許多公用事業(yè)和工業(yè)發(fā)電系統(tǒng)依賴于蒸汽冷凝物回路，包括使用直流蒸汽發(fā)生器（OTSG），關(guān)鍵和超臨界蒸汽發(fā)生器，核燃料沸水反應(yīng)堆（BWR）和壓水反應(yīng)堆（PWR）的設(shè)施?；厥蘸突厥栈亓骼淠魇秋@著降低運(yùn)營(yíng)成本的明顯方法。但是，必須仔細(xì)凈化流以去除可能導(dǎo)致系統(tǒng)元件泄漏和腐蝕的污染物。
冷凝拋光樹脂具有凈化過程獨(dú)特應(yīng)用，它可以處理蒸汽系統(tǒng)本身產(chǎn)生的雜質(zhì)，而不是原水分析產(chǎn)生的雜質(zhì)。在選擇冷凝水拋光樹脂時(shí)，必須考慮幾個(gè)因素。
是否需要進(jìn)行冷凝拋光
在典型的發(fā)電廠蒸汽冷凝水回路中，蒸汽通過一系列渦輪機(jī)，耗費(fèi)其大部分能量。蒸汽通過熱交換器系統(tǒng)冷凝，然后返回鍋爐，在那里它被轉(zhuǎn)換回蒸汽。
在這些系統(tǒng)中，冷凝水純度是一個(gè)問題，特別是在高壓公用事業(yè)單位，其中冷凝水代表鍋爐給水的大部分，這使其成為污染物的主要來源。雜質(zhì)通過真空引起的泄漏，系統(tǒng)內(nèi)金屬表面的腐蝕以及不小心的修復(fù)工作進(jìn)入流中。這些系統(tǒng)故障還允許冷凝器系統(tǒng)中的冷卻水泄漏到冷凝物流中，這是一種更嚴(yán)重的污染威脅。回流冷凝水的凈化或“拋光”對(duì)于保證下游鍋爐的高質(zhì)量給水至關(guān)重要。
深床拋光如何工作
冷凝水拋光系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括兩種方法：使用珠狀冷凝水拋光樹脂深床，并使用粉末狀離子交換樹脂作為過濾元件上的預(yù)涂層介質(zhì)。雖然粉末樹脂預(yù)涂層系統(tǒng)提供良好的過濾，但它們的脫礦能力有限，因?yàn)闃渲捏w積受到隔膜過濾器上可用預(yù)涂層深度的限制。相比之下，即使在高流速條件下，深層離子交換樹脂也能輕易去除溶解的離子污染物。
深床系統(tǒng)通過深層過濾去除懸浮的腐蝕產(chǎn)物，這意味著懸浮的顆粒深入滲透到冷凝水拋光樹脂床中而不是積聚在頂部表面上。這使深床具有高過濾能力。然而，要完全實(shí)現(xiàn)這種能力，保持高流速并選擇合適的珠粒尺寸至關(guān)重要。平衡壓降和過濾特性與可用于傳質(zhì)和離子交換動(dòng)力學(xué)的表面積的平衡也是必要的。
確定使用冷凝水拋光時(shí)
鍋爐壓力在確定冷凝水拋光系統(tǒng)的需求方面起著重要作用。在蒸汽壓力低（低于4000Kpa）的系統(tǒng)中，通常不需要冷凝水拋光。在這些系統(tǒng)中，可以處理鍋爐給水以防止硬垢形成和鍋爐腐蝕。添加化學(xué)品（例如磷酸鹽），粗顆粒過濾和脫碳通常足以從冷凝物流中去除污染物。
對(duì)于中壓（4000-16500 Kpa）和高壓（16500 Kpa以上）系統(tǒng)，冷凝水拋光變得更加必要。雖然中壓系統(tǒng)可以通過鍋爐排污來控制給水脫鹽，但也可以使用陰離子床去除礦物質(zhì)。冷凝物“清除”或陽(yáng)離子交換也經(jīng)常用于從渦輪機(jī)返回的冷凝物中去除腐蝕產(chǎn)物。高壓系統(tǒng)通常是“零固體”系統(tǒng)，需要冷凝物拋光以滿足主要污染物離子的水質(zhì)要求。全流量冷凝水拋光對(duì)于去除可溶性和不溶性腐蝕產(chǎn)物以及去除冷凝器泄漏引起的污染物離子至關(guān)重要。
選擇哪種系統(tǒng)？
