凝結(jié)水處理
火力發(fā)電廠鍋爐的給水由汽輪機(jī)凝結(jié)水和鍋爐補(bǔ)給水組成。凝結(jié)水是鍋爐給水的主要組成部分，它的量占鍋爐給水總量的90%以上。由此可知，給水質(zhì)量在很大程度上取決于凝結(jié)水的水質(zhì)。因此對給水質(zhì)量要求很高的現(xiàn)代高參數(shù)機(jī)組，除了鍋爐補(bǔ)給水需進(jìn)行凈化處理外，凝結(jié)水也需進(jìn)行凈化處理。由于這是對含雜質(zhì)很低的水進(jìn)行深度處理，因此又稱凝結(jié)水精處理。
**節(jié)概述
一、凝結(jié)水的污染
火力發(fā)電廠的汽輪機(jī)凝結(jié)水是蒸汽在汽輪機(jī)中作完功以后冷凝形成的。照理，凝結(jié)水應(yīng)該是很純凈的，但實(shí)際上在形成過程中因某些原因會(huì)受到一定程度的污染，這些原因大致有以下幾方面。
1．凝汽器漏冷卻水
凝結(jié)水污染的主要原因之一是冷卻水從汽輪機(jī)凝汽器不嚴(yán)密的部位漏至凝結(jié)水中。凝汽器不嚴(yán)密部位通常是在凝汽器銅管與管板的連接處，因?yàn)樵谄啓C(jī)的長期運(yùn)行過程中，由于工況的變動(dòng)必然會(huì)使凝汽器內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，所以即使凝汽器的制造和安裝質(zhì)量教好，在使用中仍然會(huì)發(fā)生銅管與管板的連接處嚴(yán)密性降低，冷卻水漏入凝結(jié)水中的現(xiàn)象。
根據(jù)對許多大型機(jī)組的凝汽器所做的檢查得知，汽輪機(jī)凝結(jié)水受冷卻水污染的現(xiàn)象不可能*消除。在正常運(yùn)行情況下，有少量冷卻水滲漏到凝結(jié)水中的現(xiàn)象稱為凝汽器滲漏，嚴(yán)密性很好的凝汽器可以做到滲漏量為汽輪機(jī)額定負(fù)荷時(shí)凝結(jié)水量的0.0035%~0.01%，一般為0.01~0.05%。
當(dāng)凝汽器的銅管因制造缺陷或腐蝕而出現(xiàn)裂紋、穿孔或破損時(shí)，或者當(dāng)銅管與管板的固接不佳或遭到破壞時(shí)，則的冷卻水漏到凝結(jié)水中量會(huì)顯著的增大，這種現(xiàn)象稱為凝汽器滲漏。當(dāng)冷卻水漏入凝結(jié)水中時(shí)，該冷卻水中各種雜質(zhì)都將隨之混入凝結(jié)水中。凝結(jié)水因漏入冷卻水而增加的含鹽量與凝汽器泄露率和冷卻水含鹽量密切相關(guān).凝汽器泄漏對凝結(jié)水的污染程度還與汽輪機(jī)的負(fù)荷有關(guān)，因?yàn)槠啓C(jī)的負(fù)荷很低時(shí)，凝結(jié)水量大為減少，但漏入的冷卻水不因負(fù)荷的變化有多大變化，所以凝結(jié)水水質(zhì)的惡化更為明顯。
2.金屬腐蝕產(chǎn)物的污染
發(fā)電廠水汽系統(tǒng)的設(shè)備和管道，不可避免地要發(fā)生腐蝕，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，在水和蒸汽的沖刷下，這些腐蝕產(chǎn)物會(huì)進(jìn)入凝結(jié)水中，腐蝕產(chǎn)物的主要成分是鐵和銅的氧化物，其生成與許多因素有關(guān)，如：機(jī)組負(fù)荷的變化、設(shè)備停用期間保護(hù)的好壞、凝結(jié)水的ph值、給水的溶解氧及co2含量等。在這些因素中，凝結(jié)水中鐵銅受機(jī)組負(fù)荷變化的影響*為敏感，因?yàn)樨?fù)荷的變化會(huì)促進(jìn)設(shè)備及管壁上腐蝕產(chǎn)物的脫落，導(dǎo)致凝結(jié)水鐵銅含量明顯升高。測定數(shù)據(jù)表明，機(jī)組啟動(dòng)過程中鐵銅含量比正常運(yùn)行值要高十幾倍甚至幾十倍，致使長時(shí)間的沖洗才能達(dá)到正常值。
凝結(jié)水中金屬腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入鍋爐后，將在冷水壁管中沉積，并進(jìn)一步誘發(fā)腐蝕，所以凝結(jié)水中的腐蝕產(chǎn)物必須予以**。
