CN111318059A - 一种精处理粉状滤料在线清洗系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种精处理粉末滤料在线清洗系统和方法，该清洗系统包括粉末树脂覆盖过滤器、辅助箱和清洗水箱；过滤器上设置有在线清洗专用排气管，用于及时排出清洗过程带入过滤器的空气，辅助箱上设置有特定高度的溢流管，用于确保在整个清洗过程中过滤器和辅助箱始终处于满水状态，溢流管上设置有氢电导率仪，用于在线监测清洗液的氢电导率；该方法可以在粉末树脂覆盖过滤器投运前对粉末滤料进行自动在线清洗，以去除粉末滤料中的可溶性杂质，从而确保过滤器出水水质满足运行要求。本发明的目的在于有效解决了粉末树脂覆盖过滤器因粉末滤料溶出物含量大导致水汽品质恶化的问题，且系统结构简单、设计合理，方法操控方便、应用效果好。

Description

一种精处理粉状滤料在线清洗系统和方法
技术领域
本发明涉及空冷机组精处理粉末树脂覆盖过滤器系统，具体涉及一种精处理过滤器用粉状滤料在线清洗系统和方法。
背景技术
空冷机组因具有显著的节水优势，在华北、西北等富煤缺水地区得到了广泛应用。与湿冷机组相比，空冷机组凝结水的总含盐量低、腐蚀产物含量高，水温高且波动较大。而粉末树脂覆盖过滤器具有过滤吸附能力强、适用温度范围广、无需分离和再生、无再生酸碱废水排放、占地面积小、投资少等优势，因此，在全国已投运的空冷机组中，采用粉末树脂覆盖过滤器作为凝结水精处理系统的占绝大多数。
粉末树脂覆盖过滤器运行前，先将一定比例的粉状滤料(阴阳粉末树脂、纤维粉)与水配制成一定浓度的浆液，然后通过铺膜系统将浆液覆盖在过滤器中的滤元上，使粉状滤料在滤元上形成一层完整、均匀的微孔滤层；运行时凝结水由滤元外进入，经滤层过滤后的水通过滤元上的孔进入管内，汇集至出水室后送出，在此过程中凝结水中的腐蚀固体颗粒物、溶解性离子、胶体硅等杂质被去除，从而进一步提高了凝结水水质。
粉末树脂和纤维粉虽然都是不溶于水的物质，但由于制造过程中低聚物的存在、杂质的污染、添加剂的加入以及原料带入的杂质等，在使用中经水的浸泡和冲刷均不可避免地会溶出一些杂质，包括有机物和无机离子，只不过溶出物含量的大小会因生产厂家、生产工艺、阳阴树脂比例以及原料品质的差别而不同。近年来，在粉末树脂覆盖过滤器的运行中频繁出现因粉末滤料(粉末树脂、纤维粉)的溶出物含量大而导致机组水汽品质恶化的现象，其中以单级粉末树脂覆盖过滤器作为凝结水精处理工艺的机组尤为明显。这不仅增加了精处理系统的运行成本，而且使热力设备存在严重腐蚀、结垢、积盐的隐患，威胁了机组的安全、经济、稳定运行。目前，更换粉末滤料产品是电厂唯一采用的解决措施，但此措施费用很高，大幅增加了电厂的运行成本。因此亟需开发一种简单、易行、有效、低成本的方法解决此类问题。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种精处理粉末滤料在线清洗系统和方法，以解决因粉末滤料溶出物含量大导致水汽品质恶化的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种精处理粉末滤料在线清洗系统，包括粉末树脂覆盖过滤器1、辅助箱2和清洗水箱3；所述粉末树脂覆盖过滤器1顶部设置有排空管26和排空阀6、在线清洗专用排气管4和排气阀5，粉末树脂覆盖过滤器1底部设置有过滤器进水管23及过滤器进水阀22、过滤器出水管25及过滤器出水阀24；所述辅助箱2上部设置有辅助箱进液管7、、辅助箱溢流管9以及与除盐水连通的辅助箱进水管，辅助箱进水管上设置有辅助箱进水阀8，辅助箱溢流管9上设置有氢电导仪10和声光报警器14，辅助箱2底部设置有辅助箱出液管21；所述清洗水箱3上部设置有与除盐水连通的清洗水箱进水管，清洗水箱进