锥体分离技术在凝混床再生中的应用.pdf

2 0 0 5 年第 6 期 浙 江 电 力 Z HE J I AN G EL E C TR I C P 0WER 4l 锥体分离技术在凝混床再生中的应用 Ap pl i c a t i o n o f Co n e Br e a k a wa y Te c h n i q u e i n t h e Co n d e n s a t e M i x e d Be d Re g e n e r a t i o n 鲁礼 忠 ( 温州发电有限责任公司，浙江温州 3 2 5 6 0 2 ) 摘要 ：介绍了锥体分离再生系统 的组成 、工作原理及再生操作过程 ，对锥体分离再生系统在 实际运行 中 发现的问题进行分析 、探讨，并提出了解决这些问题的方法。 关键词：锥体分离 ；凝混床；再生 ；应用 中图分 类 号 ：T M6 2 1 8 文 献标 识 码 ： B 文章 编号 ：1 0 0 71 8 8 1 ( 2 0 0 5 ) 0 60 0 4 1 0 3 温 州 发 电 厂 二期 两 台 3 0 0 M W 机 组 凝 结 水 精 处理 系统 主要 由中压 高速凝 混床 、体外 再 生系 统 、 自动控制系统组成 ，用来去除凝 结水 中的杂 质离子 、金属氧化物及少量悬 浮物。每 台机组安 装 2台中压体外再 生高速凝混床 ，2台机组 共用 一 套锥体分离再生系统及 自动控制系统 。 1 锥体分 离再 生系统 的组成 锥体分离再生系统及其 自动控制系统 由武汉 凯迪 电力 股份 有 限公 司 全套 引进 英 国 K E N N I C O T T I 公司产 品 ，主要 由阴再生兼分离塔和 阳再生兼储 存塔组成 ，采用先进的两塔锥体分离 再生技术 。 系统 组成 如 图 1 。 接3，4 号机凝 混床树 H 输 j基母管 酸 喷 射 器 来 图 1 锥体分离再生系统图 岁茨风机来 在阴再生兼分离塔 内，阴、阳树脂用压缩空 气擦洗干净后 ，控制一定 的反洗进水流量 ，使树 脂体积充分膨胀 ，利用 阴、阳树脂 比重不同的特 性 ，使 阴、 阳树 脂逐 渐 分层 。降 低反 洗 进水 流 量 ，将 阳树脂送人阳再生兼储存塔 。因阴再生兼 分离塔底为锥体，从上至下截面积逐渐缩小 ，在树 脂输送过程 中阴 、阳树脂 混脂 层的截面也越来越 小。在阴再生兼分离塔至阳再生兼储存塔的树脂输 送管上 ，依次安装有电导率仪及光学检测仪。 在 阳树脂开始 由阴再 生兼分离塔 向 阳再生兼 储存塔输送 的过程 中，向阴再生兼 分离塔底部按 一 定压力及 流量充人二氧化碳气体 ，发生 以下化 学 反应 ： H 2 O+C 0 2=H 2 C O 3 = H +HC O 3 一 因为加入二氧化碳气体后 ，水 中强酸性 阳离 子 H 的浓 度 很 低 ，不 足 以 与 阳 树 脂 发 生 置 换 反 应 ，因此 ，加入二氧化碳气体后 ，电导率增大。当 有阴树脂下降至阴再生兼分离塔底部时 ，因有部分 阴树脂还未失效 ，与碳酸氢根发生化学反应 ： HC03 一+ R0H =RHCO3+ OH H + OH一 = H2 O 由于被碳酸氢根置换下来 的氢氧 根与水 中原 有 的氢离子反应生成 了水 ，因此 电导率下降 。阴 再生兼分离塔底部阴树脂 的量越多 ，电导率下降 幅度越 大 ，当电导率达到一定值 时 ，微机 自动停 止 树脂 输送 。 光学检测仪主要利用 了洁净 的 阴、阳树脂 透 光率不 同的特性。洁净的阳树脂透光率 小、阴树 脂透光率大 ，当树脂输送 管内有阴树脂通过 时 ， 维普资讯 http:/ 4 2 浙 江 电 力 2 0 0 5 年第 6 期 透光率升高 。阴树脂 的量越多 ，透光率越高 ，当 透光率升高到一定值 后 ，微机 自动给 出指令 ，自 动停止树脂输送。 二氧化碳 电导率 和光学检 测仪检测 ，只要两 者中有一个达到相应 的给定值 ，均会 自动停止树 脂输送。 