弱酸阳离子交换器改造

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1、弱酸阳离子交换器改造　　(内蒙古丰泰发电有限公司，内蒙古呼和浩特010030) 　　摘要：文章阐述了丰泰发电厂弱酸阳离子交换器现状，对设备存在的问题及原因进行了分析，提出了改造措施，并进行了改造后效果及经济比较。 　　关键词：双流弱酸阳离子交换器；中排装置；改造 　　中图分类号：TM621.8文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)16—0112—02 　　丰泰发电厂为2×200MW热电机组；循环水的循环方式为闭式循环冷却水系统，以地下水作为循环补充水。循环冷却水系统采用弱酸阳离子

2、交换器处理；系统共有4台Φ3000双流弱酸阳离子交换器，设计单台正常出力280T/H，装填树脂型号为D113型树脂。在设备运行前期，四台双流弱酸阳离子交换器先后出现树脂捕捉器树脂堵塞，运行中偏流，不能达到正常出力的问题，而且树脂损耗大，周期制水量低，酸耗大。为了解决这一问题，经过分析研究，对弱酸阳离子交换器进行改造。 1弱酸阳离子交换器现状 1.1设备的运行方式 　　740)this.width=740"border=undefined> 　　双流弱酸阳离子交换器的结构和工作原理如图1，上

3、下层树脂层高为上层1100mm，下层1400mm。出水装置为母管支管式。运行时，水由上下入口同时进入，分别经上下部树脂层进行交换后，由中部出水装置处汇集送出。正常出力为上下入口流量140t/h；失效后，先反洗树脂层，然后再生。使酸液自上而下通过整个树脂层。最后自上而下对整个树脂层进行置换和正洗。 　　再生步骤为：小反洗—大反洗—沉降放水—进酸—置换—正洗。其中小反洗每个周期进行，大反洗每10个周期清洗一次。 1.2设备存在问题 　　该系统2001年8月投入运行以来，在4个月期间先后出现以下问题：

4、①双流弱酸阳离子交换器漏树脂，造成树脂捕捉器堵塞，出入口压力增大，树脂流失量多。 　　②出力达不到要求。在设备出现漏树脂后，运行工况为上入口流量100t/h，下入口流量50t/h运行，此状态下树脂流失量较少，但下层树脂利用率低。如流量增大则出现树脂捕捉器堵塞，反而使流量减少。 　　③运行中经常出现偏流现象，偏流造成运行时间缩短，周期制水量低，再生频繁，酸耗增加。 　　此外，由于循环水弱酸水补水量不足，造成循环冷却水浓缩倍率居高不下，排污量增大。不仅浪费水资源，还存在凝汽器铜管结垢隐患，影响机组的安

5、全、经济、稳定运行。 2原因分析 　　经过对双流弱酸阳离子交换器打开检查，中间排水装置损坏，分析原因由以下几方面造成中排装置损坏。 2.1反洗时水流冲击力大 　　在失效再生时小反洗对中排装置作用力小，大反洗时流量最大到达120t/h，中排装置所占面积约为所在截面积的1/3以上，反洗水流在经过中排装置时流速加快，中排装置承受较大向上作用力。 2.2中排出水管在运行中震动 　　运行中，由于上下入口流量不相等，压力变化，上下树脂层阻力不同的原因，中排出水管受力不均匀，造成中排装置震动。 　　

6、2.3双流弱酸阳离子交换器对流量要求较为严格，要求上下进水流量基本一致 　　而设备所使用的为浮子流量计，浮子流量计误差大，控制流量不准确。在运行中上下入口流量不相等，造成中间排水装置震动。在大反洗时，因流量的不准确引起大流量冲击中排装置。 　　2.4中间排水装置损坏变形，引起树脂捕捉器堵塞 　　由于中间排水装置损坏变形，使中排装置连接部件间隙增大，树脂随水流进入中排装置到达树脂捕捉器汇集，引起树脂捕捉器堵塞。出力达不到要求。由于树脂随水流进入中排装置，长时间运行，树脂层空洞，上层树脂层填补空洞，

7、顶部树脂层平面倾斜，水流阻力不均匀，引起偏流现象。 3采取的改造措施 3.1中排装置结构 　　中排装置为鱼刺型不锈钢结构，母管末端用垫板支撑，抱卡固定。支管用槽型钢支撑，抱卡固定，垫板及槽钢用衬胶防腐，固定用抱卡、垫片、螺母采用普通不锈钢。 　　740)this.width=740"border=undefined> 　　中排装置支管结构由内到外由多孔支撑管、不锈钢绕丝拉劲，梯形不锈钢绕丝组成。多孔支撑管起限流和支撑作用，不锈钢绕丝拉劲起固定不锈钢绕丝，防止间隙发生改变并在

8、支撑管和绕丝间形成间隙的作用：梯形不锈钢绕丝起均匀排水并防止树脂跑出的作用，不锈钢绕丝间隙0.2～0.25mm之间。D113树脂颗粒直径＞0.315mm。树脂不会随水流进入中排管内。 3.2改造措施 　　3.2.1加强中排装置支撑部件强度，保证中排装置在反洗水流及运行中水流引起震动的牢固性。对支撑母管垫板增加厚度，由单支撑改为双重支撑，支管一条槽钢支撑改为两条槽钢固定。 　　3.2.2更换固定件，增加强度，更换材质，由4