水管上设置有清洗水箱进水阀11，清洗水箱3侧边设置有液位开关12和就地液位计13，清洗水箱3底部设置有清洗水箱排出管，清洗水箱排出管分两路管路，管路上分别设置有清洗水箱排污阀15和清洗水箱出水阀16；所述辅助箱出液口21与铺膜泵19连接，铺膜泵19的出口通过铺膜泵出口气动碟阀20连接至过滤器进水管23；所述清洗水箱3出水通过清洗水箱出水阀16与注射泵17连接，注射泵17出口通过注射泵出口气动碟阀18连接至辅助箱出液管21；声光报警器14与氢电导表10连接，氢电导表10用于在线监测辅助箱溢流管9出水的氢电导率，声光报警器14用于接收氢电导表10发出的信号后发出声音和闪光警报。
所述在线清洗专用排气管4材质为不锈钢304或不锈钢316；管径为DN8mm～DN16mm；其与排空管26的接口距离过粉末树脂覆盖滤器壳体顶盖50～100mm处，位于壳体顶盖与排空阀6之间。
所述排气阀5为气动阀门。
所述辅助箱溢流管9呈倒“U”型，最高点与在线清洗专用排气管4最高点一致。
所述辅助箱溢流管9材质为不锈钢304或不锈钢316；管径为DN80mm～DN200mm。
所述清洗水箱3的液位开关12与清洗水箱进水阀11连锁，高液位关闭，低液位打开，防止在清洗时因液位太低，注射泵17抽空以及大量空气带入粉末树脂覆盖过滤器1，同时实现自动注水功能。
所述的精处理粉末滤料在线清洗系统的在线清洗方法，包括以下步骤：
步骤1，完成粉末树脂覆盖过滤器的铺膜过程，使规定量的粉末滤料在滤元表面形成完整、均匀的微孔滤层；
步骤2，保持铺膜泵19呈启动状态，保持铺膜泵出口气动碟阀20呈打开状态，维持水流在辅助箱2和粉末树脂覆盖过滤器1之间的循环，建立循环系统；
步骤3，打开清洗水箱进水阀11向清洗水箱3注水，清洗水箱进水阀11与液位开关12连锁，当达到高液位时，清洗水箱进水阀11关闭，注水过程结束；
步骤4，打开清洗水箱出水阀16，启动注射泵17，打开注射泵出口气动碟阀18，将除盐水不断地注射入步骤2建立的循环系统中，经过微孔滤层的清洗液经过辅助箱进液管7返回辅助箱2，多余的清洗液通过辅助箱溢流管9排入地沟；
步骤5，打开排气阀5，通过在线清洗专用排气管4将粉末树脂覆盖过滤器1中的空气及时排出；
步骤6，当清洗水箱3的水位到达就地液位计13的低液位时，液位开关12连锁启动，清洗水箱进水阀11打开，注水开始；
步骤7，当辅助箱溢流管9上的氢电导率表10数值达到设定条件时，声光报警器14发出声音和闪光警报；此时，关闭清洗水箱出水阀16和注射泵出口气动蝶阀18，停运注射泵17，关闭排气阀5；
步骤8，打开清洗水箱排污阀15，将清洗水箱3中残存的水排尽，整个清洗过程完毕。
清洗终点为自动判断，当辅助箱溢流管9上的氢电导率表10数值达到设定条件时，即氢电导率值在2～5min内不发生变化，传输信号至声光报警器14，声光报警器14发出声音和闪光警报。
步骤1所述的粉末滤料为粉末阳阴树脂和/或纤维粉。
和现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
(1)本发明提供的精处理粉末滤料在线清洗系统和方法，由于系统包括粉末树脂覆盖过滤器、辅助箱和清洗水箱；粉末树脂覆盖过滤器顶部设置有在线清洗专用排气管和排气阀，辅助箱上部设置有溢流管，辅助箱出液口与铺膜泵连接，铺膜泵的出口通过铺膜泵出口气动碟阀连接至过滤器进水管；清洗水箱出水通过清洗水箱出水阀与注射泵连接，注射泵出口通过注射泵出口气动碟阀连接至辅助箱出液管，实现了在精处理粉末覆盖过滤器投运前，对粉末滤料进行在线清洗以去除可溶性杂质的功能，确保了过滤器出水水质满足运行要求，有效解决了因粉末滤料溶出物含量大导致水汽品质恶化的问题，应用效果好。
