超临界高背压机组凝结水精处理系统方案选择

刘霞+董正帅

摘 要：超临界高背压热电联产机组凝结水水温高，且对水质要求严格，传统工艺中仅粉末覆盖过滤器+高速混床处理工艺可以适用。本文通过技术和经济比较，认为可反洗耐高温前置除铁过滤器+耐高温高速混床（耐高温树脂）工艺更适用于超临界高背压热电联产机组。

关键词：超临界高背压机组；凝结水精处理；方案

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.149

0 引言

目前国内大多新建热电厂均采用高背压供热，即利用供热凝汽器回收汽轮机排汽余热对热网循环水进行一级加热，机组抽气进行二级加热，满足热网供水要求，实现冷源损失全部回收。汽轮机运行高背压供热工况，能够极大的降低机组煤耗，具有优良的经济价值，正被广泛应用于新建供热机组及已有供热机组的改造。

新疆某电厂建设2×350MW超临界燃煤间冷供热机组，每台机组凝结水：凝汽工况：夏季流量：894.03t/h，压力 ≤4.0MPa，温度69.12℃；高背压供热工况流量： 853.014 t/h 压力≤4.0MPa，温度71.33℃。

1 超临界机组常用凝结水精处理工艺

1.1 超临界机组凝结水精处理系统出水水质要求

根据《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》GB/T 12145-2016，超临界机组凝结水精处理系统出水水质要求：氢电导率（25℃）≤0.10μs/cm； 钠≤2μg/L； 氯离子≤1μg/L； 铁≤5μg/L； 二氧化硅≤10μg/L。

1.2 超临界机组凝结水精处理系统常见处理工艺

国内超临界机组采用的凝结水精处理工艺常用为以下几种：

1.2.1 超临界直接空冷机组

采用粉末覆盖过滤器+高速混床处理工艺，机组启动阶段采用粉末覆盖过滤器去除水中的铁离子，系统设计耐温65℃，高于65℃切换高速混床，采用粉末覆盖过滤器处理凝结水。

1.2.2 超临界间接空冷机组

采用前置过滤器+高速混床处理工艺，机组启动阶段采用前置过滤器去除水中的铁离子，系统设计耐温60℃，高于60℃切换前置过滤器及高速混床装置，旁路凝结水。

1.2.3 超临界湿冷机组

采用前置过滤器+高速混床处理工艺，机组启动阶段采用前置过滤器去除水中的铁离子，系统设计耐温50℃，高于50℃切换前置过滤器及高速混床装置，旁路凝结水。

2 超临界高背压机组凝结水精处理工艺对比

由于高背压机组凝结水精处理系统进水温度一般在70～90℃之间，除粉末过滤器外，其他常规处理工艺均无法满足高背压机组凝结水精处理要求。但粉末树脂的除盐效果不如高速混床用树脂，高温阶段使用粉末树脂过滤器处理凝结水中的离子杂质效果不佳，很多时候只能依靠降低系统负荷，降低凝结水水温，投入高速混床以保证出水水质。

通过对传统工艺设备进行技术改进，已出现耐高温除铁过滤器[1]、耐高温高速混床、耐高温树脂[2]等新的工艺设备及产品。

超臨界高背压热电联产机组凝结水精处理系统需要对凝结水进行100%处理。超临界高背压机组凝结水精处理系统可采用以下两种方案：

方案一为新工艺流程：凝结水泵→可反洗耐高温前置除铁过滤器→耐高温高速混床（耐高温树脂）→轴封加热器。

每台机组凝结水精处理采用2×100%可反洗耐高温前置除铁过滤器+3×50%耐高温高速混床（耐高温树脂）处理系统，并设置100%的旁路。两台机组共用一套混床体外再生装置。

方案二为传统工艺流程：凝结水泵→粉末覆盖过滤器→高速混床→轴封加热器。

每台机组凝结水精处理采用2×100%粉末覆盖过滤器+3×50%高速混床处理系统，并设置100%的旁路。两台机组共用一套混床体外再生装置，粉末覆盖过滤器共用铺膜系统。

方案一和方案二从基建费用、运行费用等方面进行比较，比较结果见表1经济对比表。

3 结论

由表1可知，方案二比方案一节省初投资约400万元，方案一比方案二节省年运行费约242.31万元。

虽然方案一初步投资较高，但年运行费用明显低于方案二，且采用方案一，凝结水精处理系统无需降负荷运行，不仅提高了运行效益，而且提高了系统的安全稳定性，因而最终选用方案一作为该电厂的凝结水精处理系统处理方案。

参考文献：

[1]佟卫波.超临界供热机组热网疏水回收方式及除铁处理方法论证[J].吉林电力，2014，42（05）：41-43.

[2]胡久青，孟健健，徐斌.国产凝结水精处理用均粒高温树脂的研究及应用[J].广东化工，2015，42（22）：79-82.