此外，在補(bǔ)給水處理系統(tǒng)運(yùn)行不當(dāng)或事故情況下，也偶而會(huì)帶入溶解鹽類，但在正常情況下，由鍋爐補(bǔ)給水帶入的溶解鹽類是很微少的。
綜上所述，在機(jī)組運(yùn)行的過程中，凝結(jié)水會(huì)受到一定程度的污染，為此凝結(jié)水精處理就成為高參數(shù)火力發(fā)電廠水處理的一項(xiàng)重要任務(wù)。
二、凝結(jié)水處理的目的
隨著鍋爐機(jī)組參數(shù)的提高，給水水質(zhì)對機(jī)組安全運(yùn)行越來越重要，所要求的給水水質(zhì)也越來越高，直流鍋爐及亞臨界壓力及以上汽包鍋爐的凝結(jié)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)列于表2-1。從這些標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值來看，在機(jī)組的長期運(yùn)行中，要想穩(wěn)定地達(dá)到這些要求，不對汽機(jī)凝結(jié)水進(jìn)一步處理是很難實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)凝結(jié)水被污染引入雜質(zhì)的類別，所以凝結(jié)水處理的目的是：
（1）去除凝結(jié)水中的金屬腐蝕產(chǎn)物：
（2）去除凝結(jié)水中的微量溶解鹽類。
表2-1亞臨界機(jī)組凝結(jié)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
鍋爐參數(shù)
硬度
（umol/l）
溶氧
（ug/l）
電導(dǎo)率
（25oc,h+us/cm）
sio2
（ug/l）
na+
（ug/l）
15.68-18.62mpa
≦0.3
≦30
≦0.3
保證爐水sio2合格
≦10
三、凝結(jié)水處理的適用范圍和系統(tǒng)組成
1、結(jié)水處理應(yīng)考慮的因素
汽輪機(jī)凝結(jié)水是否要進(jìn)行處理，取決于多方面的因素，綜合起來有以下幾個(gè)方面：
（1）鍋爐的爐型和機(jī)組的參數(shù)；
（2）冷卻系統(tǒng)特性和冷卻水水種類（淡水、苦咸水或海水）；
（3）凝汽器的結(jié)構(gòu)及銅管的管材；
（4）機(jī)組的負(fù)荷特性，即基本負(fù)荷還是調(diào)峰負(fù)荷。
2.適用范圍
凝結(jié)水是否需要處理以及處理量多少，均與鍋爐的型式(汽包爐、直流爐)、參數(shù)、有無分離裝置、凝汽器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(冷卻方式、冷卻水含鹽量等)以及機(jī)組運(yùn)行特性(帶基本負(fù)荷、尖峰負(fù)荷、啟停次數(shù)等)有關(guān)。
(1)直流爐。超臨界壓力直流爐給水水質(zhì)要求較高，因此，對它的凝結(jié)水需要進(jìn)行全部處理。
高壓和亞臨界壓力直流爐的給水，一般只需要進(jìn)行部分處理；至于處理量的多少，取決于鍋爐有無汽水分離器、凝汽器有無泄漏的可能以及運(yùn)行的啟停次數(shù)等。
(2)汽包爐。對于裝有汽水分離裝置和給水清洗裝置的超高壓鍋爐的給水，其凝結(jié)水是否需要處理，可根據(jù)所使用冷卻水的情況而定：如果冷卻水是淡水，一般其凝結(jié)水不需要處理；如果冷卻水是海水或苦咸水，一般其凝結(jié)水需要進(jìn)行處理，處理量為50~100%。
3.凝結(jié)水處理系統(tǒng)的組成
結(jié)水處理系統(tǒng)由過濾和除鹽兩部分組成。過濾主要用來去除水中的金屬腐蝕產(chǎn)物，除鹽用于除去水中的溶解鹽類。在除鹽裝置除水管上應(yīng)安裝樹脂捕捉器，用以截留混床可能漏出的破碎樹脂。
出于對機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)性考慮，在火力發(fā)電廠亞臨界壓力及以上參數(shù)的汽包鍋爐機(jī)組及直流鍋爐機(jī)組中，設(shè)置凝結(jié)水精處理已成為一種普遍發(fā)展的趨勢。