2 运行 中存在 的问题及 解决方 法 2 1 反 洗分层 时阳树脂 托不 起 来 为了防止反洗 时跑树脂 ，在阴再生兼分离塔 排气 管和反洗排水管上装 有绕 丝滤 网。在对树脂 进行 空气擦 洗 ( 特 别是凝 混 床 运行 较长 时 间后 ) 时 ，有较多机械杂质从树脂表 面剥离下来 ，每次 反洗分层过程 中，都会有 部分 机械杂质卡在绕丝 滤网上 ，从而造成 下次再生反洗 分层时 出口阻力 增大 ，阴再生兼分离 塔进 、出水 差压下降 ，即使 增大进水流量至再 生水泵额定 出力也无法将 阳树 脂托起 ，反洗分层无法正常进行 。 解 决方法 ：在每 次再生前 ，手动对阴再生兼 分离塔排气管和反洗 排水 管绕丝 滤网进行气 、水 混合 冲洗 。具体操作 步骤是启 动罗茨风机 ，在阴 再生兼分离塔 内充满水 的条件下 ，向阴再生兼分 离塔底部注入压缩 空气 ，首先开启 阴再生兼分离 塔排气门，2 m i n后开启阴再生兼分离塔反洗排水 门 ，关 闭阴再生兼分离塔排气 门。利用压缩 空气 与水对排气门及排水 门绕丝滤 网的冲击 ，清洗掉 卡在绕丝滤网上 的机械杂质 。这样 ，在 阴再生兼 分离塔 内进行树脂反洗分层的全过程 中 ，就不会 产生无法将 阳树脂托起 的现象 了。建议 生产 商将 这 一步操作也放进再生操作软件 中，在每次再生 前都 自动对阴再生兼分离塔排气管 和反洗排 水管 绕丝滤网进行气 、水混合冲洗 。 2 2 阳树脂 输送末期有一定量的阴树脂送入 阳再 生兼储 存塔 为 了防止误发停 止树脂输 送 的信号 ，无论是 光学检测仪还是二氧化碳 电导率检测 ，都必 须有 明显 的反应时才能给 出停 止树 脂输送 的信号 ，而 要 有 明显 的反应 ，必 须要 有 一定 量 的 阴树 脂通 过。由于在 阴再生兼分离塔 内阴 、阳树脂界 面两 侧的阳树脂 中不可避免的混有 阴树脂 ，阴树脂 中 不可避 免的混有 阳树脂 ，因此 ，当光学检测仪或 二氧化碳电导率有明显的反应 前 ，实际上 已有部 分阴树脂送入了阳再 生兼储存塔 内。这部分阴树 脂 在 阳树脂再 生结束后 ，彻底转变成了失效型阴 树脂 ，从 而降 低 了 阴树脂 的再生 度 。树脂 分离 时 ，送入阳再生兼储 存塔 内的阴树脂越多 ，阴树 脂的再生度也就越低 。 解决方法 ：在 阳树脂输送 的过程 中，当阴 、 阳树脂 界 面下 降至 阴再 生兼分 离塔下 视 孔后 6 0 S ，手动给 出停 止阳树脂输送的指令。这样 ，可 以 保 证混有 阴树脂 的阳树脂 不被输送 到阳再生兼储 存塔 内，从 而保证 阳树脂 中阴树脂 的残余量小于 0 4 。同时 ，必然增加残留于阴再生兼分离塔 内 阳树脂 的量 ，这部分 阳树脂在 阴树脂再生后 ，必 然全部呈失效型 ，比重必然增加 ，在阴再生兼分离 塔内进行二次分离时，只要延长分离时间 6 0 S ，就 可以将反洗分层时沉在底部的阳树脂和极少混杂于 分界面之上阴树脂 中的阳树脂全部从阴再生兼分离 塔 内分离出来 ，保证阴树脂 中阳树脂的残余量小于 0 0 7 。使凝混床氨化运行得以顺利进行。 2 3 残 留阳树 脂 颗粒 间的铁 氧化物 无法除尽 在凝混床运行过程 中 ，树脂会截 留大部分铁 的氧化物 ，有一部分经过空气擦洗后 ，变成细小 颗粒 ，一部分经盐酸再生后溶解 ，随着再生液排 出 ，而 另 一 部 分 颗 粒 较 大的 铁 的氧 化 物 ，未完 全 溶解 ，仍残存于阳树脂 中。 解决方法 ：再生几次后 ，对阳树脂用 6 盐酸 浸泡 4 h ，并隔一段时间用罗茨风机搅拌一次。建 议对系统进行改进 ，在每次再生时 ，用加热到 4 0 的除盐水稀释盐酸 ，以加快铁氧化物的溶解速 度 ，从而保证每次再生时能彻底清除混 杂于阳树 脂 中的铁 氧化 物 。 2 4 再 生 的凝 混床 旁路差 压上 升幅度较 大 在凝混床运行及再 生过程 中 ，总会产 生一些 碎树脂 ，但因阴再生兼分离塔排气门及反洗排水 门均 安装 了绕丝 滤 网 ，反 洗 时无 法将 碎 树脂 排 出。