粉末樹脂過濾器的應(yīng)用

粉末樹脂覆蓋過濾器技術(shù)已經(jīng)在我國火力發(fā)電廠中大量使用,通過總結(jié)數(shù)年的應(yīng)用經(jīng)驗,對該系統(tǒng)的優(yōu)缺點有了較為的了解,本文對粉末樹脂覆蓋過濾技術(shù)的應(yīng)用及其存在問題進行探討。
1.粉末樹脂過濾器在我國的發(fā)展過程
1978年,中國電機工程學(xué)會火電設(shè)計赴日考察實習(xí)組在考察報告的“前置過濾器”部分,介紹了覆蓋過濾器和粉末樹脂過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)計總院召開了對粉末樹脂覆蓋過濾設(shè)備的評審會,提出了如下的評審意見:
(1)粉末樹脂覆蓋過濾設(shè)備具有系統(tǒng)簡單、基建投資省、設(shè)備占地面積小、有較好的除鐵和除硅效果、無酸堿廢液的排放等優(yōu)點;
(2)可作為火電廠正常運行時的凝結(jié)水處理、機組起動時的除鐵除硅、直接空冷機組的凝結(jié)水除鐵除二氧化碳等處理的比選方案;
(3)無錫鍋爐廠從美國引進的粉末樹脂覆蓋過濾系統(tǒng)的設(shè)計及設(shè)備制造技術(shù),在國內(nèi)處于地位;
(4)粉末樹脂覆蓋過濾設(shè)備的生命力在于國產(chǎn)化,建議通過和外商合作生產(chǎn),加速實現(xiàn)國產(chǎn)化,不斷完善與提高,增強市場的競爭能力。
2.粉末樹脂覆蓋過濾器存在的問題
粉末樹脂覆蓋過濾器是從紙粉覆蓋過濾器發(fā)展而來,利用粉末樹脂替代紙粉作為過濾材料。使用粉末樹脂替代紙粉的目的是希望該設(shè)備具有過濾除鐵和除鹽的雙重作用,達到前置過濾和混床的雙重效果。但是,在實際應(yīng)用中出現(xiàn)了下列問題:
(1)如此細的樹脂粉末無法進行和重復(fù)使用,失效的粉末樹脂棄去,增加了運行費用。
(2)由于所覆蓋的粉末樹脂數(shù)量少,離子交換量低,凝結(jié)水中的氨可使氫型陽樹脂粉末變?yōu)殇@型(約4h～8h),樹脂直接與高pH值的凝結(jié)水接觸,失去除鹽能力。
(3)氫型陽樹脂轉(zhuǎn)為銨型時,顆粒體積縮小,造成樹脂覆蓋層的體積收縮,出現(xiàn)裂縫。有的設(shè)備為了防止樹脂覆蓋層裂縫,用銨型陽樹脂粉替代了氫型樹脂粉,雖然解決了覆蓋層的裂縫問題,但失去了4h～8h的除鹽能力。
(4)由于粉末樹脂要與高pH值凝結(jié)水接觸,并與水中的離子達到平衡,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)。要達到此度,消耗大量的酸堿,同時產(chǎn)生大量的廢酸堿。因這部分廢酸堿在粉末樹脂的制造廠排放,對環(huán)境的污染可能增大。
3.問題分析
(1)從上述出現(xiàn)的問題可以看出,以氫型陽樹脂鋪膜的粉末樹脂覆蓋過濾器能夠發(fā)揮除鹽作用的時間只占運行周期的1.67%,而其它運行時間沒有除鹽作用。使用銨型粉末陽樹脂則沒有除鹽作用。粉末樹脂覆蓋過濾器只是用粉末樹脂作為過濾材料的覆蓋過濾器,與紙粉覆蓋過濾器的效果相似,但使用粉末樹脂比紙粉容易爆膜。
(2)顆粒很細的樹脂粉末對運行水流必將產(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大,除了減低覆蓋層厚度外,有關(guān)專家認為:可以利用陽、陰樹脂粉末混合時產(chǎn)生的“空間效應(yīng)”使濾層的水流阻力降低。但是,在運行中的水流作用下,此效應(yīng)消失,水流阻力又會增大。
(3)粉末樹脂覆蓋過濾器在大部分運行時間內(nèi)失去了除鹽作用,其出水的電導(dǎo)率和含鹽量也與進水近似或相同。
(4)粉末樹脂覆蓋過濾器的作用主要是對凝結(jié)水中腐蝕產(chǎn)物和懸浮物的去除。近年來,淘汰了20世紀80年代曾使用的梯形繞絲濾元,而改用管式過濾器作為濾元。由于管式過濾器本身就具有過濾除鐵的作用,覆蓋粉末樹脂后,其過濾作用可進一步提高。