粉末樹(shù)脂過(guò)濾器的應(yīng)用

粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)火力發(fā)電廠(chǎng)中大量使用,通過(guò)總結(jié)數(shù)年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),對(duì)該系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)有了較為的了解,本文對(duì)粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾技術(shù)的應(yīng)用及其存在問(wèn)題進(jìn)行探討。
1.粉末樹(shù)脂過(guò)濾器在我國(guó)的發(fā)展過(guò)程
1978年,中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)火電設(shè)計(jì)赴日考察實(shí)習(xí)組在考察報(bào)告的“前置過(guò)濾器”部分,介紹了覆蓋過(guò)濾器和粉末樹(shù)脂過(guò)濾器在日本的使用情況。1999年11月,電力公司電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院召開(kāi)了對(duì)粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾設(shè)備的評(píng)審會(huì),提出了如下的評(píng)審意見(jiàn):
(1)粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾設(shè)備具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、基建投資省、設(shè)備占地面積小、有較好的除鐵和除硅效果、無(wú)酸堿廢液的排放等優(yōu)點(diǎn);
(2)可作為火電廠(chǎng)正常運(yùn)行時(shí)的凝結(jié)水處理、機(jī)組起動(dòng)時(shí)的除鐵除硅、直接空冷機(jī)組的凝結(jié)水除鐵除二氧化碳等處理的比選方案;
(3)無(wú)錫鍋爐廠(chǎng)從美國(guó)引進(jìn)的粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及設(shè)備制造技術(shù),在國(guó)內(nèi)處于地位;
(4)粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾設(shè)備的生命力在于國(guó)產(chǎn)化,建議通過(guò)和外商合作生產(chǎn),加速實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,不斷完善與提高,增強(qiáng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。
2.粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器存在的問(wèn)題
粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器是從紙粉覆蓋過(guò)濾器發(fā)展而來(lái),利用粉末樹(shù)脂替代紙粉作為過(guò)濾材料。使用粉末樹(shù)脂替代紙粉的目的是希望該設(shè)備具有過(guò)濾除鐵和除鹽的雙重作用,達(dá)到前置過(guò)濾和混床的雙重效果。但是,在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)了下列問(wèn)題:
(1)如此細(xì)的樹(shù)脂粉末無(wú)法進(jìn)行和重復(fù)使用,失效的粉末樹(shù)脂棄去,增加了運(yùn)行費(fèi)用。
(2)由于所覆蓋的粉末樹(shù)脂數(shù)量少,離子交換量低,凝結(jié)水中的氨可使氫型陽(yáng)樹(shù)脂粉末變?yōu)殇@型(約4h～8h),樹(shù)脂直接與高pH值的凝結(jié)水接觸,失去除鹽能力。
(3)氫型陽(yáng)樹(shù)脂轉(zhuǎn)為銨型時(shí),顆粒體積縮小,造成樹(shù)脂覆蓋層的體積收縮,出現(xiàn)裂縫。有的設(shè)備為了防止樹(shù)脂覆蓋層裂縫,用銨型陽(yáng)樹(shù)脂粉替代了氫型樹(shù)脂粉,雖然解決了覆蓋層的裂縫問(wèn)題,但失去了4h～8h的除鹽能力。
(4)由于粉末樹(shù)脂要與高pH值凝結(jié)水接觸,并與水中的離子達(dá)到平衡,因此具有很高的度(在深床工藝的氫型混床中,不需要如此高的度)。要達(dá)到此度,消耗大量的酸堿,同時(shí)產(chǎn)生大量的廢酸堿。因這部分廢酸堿在粉末樹(shù)脂的制造廠(chǎng)排放,對(duì)環(huán)境的污染可能增大。
3.問(wèn)題分析
(1)從上述出現(xiàn)的問(wèn)題可以看出,以氫型陽(yáng)樹(shù)脂鋪膜的粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器能夠發(fā)揮除鹽作用的時(shí)間只占運(yùn)行周期的1.67%,而其它運(yùn)行時(shí)間沒(méi)有除鹽作用。使用銨型粉末陽(yáng)樹(shù)脂則沒(méi)有除鹽作用。粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器只是用粉末樹(shù)脂作為過(guò)濾材料的覆蓋過(guò)濾器,與紙粉覆蓋過(guò)濾器的效果相似,但使用粉末樹(shù)脂比紙粉容易爆膜。
(2)顆粒很細(xì)的樹(shù)脂粉末對(duì)運(yùn)行水流必將產(chǎn)生很大的阻力,影響設(shè)備出力。為了防止濾層的水流阻力過(guò)大,除了減低覆蓋層厚度外,有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為:可以利用陽(yáng)、陰樹(shù)脂粉末混合時(shí)產(chǎn)生的“空間效應(yīng)”使濾層的水流阻力降低。但是,在運(yùn)行中的水流作用下,此效應(yīng)消失,水流阻力又會(huì)增大。
(3)粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器在大部分運(yùn)行時(shí)間內(nèi)失去了除鹽作用,其出水的電導(dǎo)率和含鹽量也與進(jìn)水近似或相同。
(4)粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器的作用主要是對(duì)凝結(jié)水中腐蝕產(chǎn)物和懸浮物的去除。近年來(lái),淘汰了20世紀(jì)80年代曾使用的梯形繞絲濾元,而改用管式過(guò)濾器作為濾元。由于管式過(guò)濾器本身就具有過(guò)濾除鐵的作用,覆蓋粉末樹(shù)脂后,其過(guò)濾作用可進(jìn)一步提高。