CN203389418U - 亚临界机组电厂的凝结水前置过滤净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种亚临界机组电厂的凝结水前置过滤净化装置，凝结水泵的出口依次通过进口手动隔离阀、入口气动蝶阀与除铁过滤器的凝结水进口连接，除铁过滤器的凝结水出口依次通过出口气动蝶阀、出口手动隔离阀与混床入口相连。凝结水泵的出口与混床入口之间设有管道旁路，管道旁路上依次连接有旁路进口隔离阀、旁路电动蝶阀、旁路出口隔离阀。入口气动蝶阀进、出口端并联连接启动减压阀。由于采用了加装除铁过滤器的技术方案，因此就能快速去除凝结水中的铁、铜颗粒物，使凝结水在很短的时间内达标，缩短机组的启动等待时间，减少了水和热量的损失，同时也减轻了混床树脂的污染，降低了机组的运行成本。

Description

亚临界机组电厂的凝结水前置过滤净化装置

技术领域

本实用新型涉及一种凝结水系统，具体涉及一种用于亚临界机组电厂的凝结水系统的前置过滤净化系统。

背景技术

电厂的凝结水中，大约90％以上的金属污染物是固体颗粒状的，而其中绝大部分是铁，其颗粒大小主要为6～15μm。如图1所示，机组启动时铁离子进入混床，使树脂的使用寿命大大降低，再生时酸、碱消耗增大，造成污染。通常电厂去除铁颗粒是通过放水来实现，使热能大量损耗，而电站的制水成本大约60元/吨，同时补水量增大，延长了机组的启动时间。甚至还存在着为了抢负荷而牺牲水汽品质的问题，因此机组启动时，必须对凝结水进行排污或通过过滤器滤掉固形物。

在机组大修(或小修)后启动时，相当数量的铁离子在系统中沉积后会形成垢下腐蚀；而机组启动时，进水铁含量必须小于1000ppb；电力研究学会(EPRI)“锅炉启动阶段准则”规定，到达全功率前，铜、铁离子及硅系离子的停止点分别为2ppb(十亿分之二)，10ppb(十亿分之十)及10ppb(十亿分之十)。准则同时限制，负荷上升至一半前，腐蚀产物的总体浓度不得高于50ppb(十亿分之五十)。凝结水指标是否合格，通常是其启动阶段的决定因素。如果没能在锅炉启动阶段控制金属颗粒传输，将影响机组启动的时间。

原凝结水系统的设置是凝结水泵将凝结水直接输送到除盐混床，造成凝结水中大量的铁、铜等颗粒物淤塞于昂贵的混床树脂，造成树脂的污染和大量再生药剂的消耗。尤其在机组启动时，由于凝结水质不合格，机组只能通过大量的热水旁放来解决，致使机组启动等待时间过长，凝结水和热量大量损失。

发明内容

本实用新型是要解决现有亚临界机组需大量排水及热量大量损失的技术问题，而提供一种亚临界机组电厂的凝结水前置过滤净化装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种亚临界机组电厂凝的结水前置过滤净化装置，包括凝结水泵、混床，其特点是：凝结水泵的出口依次通过进口手动隔离阀、入口气动蝶阀与除铁过滤器的凝结水进口连接，除铁过滤器的凝结水出口依次通过出口气动蝶阀、出口手动隔离阀与混床入口相连。

凝结水泵的出口与混床入口之间设有管道旁路，管道旁路上依次连接有旁路进口隔离阀、旁路电动蝶阀、旁路出口隔离阀。入口气动蝶阀进、出口端并联连接启动减压阀。

除铁过滤器壳上设有凝结水进口、凝结水出口、上部设有排气口、下部设有排污口。除铁过滤装置包括除铁过滤器壳、过滤滤芯、滤芯支撑及袋笼；过滤滤芯的过滤孔径从入水到出水方向逐渐收缩，过滤滤芯外部孔径大于过滤滤芯内部孔径；过滤滤芯的过滤精度为6μm。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种亚临界机组电厂的凝结水前置过滤净化装置，由于采用了加装除铁过滤器的技术方案，因此就能快速去除凝结水中的铁、铜颗粒物，使凝结水在很短的时间内达标，缩短机组的启动等待时间，减少了水和热量的损失，同时也减轻了混床树脂的污染，降低了机组的运行成本。

