凝结水精处理混床氨化运行
ammoniated Mix-bed Operation of Condensate Polishing 1 概述
嘉兴发电厂一期工程安装2台300 MW发电机组，每台机组设有3台中压凝
结水精处理混床，2台混床同时运行，1台混床备用，汽机凝结水进行100％处理。混床树脂设计为H－OH型运行。水汽系统采用加氨处理以提高pH值。机组正常运行时，控制锅炉给水pH值为9.2～9.4，氨量为0.80～0.85 mg/L。当发电机组正常运行条件下，汽轮机凝结水是比较纯净的，其主要杂质是人为加入的氨，绝大部分氨被精处理混床树脂除去。因此，精处理混床树脂的工作交换容量主要消耗于除去水中
方面，结果使混床中的H型阳树脂的工作交换能力很
型树脂。此时混床将发生
穿透现象，混床出
快被NH4所耗尽，并转化为
水中的Na+和Cl－也会增加，产水导电率升高，导致混床失效。因此，H－OH型混床运行制水周期较短，再生次数频繁，酸、碱耗也大。此外，H－OH型混床除去了水中不应除去的
，不利于热力设备的防腐，而且增加了水汽系统中氨的
补充量，也是不经济的。为了克服H－OH型混床的上述缺点，采用NH4－OH型混床运行工艺取代H－OH型混床是必要的。凝结水精处理混床实行氨化运行，可以大大延长混床运行制水周期，提高制水量，节约酸、碱耗，节约氨的用量，减少化学废水的排放，有利于环境保护，有较好的经济和社会效益。
2 系统设备配置与改造
凝结水精处理系统主要由以下设备组成： (1)混床。数量6台，直径2200 mm，树脂层高1000 mm，阳树脂体积∶阴树脂体积之比为3∶2，运行流速100～120 m/h；运行出力380～450 m3/h；工作压力<3.4 MPa；工作温度<50℃。
(2)阳树脂再生塔(兼分离塔)。数量1台，直径1800 mm。 (3)阴树脂再生塔。数量1台，直径1250 mm。 (4)树脂贮存塔。数量1台，直径1600 mm。 主要改造项目有： (1)安装Φ100 mm稀氨溶液再循环管道，将树脂再生塔出水管与再生自用水泵进口相连接。
(2)安装加氨系统。
3 精处理混床氨化运行条件
NH4－OH型混床中阳树脂为氨型，阴树脂为OH型，运行原理为：
RNH4＋ROH＋NaCl=RNa+RCl＋NH4OH
由于交换反应生成的是NH4OH属弱电解质，稳定性较差，所以上述反应的逆反应倾向较大。根据离子交换的选择性顺序，NH4型阳树脂对Na+的交换能力要弱于H型阳树脂。因此，NH4－OH混床若不采取有效措施，运行中容易发生Na+和Cl-等离子的泄漏。
根据离子交换平衡计划，如果要求混床出水Na+<1μg/L，Cl-<1.5μg/L，在不同出水pH值时，阳、阴树脂的再生度要求如表1。
表1 两种混术型式的阳,阴树脂再生度要求
混床型式 H-OH NH4-ON 出水pH值 7.0 9.4 阳树脂再生度(%) 阴树脂再生度(%) 61 99.83 11.6 97.0 从以上数据可见，氨型混床对树脂的再生度要求比氢型混床高得多，为了使氨型混床能达到如此高的再生度，对设备的合理性及再生工艺提出了很高的要求，必须确保阴阳树脂的有效分离，防止交叉污染。同时再生剂的质量应符合要求。
4 氨化混床运行情况
4.1 再生工艺
(1)失效树脂从混床输至阳再生塔进行空气擦洗； (2)移混脂至阳再生塔；
(3)在阳再生塔中进行树脂分层； (4)移阴树脂至阴再生塔；
(5)阴树脂用NaOH再生并进行氨循环； (6)阳树脂用HCl再生；
(7)阳阴树脂冲洗合格后输至贮存塔备用。 4.2 氨型混床运行情况
混床运行中就地实行氨化，正常运行周期为40～60天，最高达104天。整个制水周期内出水水质能达到氢电导率<0.15 μs/cm、钠<5 μg/L、二氧化硅<10
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μg/L，周期制水量可达30～40万m，最高达62万m。
以1号机A混床为例，运行制水周期为1999年3月15日至4月29日，共计运行46天，制水422272 m3。 (1)混床进水水质
pH 9.07～9.25
Na+ 1.1～27.0 μg/L
导电率 0.11～0.39 μs/cm SiO2 4.2～6.7 μg/L Fe 3.0～9.5 μg/L Cu 0 μg/L
0.80～0.85 mg/L
(2)混床出水控制指标 Na+ <5.0 μg/L
导电率 <0.15 μs/cm SiO2 <15 μg/L Fe <8 μg/L Cu <3μg/L 压差 <0.3 MPa
4.3 氨化混床实际运行出水水质
实际运行出水水质和混床出水钠离子分布分别见表2和图1。
图1 混床出水钠离子分布图
表2 氨化混床实际运行出水水质
项目 Na+(μg/L) SiO2(μg/L) 导电率(μs/cm) Fe(μg/L) Cu(μg/L) 最大 4.29 7.0 0.11 2.5 0 最小 0.02 2.9 0.06 0 0 平均 1.59 4.78 0.08 0.88 0 5 结语
(1)氨化混床制水周期长，达90天以上，最高可达178天。而原来H－OH
型混床制水周期仅5天左右，氨型混床制水量比氢型混床增加10倍。再生次数减少，能有效地节约酸、碱耗，减少再生工作量。
(2)氨化混床出水水质合格,即使在凝汽器泄漏时也能保持其出水合格。但为了避免引起给水pH过高，建议当凝汽器发生泄漏时，应投入备用的H－OH混床。 (3)氨化混床运行对设备和再生工艺要求很高，阳、阴树脂分离应较彻底，并使用高纯度的再生剂。
