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1、粉末树脂过滤器压差过高的原因及解决方法 李 鹏1,田文华1,梁建民2,和慧勇1,杨宝红1,贾予平1 1.西安热工研究院有限公司,陕西西安 7100322.华能铜川电厂,陕西铜川 727100 [摘要]对影响粉末树脂覆盖过滤器运行阻力因素进行的理论分析表明,过滤器压差增加过快的主要原因是进水悬浮物含量高、小粒径粉末树脂的比例大以及滤元受到污染。对此,可进行有效的机组停用保护,控制小粒径粉末树脂的比例以及对受到污染的滤元直接予以更换或进行化学清洗。陕西某电厂2×600 MW机组实施上述措施后,粉末树脂覆盖过滤器运行压
2、差和运行周期已能满足机组运行要求。 [关键词]直接空冷机组;粉末树脂;覆盖过滤器;滤元;压差;悬浮物;污染 [中图分类号] TM621.8 [文献标识码] A [文章编号] 1002-3364(2010)07-0090-05 [DOI编号] 10.3969/j.issn.1002-3364.2010.07.090 粉末树脂覆盖过滤器(简称过滤器)在直接空冷机组凝结水精处理系统使用较多[1]。运行情况表明,使用粉末树脂覆盖过滤器的机组普遍存在过滤器因运行压差增加过快造成频繁解列的现象[2]。以陕西某电厂2×600 MW机
3、组为例,每台机组配备3台过滤器,每台过滤器设计的正常出力为800 m3/h,而实际出力仅为300~400 m3/h时过滤器进出口压差即超标,导致运行周期仅为15天左右,达不到运行周期≥21天的设计值。为此,在现场试验的基础上,通过分析找出了过滤器运行压差增加过快的原因并提出了相应的解决方案。该方案实施后,对降低进水腐蚀产物含量,降低过滤器运行压差,延长过滤器运行周期具有明显效果。 1·过滤器运行压差影响因素 过滤器运行压差即水流通过滤元时产生的水头损失,它包括覆盖滤层的水头损失和滤元的水头损失两部分。 1.1 覆盖滤层水头损失 过
4、滤器刚开始运行时,覆盖的粉末树脂未粘附悬浮物,滤层的水头损失可用Carmen-Kozeny公式计算[2]: 式中:hf,0为运行初期滤层的水头损失;μ为水的动力粘度系数;u为滤速;m为孔隙率;ρ为液体密度;g为重力加速度;de为滤料的当量粒径;L为滤层高度。由式(1)可见,滤层水头损失与过滤速度(即滤元流通量)成正比,与滤层厚度(即铺膜量)成正比,与滤料(即粉末树脂和纤维粉)粒径的平方成反比,滤层孔隙率的减小也会明显增大水头损失。 在过滤器运行的前期以至中期,由于悬浮物沉积在滤层表面,使孔隙率变小,这时滤层的水头
5、损失可以用Ives经验公式[3]计算: forthequalityofreviewsandreview.Article26threview(a)theCCRAcompliance,whethercopiesofchecks;(B)whetherdoubleinvestigation;(C)submissionofprogramcompliance,investigationorexaminationofwhetherviewsareclear;(D)theborrower,guarantorloans 式中:t为运行时间
6、;hft为t时刻滤层的水头损失;ρ0为原水悬浮杂质含量;m0为树脂层初期孔隙率;K为比例系数。 式(2)表明,有悬浮物沉积的滤层其水头损失除与清洁滤层的初始水头损失有关外,还与进水悬浮物含量和过滤时间成线性正相关。 当过滤器运行至后期时,随着悬浮物沉积总量的增大,滤层密实度增加,孔隙率将进一步减小,这时的水头损失将随着过滤时间的增加而急剧增大。 1.2 滤元水头损失 对线绕式清洁滤元而言,滤元引起的水头损失(清洁滤元的初始压差)源于纤维线按照一定规则紧密缠绕后产生的阻力,主要与绕线材料的选择、缠绕方式及紧密程度、绕线缠绕的厚度等因
7、素有关。 对于投运后的滤元,其水头损失与滤层水头损失变化趋势相似。随着悬浮颗粒在滤元上不断被粘附和沉积,滤元的孔隙率变小,水头损失将随着运行时间的增加线性增大。在过滤器运行后期,滤元水头损失的增加速度将随着运行时间快速增加。另外,随着滤元受污染程度的不断加深,受污染滤元的初始压差将不断增加。 2·过滤器运行压差增加过快的原因分析 2.1 试验仪器及方法 试验仪器包括: (1)激光粒度分析仪(S3500型,美国); (2)扫描电子显微镜(FEI Quanta 400型,荷兰); (3)能谱分析仪(OXFORD IN
8、CA型,英国); (4)连续变体视显微镜(NTB-2B型,宁波永新)。