由于通过在原凝结水系统的凝结水泵出口和除盐混床之间加装除铁过滤器，保留该段凝结水母管作为旁路，凝结水在机组启动或凝结不合格时通过除铁过滤器送入混床，可以有效过滤含铁、铜等的颗粒物，避免机组启动时的热水排放所造成的水和热量的损失，缩短了机组的启动时间，保护了混床的树脂。而在凝结水水质合格并稳定后，可以将除铁过滤器回路切除，转由旁路运行，即凝结水通过凝结水泵直接送到除盐混床。

由于采用了加装除铁过滤器的凝结水前置净化系统装置，有效降低凝结水中固形物及铁、铜等颗粒物的含量，启动阶段，其悬浮固体含量＜100μg/l，铁、铜等颗粒物的含量≤50μg/l，在正常运行状态，其悬浮固体含量≤10μg/l，铁、铜等颗粒物的含量≤8，因此较改造前的凝结水品质有明显提高。

系统改造前要使凝结水品质合格，需花费1～3天的时间，期间必须不间断地进行凝结水的排放以使铁、铜颗粒物能够被水冲走。而改造后金需不到半天时间就能使凝结水合格。加装除铁过滤器后就能快速去除凝结水中的铁、铜颗粒物，使凝结水在很短的时间内达标，因此缩短机组的启动时间，提高设备运行可靠性降低运行成本。

由于独特滤芯设计提供最大化的流量与壳体直径比和最小化的压降，因此使用寿命长、运行成本低、减少废物处理成本。因此，本实用新型具有以下特点：

(1)处理液体流量大、体积小、占地省，投资成本少

(2)过滤器使用寿命中始终具有出众的污染控制能力

(3)通过除铁过滤器去除凝结水中铁、铜颗粒；一一

(4)缩短机组启动时间；

(5)减少机组水排放、降低机组热损失；保护混床树脂。

(6)改造前后的凝结水品质提高明显。

附图说明

图1是现有未加除铁过滤装置的凝结水装置；

图2是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型进一步阐述，但并不限制本实用新型。

下表是电厂对机组启动和正常运行时凝结水要求的技术参数

实施例：

如图2所示，本实用新型的亚临界机组电厂的凝结水前置过滤净化装置，包括凝结水泵、混床、进口手动隔离阀SV03、入口气动蝶阀MV02、除铁过滤器、出口气动蝶阀MV03、出口手动隔离阀SV04、旁路进口隔离阀SV01、旁路电动蝶阀EV01、旁路出口隔离阀SV02、启动减压阀MV01、排气阀MV05、排污阀MV04、流量传感器FE，流量变送器FT；除铁过滤器进出口间的压差检测仪DPT、压力和差压变送器PI、压力传感器PT等。

凝结水泵的出口依次通过进口手动隔离阀SV03、入口气动蝶阀MV02与除铁过滤器的凝结水进口连接，除铁过滤器的凝结水出口依次通过出口气动蝶阀MV03、出口手动隔离阀SV04与混床入口相连。

凝结水泵的出口与混床入口之间设有管道旁路，管道旁路上依次连接有旁路进口隔离阀SV01、旁路电动蝶阀EV01、旁路出口隔离阀SV02。旁路设置的调节型电动阀门进行控制，前后配置手动隔离阀以确保阀门关严和便于对电动阀门进行维护。

入口气动蝶阀MV02进、出口端并联连接启动减压阀MV01。除铁过滤器进口阀门设置气动减压阀MV01，以保证在机组启动时能顺利打开除铁过滤器入口气动阀门MV01，同时还能保证除铁过滤器切换到旁路运行时，有小部分的凝结水通过气动减压阀通过除铁过滤器，确保大流量滤芯避免因长时间无凝结水通过而造成滤芯中颗粒物的堆积而堵塞失效。

除铁过滤器壳上设有凝结水进口、凝结水出口、上部设有排气口、下部设有排污口。除铁过滤器壳的排气口上设有排气阀MV05；排污口上设有排污阀MV04。排气阀MV05、排污阀MV04采用气动阀门可以进行自动控制而无需现场有人值守。