凝水拋光樹脂可以多種方式用于處理冷凝物。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置和污染物去除需求，每種應(yīng)用都具有特定的優(yōu)勢(shì)。
陽(yáng)離子交換（冷凝水清除） - 冷凝水清除主要用于工業(yè)低壓和中壓鍋爐，以去除冷凝水中的腐蝕產(chǎn)物。該系統(tǒng)由大孔強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹脂的深床組成，其以鈉或胺形式操作。在樹脂床上深入過濾不溶性顆粒腐蝕產(chǎn)物，并且一些硬度離子與樹脂上的陽(yáng)離子互換。陽(yáng)離子樹脂離子形式的選擇取決于循環(huán)水系統(tǒng)的化學(xué)性質(zhì)。
陽(yáng)離子/陰離子混床 - 凝聚物拋光中最常用的離子交換系統(tǒng)是強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹脂和強(qiáng)堿陰離子交換樹脂的混合床。它可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的軟化水，因?yàn)橐环N樹脂的離子泄漏很快就會(huì)從水中排出。通過保持足夠高的流速以保持表面濾餅不形成 - 通常約120米/小時(shí)來實(shí)現(xiàn)深床，深度過濾。床深度約為1米允許床上的壓降保持在經(jīng)濟(jì)上可接受的水平。在大多數(shù)情況下，混床系統(tǒng)由幾個(gè)并行操作的容器組成，因此使用過的樹脂被轉(zhuǎn)移到一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)進(jìn)行清理和再生。有時(shí)，使用一次性樹脂。
強(qiáng)陽(yáng)離子/陰離子樹脂混合床后的鉛陽(yáng)離子樹脂 - 該系統(tǒng)是混床系統(tǒng)的一種變體，解決了使用所有揮發(fā)性處理（AVT）時(shí)的常見問題。在AVT中，氨或其他揮發(fā)性胺用于調(diào)節(jié)水的pH值并控制腐蝕。當(dāng)AVT用于蒸汽 - 冷凝循環(huán)時(shí)，胺攜帶頂部并與蒸汽一起運(yùn)輸。當(dāng)含胺蒸汽冷凝時(shí)，它產(chǎn)生的冷凝物流的胺含量范圍為0.2-1.0ppm。在冷凝物拋光過程中，該胺易于交換到陽(yáng)離子樹脂上。最終，陽(yáng)離子樹脂變?yōu)榘沸问?，并且胺突破到冷凝物拋光機(jī)流出物流中。
一種解決方案是通過在氫氣形式的陽(yáng)離子樹脂到達(dá)混合床之前處理冷凝物來除去胺。該初始陽(yáng)離子床處理還可去除腐蝕產(chǎn)物。這消除了胺負(fù)載和混合床上的固體污染，這意味著混合床運(yùn)行長(zhǎng)度可以延長(zhǎng)至數(shù)月。初始鉛陽(yáng)離子的再生可以比混合床的再生更頻繁地進(jìn)行，減少了混床
再生的困難
陽(yáng)離子 - 陰離子 - 陽(yáng)離子堆積床 - 該過程使用單個(gè)罐，隔室包含單獨(dú)的陽(yáng)離子，陰離子和陽(yáng)離子樹脂層。冷凝水拋光陰陽(yáng)樹脂從不混合。每個(gè)都進(jìn)入自己的外部再生容器。該系統(tǒng)設(shè)置確保在拖尾陽(yáng)離子樹脂中拋光鉛陽(yáng)離子的泄漏。最終的水質(zhì)取決于拖尾陽(yáng)離子樹脂再生劑沖洗和兩種陽(yáng)離子樹脂的可浸出特性。
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