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内蒙古岱海发电有限责任公司荣获2016电力金桥奖项目奖

2017-7-26 12:18| 发布者: admin| 查看: 153| 评论: 0

摘要: 近年来随着我国电力工业的迅猛发展,火电机组的装机容量和压力等级参数不断提高,热力系统金属材料对水汽中杂质的敏感度也不断增加,机组的安全稳定运行对热力系统的水汽品质提出了更为严格的要求。凝结水精处理系统 ...

近年来随着我国电力工业的迅猛发展,火电机组的装机容量和压力等级参数不断提高,热力系统金属材料对水汽中杂质的敏感度也不断增加,机组的安全稳定运行对热力系统的水汽品质提出了更为严格的要求。凝结水精处理系统是保证高参数大容量机组安全运行不可缺少的重要设备,凝结水精处理系统的可靠运行对于保障机组热力系统水汽品质具有重要作用,尤其是高参数机组。


2000年之后新投产的火电机组中,亚临界空冷机组80%设计了粉末树脂覆盖过滤器精处理系统,95%以上的湿冷机组及超临界以上空冷机组都设计了含有高速混床的精处理系统。


但是,目前许多电厂的凝结水精处理系统存在周期制水量低、失效终点控制不合理、出水漏氯漏钠量大、由于压差大或水温高而频繁退出运行等问题,这些问题的存在已经严重影响到高参数机组的安全经济稳定运行,直接影响是精处理运行成本居高不下、锅炉排污率偏大、启机水冲洗时间长、热力系统水汽品质差、树脂和滤元更换频繁、水冷壁及汽轮机叶片腐蚀沉积问题严重等。


电厂常规解决上述问题的手段是提高树脂的再生频率、加大锅炉排污、放宽精处理出水水质、频繁更换树脂、加大酸碱及自用水量或不投精处理,这些措施治标不治本,只能作为临时性的应对措施。



国内凝结水精处理系统型式多样:有管式过滤器+高速混床、前置阳床+高速混床、粉末树脂过滤器、粉末树脂过滤器+高速混床、阴阳分床等各种组合型式。运行方式也不尽相同:有氢型运行方式和氨化运行方式等。因此针对不同精处理系统及不同的运行方式所遇到的周期制水量偏低、树脂分离效果差、再生不彻底、精处理出水漏氯漏钠量大等问题,目前国内对此进行研究的全面性、系统性和深度均不够。


本项目对高参数机组精处理系统运行工况优化问题,在不同类型、不同容量的机组上开展了大量的试验研究,重点针对目前应用比较广泛的湿冷机组凝结水精处理高速混床系统和直接空冷机组凝结水精处理粉末树脂覆盖过滤器系统存在的上述问题。


为了优化高速混床树脂再生工艺参数,针对现场普遍存在的树脂分离效果差、再生不彻底、精处理出水漏氯、漏钠量大等问题,在开发、研制了树脂再生度测定方法、树脂分离度测试系统、罐体树脂取样器的基础上,对高速混床树脂再生工艺进行了现场调整优化试验,摸索和总结了一套树脂再生过程监控方法,获得了高速混床树脂最优再生过程控制方法和参数。


为了提高空冷机组凝结水精处理粉末树脂覆盖过滤器系统运行的经济性和可靠性,通过研究直接空冷机组汽水系统离子迁移规律,评估了凝结水系统中二氧化碳对水汽指标的影响,实施现场运行工艺的优化调整,并进行了粉末树脂国产化工艺转型试验,总结提出了一整套系统的粉末树脂覆盖过滤器存在问题分析及系统运行优化方案,使粉末树脂覆盖过滤器系统在安全、经济的方式下运行,起到了节约树脂用量和自用水量、节省运行成本、减少污染物排放等积极作用,提高了电厂精处理粉末树脂覆盖过滤器系统的运行水平和周期制水量,降低了精处理系统的运行成本。


本课题的研究成功将具有非常重要的现实意义和实用价值,通过提高凝结水精处理系统的安全经济稳定运行水平、提高精处理系统的周期制水量和出水水质质量,可以大幅节约运行成本,能在很大程度上改善机组热力系统的水汽品质和腐蚀沉积状态,对机组安全稳定经济运行有着重要的意义。