在凝结水除铁过滤器壳上的凝结水进口和凝结水出口的管道上还配置有压力和差压变送器PI以监视亚临界机组电厂凝结水前置过滤净化装置的运行及除铁过滤器中过滤器芯的工作状况，当差压大于设定值即发出信号，提醒运行人员进行滤芯的更换。

除铁过滤器包括除铁过滤器壳、过滤滤芯、滤芯支撑、及袋笼。除铁过滤器壳长为3800mm，直径为1400mm，配置37根大流量滤芯，大流量滤芯为PALL的大流量除铁过滤器滤芯，规格型号为HFU660UY060，尺寸为Φ152.6mm(6”)×1526mm(60”)，过滤精度6μm。

过滤滤芯中的过滤孔径按照流体运动方向由大变小，过滤滤芯的最终过滤孔径为6μm；渐变孔径滤材集高纳污能力和低压降于一身，其绝对精度和完整性保证了出水的水质。且滤芯的过滤孔径是渐变的，外部大内部小，这样的设计即保证了最终的过滤精度，又能最大程度地保证滤芯有足够大的纳污量。

过滤滤芯打折式设计是PALL公司的专利技术，可以最大程度地扩大滤芯的过滤面积，延长滤芯的使用寿命。过滤器芯采用由细小纤维制成的渐变结构，滤芯的按照流体运动方向由大变小，过滤器滤芯的最终过滤孔径为为6μm；由于上述的过滤器芯采用由细小纤维制成的渐变结构，滤材纤维及孔径沿流体运动方向逐渐缩小，分层次阻截不同粒度的颗粒，因而使其具有优秀的纳污能力和较低的流动阻力；选择进口的大流量滤芯，不仅能保证过滤掉含铁、铜等的颗粒物，缩短了机组的启动时间，更能保护好混床的树脂，还能最大限度地缩小除铁过滤器的尺寸，减小设备的体积，满足改造工程对现场布置的要求；大流量滤芯是大直径的结构，单端开口，无内支撑，采用深层过滤与折叠技术的创新结合，流体由内向外流动使污染物被捕捉在滤芯的内部，特殊的渐变孔径使纳污能力更强，一般单支滤芯的纳污容量在同等条件下达到传统滤芯的6-8倍。使凝结水除铁过滤系统能做到较小的占地面积和较低的投入；

除铁过滤器的滤芯进口大流量滤芯，即其规格：直径6”、长度60”、过滤精度选择5～6μm、通流量28～30m³/h。不同的电厂的凝结水前置净化系统装置其所用的过滤器直径根据需处理的凝结水量而定。即根据所需配置的滤芯数量决定最终的除铁过滤器直径。滤芯采用打折式设计，使其具有很大的过滤面积和更长的使用寿命，过滤介质是由细小纤维制成的渐变结构，滤材纤维及孔径沿流体运动方向逐渐缩小，分层次阻截不同粒度的颗粒，因而使其具有优秀的纳污能力和较低的流动阻力。

本实用新型的工作路线如下：

在机组启动或凝结水不合格时：凝结水泵→除铁过滤器→除盐混床；在机组运行或凝结水合格时：凝结水泵→除铁过滤器旁路→除盐混床。具体如下：在机组启动或凝结水不合格时，凝结水通过除铁过滤器处理后再送入混床。此时，旁路阀门关闭，除铁过滤器的进口和出口阀门开启。在机组正常运行或凝结水合格后，可以将除铁过滤器切除(即将除铁过滤器进口和出口的阀门关闭)至旁路运行(即将旁路的阀门开启)，在保证凝结水品质的基础上有效保证除铁过滤器大流量滤芯的使用寿命。

应用实施例一：

三门峡华阳电厂#1机组的凝结水前置净化系统装置，其系统结构示意图如图2所示，包括凝泵、混床、除铁过滤器、除铁过滤器旁路及系统检测监测等部件，各部件之间通过管道及阀门等部件进行连接。除铁过滤器位于凝泵出口和混床进口之间；凝泵出口上还设有旁路管道并经旁路阀门后与除铁过滤器至混床入口之间的管道并联；三门峡华阳电厂的凝结水量为800t/h。