(2)本发明提供的粉末滤料在线清洗方法，由于设置有在线清洗专用排气管，用于及时排出清洗过程带入过滤器的空气，设置有特定高度的溢流管，用于确保在整个清洗过程中过滤器和辅助箱始终处于满水状态，使得在整个清洗过程中不会破坏过滤器铺膜过程中形成的完整、均匀微孔滤层，从而保证了过滤器的过滤效率，对悬浮态腐蚀产物的去除效率可达90％以上，出水悬浮态腐蚀产物含量可控制在5.0μg/L以下。
(3)本发明提供了另外一种解决因粉末滤料溶出物含量大导致水汽品质恶化的方法，与以往唯一采用的直接更换粉末滤料的方法相比，由于可以在精处理粉末树脂覆盖过滤器投运前，对粉末滤料进行在线清洗，以去除粉末滤料中的可溶性杂质，节省了更换粉末滤料的费用，因此本发明的应用可大幅降低电厂的运行成本。
(4)本发明提供的在线清洗方法，可实现自动化操作，不增加人工劳动量，且清洗终点自动判断，杜绝了人为误判的现象。
附图说明
图1为本发明所述的在线清洗系统示意图。
附图标记说明：
1—粉末树脂覆盖过滤器，2—辅助箱，3—清洗水箱，4—在线清洗专用排气管，5—排气阀，6—排空阀，7—辅助箱进液管，8—辅助箱进水阀，9—辅助箱溢流管，10—氢电导率表，11—清洗水箱进水阀，12—液位开关，13—就地液位计，14—声光报警器，15—清洗水箱排污阀，16—清洗水箱出水阀，17—注射泵，18—注射泵出口气动蝶阀，19—铺膜泵，20—铺膜泵出口气动碟阀，21—辅助箱出液管，22—过滤器进水阀，23—过滤器进水管，24—过滤器出水阀，25—过滤器出水管，26—排空管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明提供的一种精处理粉末滤料在线清洗系统和方法，能够对凝结水精处理粉末覆盖过滤器用粉末滤料进行在线清洗，将粉末滤料的溶出物含量降低到不影响水汽品质的程度，使精处理粉末覆盖过滤器的出水水质满足运行要求，从而确保了热力系统的水汽品质及锅炉汽轮机等设备的安全。
如图1所示，一种精处理粉末滤料在线清洗系统，包括粉末树脂覆盖过滤器1、辅助箱2和清洗水箱3。粉末树脂覆盖过滤器1顶部设置有排空管26和排空阀6、在线清洗专用排气管4和排气阀5，粉末树脂覆盖过滤器1底部设置有过滤器进水管23及过滤器进水阀22、过滤器出水管25及过滤器出水阀24，辅助箱2上部设置有辅助箱进液管7、、辅助箱溢流管9以及与除盐水连通的辅助箱进水管，辅助箱进水管上设置有辅助箱进水阀8，辅助箱溢流管9上设置有氢电导仪10和声光报警器14，辅助箱2底部设置有辅助箱出液管21，清洗水箱3上部设置有与除盐水连通的清洗水箱进水阀管，清洗水箱进水管上设置有清洗水箱进水11，清洗水箱3侧边设置有液位开关12和就地液位计13，清洗水箱3底部设置有清洗水箱排出管，清洗水箱排出管分两路管路，管路上分别设置有清洗水箱排污阀15和清洗水箱出水阀16，上述辅助箱出液口21与铺膜泵19连接，铺膜泵19的出口通过铺膜泵出口气动碟阀20连接至过滤器进水管23。上述清洗水箱3出水通过清洗水箱出水阀16与注射泵17连接，注射泵17出口通过注射泵出口气动碟阀18连接至辅助箱出液管21。声光报警器14与氢电导表10连接，氢电导表10用于在线监测辅助箱溢流管9出水的氢电导率，声光报警器14用于接收氢电导表10发出的信号后发出声音和闪光警报。
所述在线清洗专用排气管4材质为不锈钢316，管径为DN8mm，与排空管的接口距离过滤器壳体顶盖80mm，排气阀5为气动碟阀。
所述辅助箱溢流管9材质为不锈钢316，管径为DN100mm，呈倒“U”型，最高点与所述在线清洗专用排气管4高度一致，保证清洗过程中所述粉末树脂覆盖过滤器1始终处于满水状态，在辅助箱溢流管9上设置有在线氢电导率表10及相应取样管路，用于判读清洗终点。
所述清洗水箱3的液位开关12与清洗水箱进水阀11连锁，高液位关闭，低液位打开，防止在清洗时因液位太低，注射泵17抽空以及大量空气带入粉末树脂覆盖过滤器1，并实现自动注水功能。
