提高柳州电厂一级除盐水系统运行 稳定性与经济性的措施

1　引言

　　柳州发电有限公司(柳州电厂)的设备为2×200 MW发电机组，锅炉补给水处理系统为二级化学除盐系统，一级除盐设备为2台Φ2224阴、阳离子交换器和2台大气式除碳器。离子交换器用石英砂垫层，分别装载001×7、201×7树脂各1.6 m。
　　一级化学除盐水系统投产2年来，特别是进入1996年冬季，阴、阳离子交换器设备再生后水质常不合格，再生后不能备用，阴树脂的外观也明显的变深。这使再生运行操作人员劳动强度加大、制水成本增加，并存在着难以向锅炉正常供水与保证水质的威协。为了解决制水不稳定及制水的经济性问题，我们进行了调查分析及试验，并采取措施进行了处理。

　　2　一级除盐水系统制水不稳定的因素

　　根据经验，结合柳州发电有限公司(原柳州电厂)的实际情况，经研究分析，造成系统制水不稳定的因素可能有：①树脂性能已劣化；②原水水质的影响；③再生剂质量不合格；④设备、系统有缺陷；⑤再生操作不合理。因此对这5个方面进行试验和分析。

　　2.1　树脂性能比较

　　取出在用的交换器内的树脂进行性能测试，结果见表1。

　　表1　在用离子交换树脂性能测试结果

　　树脂外观重量全交
　　换容量
　　/mmol.g-1水份
　　/%圆球
　　率/%磨后圆
　　球率/% 001×7在用棕褐色4.4549.478966.40 001×7新合格品棕黄色≥4.3045～53　≥70 201×7在用棕褐色3.2945.129372.50 201×7新合格品淡黄色≥3.2042～48　≥75
　　从分析的结果看，树脂的性能与投产时一级品性能相比已有所下降，但还基本达到合格品树脂的要求，阴树脂已有一定程度的污染。
　　2.2　水源水质情况

　　查阅了1995年、1996年生水全分析数据，并于1997年元月、1997年4月分别取明渠水进行水质分析，其碱度、硬度、化学耗氧量几个主要指标，没有明显的区别(见表2)，说明并非水源水质变化引起制水不稳定。

　　表2　水源水质分析结果比较表

　　测试时间总碱度
　　/mmol.L-1总硬度
　　/mmol.L-1化学耗氧量
　　/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　再生酸碱质量

　　再生用的酸、碱质量经检定，质量符合工业酸、碱的质量要求。

　　2.4　设备、系统的缺陷

　　设备系统存在以下的缺陷：
　　①酸碱浓度计监测取样点、调节点与显示表头的距离较远，使显示比调节滞后较多，给操作调节带来许多不便。
　　②酸碱浓度计因受到腐蚀，常不能监测或使数据异常。
　　③部分离子交换器进出口的压力表、流量计计量不准。
　　④与再生液输送系统配套的旁路式流量计投产至今流量一直没法正确指示。

　　2.5　酸碱喷射器的选型

　　柳州电厂化学一级除盐水系统的喷射器设计是选用BPS-2200型喷射器，其工作流量为15～23.6 t/h，1996年电厂在系统维修时为方便操作将在水处理车间泵房内的自用水泵移至酸碱计量间内，并将原来的IH80-50-200型泵改为FB65-25型。根据柳州电厂阳、阴树脂层高1.6 m计算，要维持较合理的酸碱用量、再生工况(再生液接触时间、浓度)，再生流量应在11～16 t/h之间，经测试BPS-2200型喷射器在流量小于16 t/h时浓度达不到再生的要求，特别是酸碱计量箱溶液在低位时就更加明显。显然，设计选取的喷射器偏大了，其结果是：在较低流量下，抽吸力不足使酸碱抽不上；略增大流量，稍提高顶压也抽不上，致使再生不能协调。为使再生成功，不得不加大酸、碱用量(即保持再生液浓度，在较高流量下进行再生)，这样必浪费酸、碱。为节约酸碱，再生时为在尽可能低的流量下能抽出酸、碱，再生人员不得不把顶压压力降低，这样又引起再生顶压不稳(由于压力表指示不准，对再生时的实际顶压压力不便准确判断，也是一个原因)，以致树脂乱层，特别是变更自用水泵后，由于自用水压力降低，喷射器出口压力可调范围变窄，再生时，更易引起树脂乱层。由于树脂乱层常使再生失败或再生后投运不久就失效。

　　2.6　运行人员素质

　　随2号机组的建成投产，电厂对部分工人的岗位进行了调整，由于对再生人员的培训工作跟不上，使部分再生人员对操作不熟悉，致使对再生过程的操作控制达不到要求。

　　3　系统制水的经济性

　　经调查阳离子交换器再生用酸量(30%工业品)每次为1 044 kg，阴离子交换器再生用碱量(30%工业品)每次为1 120 kg。根据理论计算及经验判断，再生酸、碱用量是比较高的，特别是阴离子交换器。经测试采用上述酸碱量再生时，再生排出的废液的酸碱浓度最大值基本接近进液浓度，可见有相当的酸碱没有得到利用就白白浪费了。造成制水的经济性不佳的原因，是进入正常生产后没有按要求进行经济调试；同时喷射器选型过大，使再生有关的参数难以匹配，不得不采用较多的酸碱进行再生也是一个不能忽略的因素。

　　4　对策及现场试验

　　4.1　对策

　　根据柳州电厂一级除盐水系统运行不稳定的原因，是系统存在一定的缺陷、喷射器选型过大及人员素质不高，因此，采取了如下对策。
　　①修复系统存在缺陷的表计，使之运行正常、指示正确。将原安装在聚合剂加药间的酸碱浓度计取样监测点、变送器移至酸碱计量箱附近，并增设就地浓度指示表，使监测点的距离由60多米缩短为约10 m，调节、监视更方便直观，提高了再生酸碱浓度调节的及时性及准确性。
　　②选取参数较小的酸碱喷射器取代原来的喷射器。阴离子交换器选用BPS-1500型，阳离子交换器选用BPS-2000型，满足了再生调节的要求。
　　③根据再生班人员新手多、经验不足的特点，就再生、离子交换原理及操作注意事项进行了一次较全面的培训，并在再生中进行操作示范指导，以此提高系统再生的质量。
　　经采取上述措施后，系统制水不稳定及交换器再生后不能备用的问题得到了彻底解决。

　　4.2　现场试验

　　为提高一级除盐水系统制水的经济性，采用“简单比较法”对系统进行一次全面的调试，即重点考核制水量及酸碱用量，其它参数(如再生的酸碱浓度、时间、流量等)则根据本系统的特点及经验选取。改变再生酸碱用量，统计周期制水量，然后逐个进行比较，选出水质合格、水量又不明显降低的再生剂用量作为再生时的酸碱用量。通过反复的调整试验及统计比较，在周期制水量与原来相比基本不变，水质符合要求的情况下，阳离子交换器周期再生用酸量由原来的1 044 kg降为783 kg，减少了25%的用酸量；阴离子交换器周期再生用碱量由原来的1 120 kg降为350 kg，减少了68.75%的用碱量，效果十分明显。

　　5　结论

　　柳州电厂一级除盐水系统运行不稳定的主要原因是再生酸碱喷射器选型过大，同时设备、系统存在一些缺陷及部分再生人员业务不熟悉引起再生时树脂乱层。解决存在的问题后，制水系统实现了稳定运行。“简单比较法”是水处理系统经济调试的一种有效方法。