2     研究内容

2.1  湿冷机组凝结水精处理高速混床处理系统运行工况优化试验研究

1)树脂再生度测定方法的研究

2)树脂分离度测试系统的研制

3)罐体树脂取样器的研制

4)电极法测定电厂凝结水、给水中的微量氨含量的研究

5)凝结水给水微量氨在线监测装置的研制

6)精处理阴、阳树脂再生动态监测试验研究

7)高速混床运行工况调整试验及失效终点指标优化研究

2.2  空冷机组凝结水精处理粉末树脂覆盖过滤器系统运行工况优化试验研究

1)凝结水系统中二氧化碳对水汽指标的影响评估研究

2)粉末树脂过滤器铺膜工艺优化试验研究

3)粉末树脂国产化工艺试验研究

4)粉末树脂覆盖过滤器系统运行工况优化试验研究


3     技术路线

采取调研、现场试验、实际运行工况及工艺流程的调整和试验室测试相结合的研究方法开展研究工作。

1)湿冷机组凝结水精处理高速混床处理系统运行工况优化试验研究


 先对华北地区及部分沿海电站进行凝结水精处理系统运行的专项调研,根据机组运行数据及检修情况初步分析汇总凝结水精处理系统存在的问题及形成原因。然后,以300MW600MW凝结水精处理系统作为代表性研究系统,首先对凝结水精处理前、后水样和树脂进行定性定量分析,在此基础上进行定性分析研究,重点对精处理高速混床树脂的再生工艺参数如树脂再生度、分离度、再生过程动态监测方法等目前尚没有定量解决方案的关键指标进行深入研究,确定一套精处理树脂再生工艺最优控制方案,根据现场情况总结出能够大幅提高凝结水精处理周期制水量和出水水质质量的方案及相应措施。最后对精处理系统运行方式作出评价,总结出精处理高速混床氢型运行的失效终点控制方案。


2)空冷机组凝结水精处理粉末树脂覆盖过滤器系统运行工况优化试验研究

600MW空冷机组凝结水精处理系统粉末树脂覆盖过滤器系统为依托,首先进行资料收集和调研,现场跟踪过滤器运行、爆膜等过程,初步分析影响凝结水精处理粉末树脂覆盖过滤器系统周期制水量和出水水质的原因,然后,取代表性的水样和粉末树脂在实验室进行定性和定量分析,找出空冷机组精处理系统存在的问题,在此基础上提出相应的解决方案及措施,并对精处理系统运行情况进行评价和优化。最后对精处理粉末树脂过滤器系统进行了国产化工艺试验,通过现场跟踪与实验室取样测试对比分析,得出粉末树脂国产化是否可行的结论。


4     创新点


4.1  湿冷机组凝结水精处理高速混床处理系统运行工况优化试验研究

1     研制了一套精处理阴阳树脂分离度测定系统。

2     研制了一套简便实用并且能取到罐体各个部位树脂的便携式取样器。

3     首次通过试验建立了运行树脂再生度测定方法,成功应用于现场调整试验,并进行了验证比对。

4     首次采用对再生洗脱液进行动态监测的方法,研究确定了不同类型机组精处理阴、阳树脂再生的最优再生参数。

5     研究了电极法在电厂给水凝结水微量氨含量分析检测中的应用。

6     研制了一套电厂水汽中微量氨含量在线监测装置。

7     研究了氢型高速混床失效终点控制方案的优化。

8     理论推导了再生碱液中氯化钠含量对再生效果的影响程度,并通过试验验证。


4.2  空冷机组凝结水精处理粉末树脂覆盖过滤器系统运行工况优化试验研究

1)研究了粉末树脂覆盖过滤器在设计上存在的铺膜泵、保持泵选型不匹配所造成的铺膜不均匀问题,通过对覆盖过滤器布水装置的改造,优化了过滤器的进水流场分布,使过滤器铺膜效果得到很大的改善。

2)开展了各种国产及进口粉末树脂浸泡溶出物痕量离子色谱分析及TOC含量检测试验,通过改变阴阳树脂制造工艺及配比,找到了最适合直接空冷机组水汽指标要求的粉末树脂类型及配比,改善了600MW汽包机组氢氧化钠处理工况的水汽质量。

3)采用了除气电导率和Godecetal二氧化碳检测技术来测量水汽系统中二氧化碳浓度,计算了二氧化碳对水汽系统氢电导率的贡献率,明确了汽水中溶解二氧化碳浓度对直接空冷机组汽水品质及系统设备的影响。


5     成果


5.1  实物成果

   1)工业水处理离子交换树脂分离度测试系统

   2)工业水处理罐体树脂取样器

5.2  检测方法

   1)工业水处理离子交换树脂再生度测定方法

   2)树脂再生动态监测方法

5.3  专利

投稿联系人:张小姐 13701278405/010-52257305

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