如图1所示，本发明提供一种精处理粉末滤料在线清洗方法，包括以下步骤：
步骤1，按照现有铺膜步序完成粉末树脂覆盖过滤器的铺膜过程，使规定量的粉末滤料(粉末阳阴树脂和/或纤维粉)在滤元表面形成完整、均匀的微孔滤层。
步骤2，保持铺膜泵19呈启动状态，保持铺膜泵出口气动碟阀20呈打开状态，维持水流在辅助箱2和粉末树脂覆盖过滤器1之间的循环，流量保持在300～400m3/h，此过程粉末树脂覆盖过滤器1和辅助箱2始终保持满水状态，建立循环系统。
步骤3，打开清洗水箱进水阀11向清洗水箱3注水，清洗水箱进水阀11与液位开关12连锁，当达到高液位时，清洗水箱进水阀11关闭，注水过程结束。
步骤4，打开清洗水箱出水阀16，启动注射泵17，打开注射泵出口气动蝶阀18，保持注射泵流量10～20m3/h，将除盐水不断地注射入步骤2建立的循环系统中，经过微孔滤层的水经过辅助箱进液管7返回辅助箱2，多余的水通过辅助箱溢流管9排入地沟，实现对粉末滤料的在线清洗。在整个清洗过程中，过滤器和辅助箱始终保持满水状态。
步骤5，打开排气阀5，通过在线清洗专用排气管4将粉末树脂覆盖过滤器1中的空气及时排出，避免过滤器中的空气破坏已成形的微孔滤层。
步骤6，当清洗水箱3的水位到达就地液位计13的低液位时，液位开关12连锁启动，清洗水箱进水阀11打开，注水开始。整个清洗过程实现清洗水箱的自动注水。
步骤7，当辅助箱溢流管9上的氢电导率表10数值不发生变化时，即氢电导率值在2～5min内不发生变化，关闭清洗水箱出水阀16和注射泵出口气动蝶阀18，停运注射泵17，关闭排气阀5。
步骤8，打开清洗水箱排污阀15，将清洗水箱3中残存的水排尽，整个清洗过程完毕。
本领域技术人员在考虑说明书及实践的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书中的实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围由权利要求书确定。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围内进行各种修改和改变。本发明的保护范围由权利要求书来限定。

Claims (9)

1.一种精处理粉末滤料在线清洗系统，其特征在于：包括粉末树脂覆盖过滤器(1)、辅助箱(2)和清洗水箱(3)；所述粉末树脂覆盖过滤器(1)顶部设置有排空管(26)和排空阀(6)、在线清洗专用排气管(4)和排气阀(5)，粉末树脂覆盖过滤器(1)底部设置有过滤器进水管(23)及过滤器进水阀(22)、过滤器出水管(25)及过滤器出水阀(24)；所述辅助箱(2)上部设置有辅助箱进液管(7)、辅助箱溢流管(9)以及与除盐水连通的辅助箱进水管，辅助箱进水管上设置有辅助箱进水阀(8)，辅助箱溢流管(9)上设置有氢电导仪(10)和声光报警器(14)，辅助箱(2)底部设置有辅助箱出液管(21)；所述清洗水箱(3)上部设置有与除盐水连通的清洗水箱进水管，清洗水箱进水管上设置有清洗水箱进水阀(11)，清洗水箱(3)侧边设置有液位开关(12)和就地液位计(13)，清洗水箱(3)底部设置有清洗水箱排出管，清洗水箱排出管分两路管路，管路上分别设置有清洗水箱排污阀(15)和清洗水箱出水阀(16)；所述辅助箱出液口(21)与铺膜泵(19)连接，铺膜泵(19)的出口通过铺膜泵出口气动碟阀(20)连接至过滤器进水管(23)；所述清洗水箱(3)出水通过清洗水箱出水阀(16)与注射泵(17)连接，注射泵(17)出口通过注射泵出口气动碟阀(18)连接至辅助箱出液管(21)；声光报警器(14)与氢电导表(10)连接，氢电导表(10)用于在线监测辅助箱溢流管(9)出水的氢电导率，声光报警器(14)用于接收氢电导表(10)发出的信号后发出声音和闪光警报。