每次再生碎 树脂总会卡在树脂捕捉器上 ，造 成凝混床 出口树脂 捕捉器差压升高 ，从 而引起 凝 混床旁路差压升高。 解决方法 ：延长凝混床充水 时间 ，开启凝混 床树脂捕捉器 反冲洗排水门 ，边充水边正洗 ，使 碎 树脂不经过树脂捕捉器 ，直接从 树脂捕 捉器 反 冲洗排水门排 出。建议 生产商将 凝混 床树脂捕 捉 器反冲洗排水 门设 置为 自动阀门 ，在凝混 床充 水 维普资讯 http:/ 2 0 0 5 年第 6 期 鲁礼忠：锥体分离技术在凝混床再生中的应用 4 3 时自动 开启此 阀门 ，将碎树脂排出。 2 5 阴树 脂表 面颜 色逐渐 变深 由于在运行 中受 到铁的化合物 污染 ，以及在 再生时氢氧化钠溶液中铁的化合物 污染 ，阴树脂 表面颜色逐渐变深。 从试 验来看 ，用 6 的盐酸在常温下浸 泡 ， 需要 2 d时间阴树脂才能变成 与新阴树脂相 近的 颜色。如果用加热到 4 0的 6 的盐酸浸泡 ，并 经常搅拌 ，中间更换一 次盐酸 ，只需浸泡 4 h阴 树脂就能变成与新 阴树脂相近的颜色 。 再生 阴树脂 用 的氢氧化钠溶液 中铁的化合物 应尽量少。此外 ，建议 阴分离兼再生塔 内也能进 盐 酸 ，稀 释盐 酸 用 的除 盐水 也 能加 热 到 4 0。定 期 对 阴树 脂 用 加 热 到 4 0的 6 的 盐酸 浸 泡 ，防 止铁的化合物严重污染 阴树脂 。 2 6 离再 生 系统 距 离 远 的 两 台凝 混床 周 期 制 水量偏 低 经打开凝混 床人孔检查 ，如果凝混床树脂送 出时间一样 ，离再生系统距离远的两台凝混床 内 残余 的树脂远多于另两 台凝混床。 由于凝混床树 脂送 出时残余 的树脂 绝大部分是失效型树脂 ，树 脂送入后 ，等于降低 了凝混床 内树脂 的再生度 ， 因此 ，离再 生系统 距离 远的两台凝混床周期制水 量总 比另 2台凝混床低 。 解决方法 ：增 加离再生系统 距离远的两 台凝 混床树脂送 出时间，保证凝混 床 内树脂送 出率达 到 9 9 9 。 3 结论 锥体分离再生技术在凝 混床树脂再 生中的应 用是 成 功 的。 为 了不断 提高 阴 、阳树脂 的再 生 度 ，使凝混床满足氨化运行 的条件 ，在 阳树脂 输 送 过程 中，不能完全依靠二氧化碳 电导率 和光学 检测仪 ，必须进行必要的人工干预 。为 了更 好地 进行凝 混床再 生程序 控制 ，对 现有系统进行适 当 的改 进 是必 要 的。 收 稿 日期 ：2 0 0 51 01 8 作 者 简介 ：鲁 礼 忠 ，( 1 9 6 8 一) ，湖 南澧县 人 ，工 程 师 ，主 要从 事 电厂化 学技 术 工作 。 ( 上接 第 4 0页 ) 正确性 的要求 。而 了解 目前使用 H Y D R A N系列产 品的企业 ，都反映该 系统运行稳定可靠 、维护工 作量少 、能准确 反映变压器运行情况。 ( 3 ) 目前前面两类变压器在线监测系统 的大部 分产品都采用了智能化处理系统 ，加入了微机控 制和可靠 的通讯技术 。用户可根据实际情况 ，在 已确 定产 品系 列 的基础 上 ，对型 号加 以选 择 即 可。如有些用户可能会 只要求传感器 、电子部件 和应用软件具备 自检 和诊断功能 ，保障系统 的可 靠性即可 ，另一些用户可能会要求具备变压器在 线监 测数 据查 询 系统 和故 障诊 断系统 ，并 能和 MI S系统联 网 ；还有一些用户会要求实现数据库 存取 ，网络通讯 以及对多用户同时检索数据库等 功能。随着计算机技术 的发展和模糊数学 、人工 神经网络理论在变压器故障诊断中的应用 ，实现 这些 功 能 已是轻 而 易举 。 前面提到的几种便携式 的变压器 在线检测仪 都 能根 据某项 异 常特征 进行 检测 和判 断故 障类 型 ，但 它们 还 都 有 局 限 性 ，不 能 实