火電廠凝結(jié)水精處理樹脂的選型、預(yù)處理及投運

馮悅剛

關(guān)鍵詞：精處理、樹脂、選型、預(yù)處理

一、概述

火力發(fā)電廠凝結(jié)水精處理單元是保證機(jī)組水汽系統(tǒng)設(shè)備安全運行、防止熱力系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢的重要屏障。隨著發(fā)電機(jī)組容量的增大和參數(shù)的提高，對給水質(zhì)量提出了越來越高的要求。大唐哈爾濱第一熱電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)自2008年11月投產(chǎn)以來，在線運行已達(dá)10年之久。在長期的運行過程中，樹脂的相互摩擦碰撞和再生時轉(zhuǎn)型形變引起樹脂破碎，同時還存在著氧化和離子污染等情況。導(dǎo)致樹脂交換容量降低，周期制水量減少且產(chǎn)水質(zhì)量下降，再生用酸、堿及除鹽水耗量增大，經(jīng)送大唐東北電力試驗研究院檢測，已達(dá)樹脂報廢標(biāo)準(zhǔn)，無法滿足企業(yè)生產(chǎn)和節(jié)能降耗的要求，需要對凝結(jié)水精處理樹脂進(jìn)行更換。

二、樹脂要求及選型

1、凝結(jié)水精處理樹脂的要求

凝結(jié)水精處理樹脂應(yīng)具有優(yōu)良的機(jī)械穩(wěn)定性和抗?jié)B透壓穩(wěn)定性，保證樹脂的使用壽命以及再生擦洗過程中樹脂的完好性;

陰陽樹脂必須具有良好的反洗分離性能，保證反洗分層時陰陽樹脂能夠徹底分離，減少酸堿再生過程中的交叉污染;

樹脂應(yīng)具有較高的交換容量，盡可能地提高高速混床的周期制水量。

2、新樹脂選型

大唐哈爾濱第一熱電廠原使用樹脂為美國羅門哈斯凝結(jié)水精處理專用樹脂。根據(jù)《凝結(jié)水精處理用離子交換樹脂》GB/T 3247-2016中規(guī)定的樹脂理化性能參數(shù)，我們對目前國內(nèi)使用最多的國產(chǎn)和進(jìn)口凝結(jié)水處理專用樹脂進(jìn)行了性能比對：

通過對比發(fā)現(xiàn)，國產(chǎn)樹脂與進(jìn)口樹脂在性能上差別不大，均能滿足凝結(jié)水精處理的技術(shù)要求。考慮到國產(chǎn)樹脂的價格優(yōu)勢，我廠選擇了由江蘇蘇青水處理工程集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的樹脂。

3、新樹脂檢測

新樹脂更換使用前，委托大唐東北電力試驗研究院對樹脂性能進(jìn)行檢測：

檢測結(jié)果表明，我廠采購的國產(chǎn)樹脂性能指標(biāo)均優(yōu)于《凝結(jié)水精處理用離子交換樹脂》GB/T 3247-2016的規(guī)定。

三、樹脂使用前的預(yù)處理

新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應(yīng)的物質(zhì)和少量的低聚合物，還有可能吸著鐵、銅、鋁等金屬離子，當(dāng)樹脂與水、酸或其它溶液相接觸時，上述可溶性雜質(zhì)，就會轉(zhuǎn)入溶液中，在使用初期，污染出水的水質(zhì)。所以，新樹脂在使用前必須做好預(yù)處理工作。

國產(chǎn)樹脂在出廠時沒有進(jìn)行使用前的預(yù)處理，出廠型式為RNa型和RCL型。陽樹脂在進(jìn)行預(yù)處理時應(yīng)先通酸再通堿，這樣以使樹脂有二次的漲縮過程，預(yù)處理就是利用樹脂在轉(zhuǎn)型過程中的體積漲縮將其孔徑內(nèi)可能殘存的低聚合物吐出來;若先通堿后通酸，樹脂只有一次轉(zhuǎn)型形變，其效果自然要差很多（陰樹脂先通堿再通酸）。為避免樹脂反復(fù)傳輸，減少工作量，我們對再生酸堿管道進(jìn)行：