三门峡华阳电厂的凝结水前置净化系统装置的工作路线如下：

凝结水泵→凝结水母管→除铁过滤器入口手动隔离阀→入口气动蝶阀→除铁过滤器→出口气动蝶阀→出口手动隔离阀→凝结水母管→混床；

三门峡华阳电厂的凝结水前置净化系统装置除铁过滤器切除后的工作路线如下：

凝结水泵→凝结水母管→除铁过滤器旁路入口手动隔离阀→除铁过滤器旁路电动蝶阀→除铁过滤器旁路出口手动隔离阀→混床。

除铁过滤器进/出口设置差压变送器，监视大流量滤芯的进出口压差，当压差达到0.25MPa时，差压变送器发出报警信号，提醒电厂运行人员进行滤芯的更换。

当凝结水品质达到要求后，除铁过滤器切换到旁路运行，仅保留启动减压阀回路继续通过约5％的凝结水，以保证除铁过滤器始终有凝结水通过，确保大流量滤芯不出现杂质堆积而使滤芯失效。

改造后机组的启动时间约2-3小时，无凝结水的大量排放现象。改造后，混床树脂不再出现频繁再生的情况，为电厂节约了大量的维护费用。

对照实施例一：

三门峡华阳电厂#2机组未进行加装除铁过滤器的系统改造，其凝结水前置净化系统装置的工作过程为：凝结水泵→凝结水母管→除盐混床。

机组启动时，由于凝结水不合格，机组只能通过排放不合格的凝结水来将凝结水中的颗粒杂质冲掉。整个机组的启动等待时间最短也需要约8-10小时。在排放凝结水的同时也造成了大量的热量损失。另一方面，部分凝结水中颗粒淤积到混床的树脂，造成树脂的污染，需通过再生恢复其活性。再生需消耗大量的再生药剂，加大了电厂的运行维护成本。

三门峡华阳电厂#2机组启动时间约为8-12小时，甚至更长，启动补水比#1机组多消耗近1200t，点火燃油消耗也大大减少。

通过上述的应用实施例一与对照实施例一的对比可以看出，本实用新型的一种亚临界机组电厂的凝结水前置净化装置，通过增加了除铁过滤器，最终使电厂的凝结水出水品质得到根本改善，缩短了机组的启动时间，保护了混床树脂，降低了系统的运行和维护成本，因此在临亚界机组电厂的凝结水系统加装前置净化系统装置，势在必行。

以上实施例只是对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明，不能理解为对本实用新型技术方案的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种亚临界机组电厂的凝结水前置过滤净化装置，包括凝结水泵、混床，其特征在于：所述凝结水泵的出口依次通过进口手动隔离阀(SV03)、入口气动蝶阀(MV02)与除铁过滤器的凝结水进口连接，除铁过滤器的凝结水出口依次通过出口气动蝶阀(MV03)、出口手动隔离阀(SV04)与混床入口相连。

2.根据权利要求1所述的亚临界机组电厂的凝结水前置过滤净化装置，其特征在于：所述凝结水泵的出口与混床入口之间设有管道旁路，所述的管道旁路上依次连接有旁路进口隔离阀(SV01)、旁路电动蝶阀(EV01)、旁路出口隔离阀(SV02)。

3.根据权利要求1所述的亚临界机组电厂的凝结水前置过滤净化装置，其特征在于：所述入口气动蝶阀(MV02)进、出口端并联连接启动减压阀(MV01)。

4.根据权利要求1所述的亚临界机组电厂的凝结水前置过滤净化装置，其特征在于：所述除铁过滤器壳上设有凝结水进口、凝结水出口、上部设有排气口、下部设有排污口。

5.根据权利要求1或4所述的亚临界机组电厂的凝结水前置过滤净化装置，其特征在于：除铁过滤装置包括除铁过滤器壳、过滤滤芯、滤芯支撑及袋笼；过滤滤芯的过滤孔径从入水到出水方向逐渐收缩，过滤滤芯外部孔径大于过滤滤芯内部孔径；过滤滤芯的过滤精度为6μm。