2.根据权利要求1所述的一种精处理粉末滤料在线清洗系统，其特征在于：所述在线清洗专用排气管(4)材质为不锈钢304或不锈钢316；管径为DN8mm～DN16mm；其与排空管(26)的接口距离过粉末树脂覆盖滤器壳体顶盖50～100mm处，位于壳体顶盖与排空阀(6)之间。
3.根据权利要求1所述的一种精处理粉末滤料在线清洗系统，其特征在于：所述排气阀(5)为气动阀门。
4.根据权利要求1所述的一种精处理粉末滤料在线清洗系统，其特征在于：所述辅助箱溢流管(9)呈倒“U”型，最高点与在线清洗专用排气管(4)最高点一致。
5.根据权利要求1所述一种精处理粉末滤料在线清洗系统，其特征在于：所述辅助箱溢流管(9)材质为不锈钢304或不锈钢316；管径为DN80mm～DN200mm。
6.根据权利要求1所述一种精处理粉末滤料在线清洗系统，其特征在于：所述清洗水箱(3)的液位开关(12)与清洗水箱进水阀(11)连锁，高液位关闭，低液位打开，防止在清洗时因液位太低，注射泵(17)抽空以及大量空气带入粉末树脂覆盖过滤器(1)，同时实现自动注水功能。
7.权利要求1至6中任一项所述的精处理粉末滤料在线清洗系统的在线清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，完成粉末树脂覆盖过滤器的铺膜过程，使规定量的粉末滤料在滤元表面形成完整、均匀的微孔滤层；
步骤2，保持铺膜泵(19)呈启动状态，保持铺膜泵出口气动碟阀(20)呈打开状态，维持水流在辅助箱(2)和粉末树脂覆盖过滤器(1)之间的循环，建立循环系统；
步骤3，打开清洗水箱进水阀(11)向清洗水箱(3)注水，清洗水箱进水阀(11)与液位开关(12)连锁，当达到高液位时，清洗水箱进水阀(11)关闭，注水过程结束；
步骤4，打开清洗水箱出水阀(16)，启动注射泵(17)，打开注射泵出口气动碟阀(18)，将除盐水不断地注射入步骤2建立的循环系统中，经过微孔滤层的清洗液经过辅助箱进液管(7)返回辅助箱(2)，多余的清洗液通过辅助箱溢流管(9)排入地沟；
步骤5，打开排气阀(5)，通过在线清洗专用排气管(4)将粉末树脂覆盖过滤器(1)中的空气及时排出；
步骤6，当清洗水箱(3)的水位到达就地液位计(13)的低液位时，液位开关(12)连锁启动，清洗水箱进水阀(11)打开，注水开始；
步骤7，当辅助箱溢流管(9)上的氢电导率表(10)数值达到设定条件时，声光报警器(14)发出声音和闪光警报；此时，关闭清洗水箱出水阀(16)和注射泵出口气动蝶阀(18)，停运注射泵(17)，关闭排气阀(5)；
步骤8，打开清洗水箱排污阀(15)，将清洗水箱(3)中残存的水排尽，整个清洗过程完毕。
8.根据权利要求7所述在线清洗方法，其特征在于：清洗终点为自动判断，当辅助箱溢流管(9)上的氢电导率表(10)数值达到设定条件时，即氢电导率值在2～5min内不发生变化，传输信号至声光报警器(14)，声光报警器(14)发出声音和闪光警报。
9.根据权利要求7所述在线清洗方法，其特征在于：步骤1所述的粉末滤料为粉末阳阴树脂和/或纤维粉。
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CN113105027A (zh) * 2021-05-10 2021-07-13 华北电力科学研究院有限责任公司 一种超超临界直接空冷机组精处理装置及方法
CN113105027B (zh) * 2021-05-10 2022-11-04 华北电力科学研究院有限责任公司 一种超超临界直接空冷机组精处理装置及方法

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