1、陽樹脂的預(yù)處理

（1）陽樹脂填裝完畢后，首先進(jìn)行反洗，確保不低于80%的反洗膨脹率，以去除雜質(zhì)和細(xì)小的樹脂顆粒，直至反洗出水清澈、無色、無味、無泡沫為止。

（2）通入3.0～4.0%的HCL溶液，流速控制在4.0m/h左右，當(dāng)出口水中HCL濃度為1.5～2.0%時，停止通入HCL溶液;浸泡8小時以上，然后用除鹽水沖洗至出水pH值6～7為止。

（3）通入2.0～3.0%的NaOH溶液，流速控制在3.0～4.0m/h，當(dāng)出口水NaOH濃度達(dá)到1.5～2.0%時，停止通入NaOH溶液;浸泡8小時以上，然后用除鹽水沖洗至出水pH值7～8為止。

（4）再生：通過前期處理后的陽樹脂，需進(jìn)行2倍于正常再生計量的HCL溶液進(jìn)行再生，并置換、清洗合格后備用。

2、陰樹脂的預(yù)處理

（1）陰樹脂填裝完畢后，首先進(jìn)行反洗，確保不低于80%的反洗膨脹率，以去除雜質(zhì)和細(xì)小的樹脂顆粒，直至反洗出水清澈為止。

（2）通入2.0～3.0%的NaOH溶液，流速控制在4.0m/h左右，當(dāng)出口水中NaOH濃度為1.5～2.0%時，停止通入NaOH溶液;浸泡8小時以上，然后用除鹽水沖洗至出水pH值7～8為止。

（3）通入2.0～3.0%的HCL溶液，流速控制在3.0～4.0m/h，當(dāng)出口水HCL濃度達(dá)到1.5～2.0%時，停止通入HCL溶液;浸泡8小時以上，然后用除鹽水沖洗至出水pH≈7為止。

（4）再生：通過前期處理后的陽樹脂，需進(jìn)行2倍于正常再生計量的HCL溶液進(jìn)行再生，并置換、清洗合格后備用。

四、樹脂的投運

經(jīng)過預(yù)處理后的陰、陽樹脂需要進(jìn)行充分的混合并清洗至SC≈0.07us/cm，方可投入在線運行。

樹脂第一個運行周期結(jié)束后，需經(jīng)雙倍劑量再生液的再生，確保樹脂再生度，保證其工作交換容量，提高其在線運行時的產(chǎn)水品質(zhì)。

五、結(jié)語

凝結(jié)水精處理樹脂在長期運行過程中，由于需要進(jìn)行空氣擦洗而產(chǎn)生摩擦碰撞和再生時轉(zhuǎn)型形變引起樹脂破碎，同時還存在著氧化和有機(jī)物污染等情況。導(dǎo)致樹脂交換容量降低，周期制水量減少且產(chǎn)水質(zhì)量下降，再生用酸、堿及除鹽水耗量增大，這時應(yīng)考慮對樹脂進(jìn)行更換。

樹脂的選型應(yīng)滿足凝結(jié)水精處理的要求，在性能相同的情況下，也要注重經(jīng)濟(jì)性，目前國產(chǎn)的離子交換樹脂有了長足的進(jìn)步，也在行業(yè)內(nèi)有著越來越廣泛的應(yīng)用。

國產(chǎn)樹脂的使用前的預(yù)處理，可以保證去除新樹脂中含有的溶劑、未參加聚合反應(yīng)的物質(zhì)和少量的低聚合物，以及可能吸著的鐵、銅、鋁等金屬離子。

參考文獻(xiàn)：

【1】GB/T 5476-2013 《離子交換樹脂預(yù)處理方法》國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，2013-09-06發(fā)布，2014-01-31實施.

【2】GB/T? 3247-2016 《凝結(jié)水精處理用離子交換樹脂》國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，2016-02-24發(fā)布，2016-09-01實施.

【3】施鈞，王聚蒙，肖作善，1996. 熱力發(fā)電廠水處理[M]. 北京電力出版社.