换阳树脂再生罐中排

阳树脂再生槽中排原设计材质由316L改为哈氏合金，316L材质中排虽然是耐腐蚀不锈钢，但由于绕线为T型结构，绕线外侧缝隙处钢材较薄，长期与盐酸再生液接触必然产生腐蚀。为了彻底解决阳树脂再生槽树脂泄漏问题，根据设计尺寸加工更换了一套哈氏合金材质中排。

4.2购置、更换正再生塔水盖

由于近期对阳树脂再生罐水盖进行了检查更换，未发现阳树脂再生罐水盖有腐蚀现象，为防止日后水盖长期与盐酸接触腐蚀损坏，造成树脂浪费，拟采用哈氏合金水盖作为阳树脂再生罐水盖配件，在下次检修时更换。

4.3 在设备顶部的排气管上安装一个小型树脂捕集器

通过调查发现，我国大多数电厂的疏水管普遍存在树脂泄漏现象，虽然每次再生循环中树脂泄漏量不多，但对树脂量和正负树脂配比有长远的影响。有些电厂在分离塔顶、正树脂再生罐、负树脂再生罐的疏水管法兰接口处加装树脂截流网，防止树脂泄漏，但同时造成设备运行压力高，序时时间长。加装树脂截流网虽然容易实施，但其流通面积小于疏水管截面积，造成压力累积。

西塞山电厂采用多根丝绕支管与丝绕网组合的方式，增大流通面积，减少捕集器总体积，在各设备排气法兰接口处垂直安装小型树脂捕集器，拦截树脂网设计丝绕间隙为0.50mm，可拦截颗粒状树脂，破碎后的废树脂可正常通过排气管排出，被拦截的颗粒状树脂可依靠自重落入设备内。

图 3 小型树脂阱

图 4 树脂收集器中的绕线支管和绕线网组件

4.4检查精处理再生系统设备的视液镜及管道视液镜

调查发现部分电厂因视镜破裂而发生树脂泄漏。树脂再生设备的长视镜、管道视镜均采用有机玻璃制成，长期使用会导致视镜老化、开裂、不合格，视镜裂纹会造成大量树脂泄漏，需要引起重视。西塞山电厂在生产现场对视镜进行了外观检查，未发现裂纹、变形等情况。对视镜的规格尺寸进行了测量，计划采购质量可靠的视镜作为备件。

5 结论

1）盐酸再生液对阳树脂再生罐内部部件中排、底部水帽会造成明显腐蚀，需定期检查更换配件。为彻底解决问题，中排、水帽材质由316L改为哈氏合金。树脂注酸、更换、冲洗步骤应连续进行，避免中排、水帽被盐酸再生液长期浸泡。

2）国内多数火电厂在精处理再生系统设计中，未考虑排烟管内颗粒树脂的流失问题，为了彻底解决排烟管内长期存在的少量树脂泄漏问题，在设备排烟管法兰接口处加装小型树脂捕捉器。

3）精处理再生设备各塔及管线的视镜均采用有机玻璃制成，长期使用后会老化，需定期检查视镜，更换的有机玻璃视镜质量应可靠，应采用新材料、新铸造工艺制造，严禁使用旧材料、旧挤压工艺生产的有机玻璃。

4）通过对西塞山电厂树脂泄漏问题的分析处理，彻底解决了树脂泄漏问题，为同行在精细处理再生系统的维护和运行中提供了借鉴，避免了因树脂大规模流失造成的浪费和系统故障。

参考

[1]黄艳.发电厂凝结水精处理技术现状及进展[J].华北电力技术，2017(12):63-68.

[2] 张翠红,李月民.胜利电厂凝结水精处理树脂泄漏原因分析及对策[J].热力发电,2006(04):50-51.

[3] 吴发元, 李群, 周金泉. 凝结水精处理系统树脂泄漏原因分析及对策[J]. 江西电力, 2010, 34(04): 54-55.

[4]郑日贵.凝结水精处理树脂泄漏原因分析及对策[J].山东工业技术,2014(24):91-92.

[5] 袁杰. 600MW机组凝结水精处理系统优化[J]. 科技创新导报, 2014, 11(12): 72.