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電廠在線監(jiān)測(cè)變色樹脂的故障排查與處理方法
變色數(shù)脂可以用來監(jiān)測(cè)陽床或陰床出水,在陽床或陰床臨近失效時(shí)及時(shí)指示失效點(diǎn),是在線監(jiān)測(cè)儀表直觀和有效的補(bǔ)充。具有穩(wěn)定可靠、使用簡(jiǎn)便、不污染水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。
變色陽樹脂是一種帶有指示劑的陽離子交換樹脂,出廠型為氫型,通過變色陽樹脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各種陽離子時(shí),即與樹脂攜帶的H+發(fā)生交換,樹脂層開始失效,失效層顏色明顯改變,指示水中有陽離子泄露。H+型時(shí)為墨綠色,Na+型時(shí)為玫瑰紅色,產(chǎn)品色差十分明顯。同時(shí)還具有良好的交換容量和物理穩(wěn)定性。
變色陽樹脂一般用在火電廠凝結(jié)水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+電導(dǎo)儀前,將水中帶入的游離氨除去,并將所有的陽離子全部轉(zhuǎn)化為H+離子,避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進(jìn)入凝結(jié)水而電導(dǎo)儀顯示值反倒降低的現(xiàn)象發(fā)生。
變色陽樹脂與H+電導(dǎo)儀聯(lián)合使用,用于監(jiān)測(cè)凝汽器泄漏量是否超標(biāo),決定凝結(jié)水是否需要處理,監(jiān)測(cè)給水、蒸汽水質(zhì)品質(zhì)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。是火力發(fā)電廠化學(xué)監(jiān)督重要和為倚重的化學(xué)表計(jì)。
變色樹脂使用范圍:監(jiān)測(cè)和控制給水、凝結(jié)水和蒸汽的氫電導(dǎo)率,是保證水汽質(zhì)量,控制火電廠水汽系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢的重要手段。
由于水汽中氨的濃度、取樣流速經(jīng)常變化,加上機(jī)組啟停等原因,難以判斷H型交換柱何時(shí)失效。H型交換柱失效初期,由于少量銨離子穿透,使氫電導(dǎo)率測(cè)量值偏低;當(dāng)H型交換柱*失效,大量銨離子透過,氫電導(dǎo)率測(cè)量值又偏高。因此,當(dāng)交換柱失效后引起氫電導(dǎo)率變化時(shí),難以及時(shí)判斷是水質(zhì)惡化還是交換柱失效。目前國外采取的解決辦法是采用變色陽離子交換樹脂,失效層與未失效層顏色不同,可以在H型交換柱失效前及時(shí)進(jìn)行再生處理,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)惡化問題并及時(shí)采取解決措施。
變色樹脂使用方法:
購買的變色樹脂是未處理的Na型樹脂,必須經(jīng)過以下方式處理才可以使用:
(1)將樹脂放入容器中,以除鹽水清洗2~3遍,至水清澈;如果樹脂變干,則清洗前需要加入10%NaCl溶液浸泡2小時(shí),以防止樹脂因急劇膨脹而破裂。
(2)將清洗干凈的樹脂裝入實(shí)際交換柱中,以不少于10倍樹脂體積的5%HCl再生液動(dòng)態(tài)逆流再生(與交換柱運(yùn)行水流方向相反),再生流速控制3m/h~5m/h,保證再生液與樹脂接觸時(shí)間不小于30min;
(3)再生液進(jìn)完后以除鹽水按交換柱運(yùn)行水流方向大流量沖洗交換柱(沖洗流速10m/h~20m/h),沖洗時(shí)間不低于12h;
(4)再生完畢、清洗干凈的氫交換柱可裝入實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行氫電導(dǎo)率的測(cè)定。
(5)失效的變色樹脂氫型交換柱可直接進(jìn)行再生處理,再生步驟同(2)~(4)。
變色樹脂的儲(chǔ)存:需要長(zhǎng)期儲(chǔ)存的樹脂,應(yīng)再生成氫型樹脂后儲(chǔ)存。
電廠在線監(jiān)測(cè)變色樹脂的故障排查與處理方法
1、石英砂墊層亂層
交換器底部選用石英砂墊層時(shí),因反洗操作不當(dāng)或積污,會(huì)造成石英砂層結(jié)塊;若反洗水從局部沖出則會(huì)造成石英砂墊層亂層。石英砂墊層下面的穹型多孔板的中心,應(yīng)不開孔,以避免底部進(jìn)水流速過高沖亂石英砂層。如果穹型板是全部開孔的,可以在穹型多孔板下面加裝擋板,但是,不可使用縫隙式噴水頭或多孔式花籃,因?yàn)樗鼈兊某鏊魉偬撸囫沸桶逵纸匀粫?huì)使水流集中于局部小孔噴出,沖亂石英砂層。石英砂墊層應(yīng)嚴(yán)格按照級(jí)配逐層鋪墊,每層的厚度必須均勻。在裝入樹脂前,可以進(jìn)行反洗試驗(yàn),要求在流速達(dá)到40-60m/h時(shí),石英砂墊層不亂層,不移動(dòng)。
離子交換樹脂
2、中間排液裝置的損壞
逆流再生離子交換器的中排裝置損壞是常見的故障。中排裝置損壞的根本原因是,在樹脂層中有氣泡或干層的情況下,反洗進(jìn)水流速過高,樹脂層尚未散開,樹脂的流動(dòng)性差,夾在干樹脂層中的中間排液裝置被向上托起而造成的。在運(yùn)行中因樹脂干層收縮,也會(huì)造成中排支管的向下彎曲。在陽床的運(yùn)行中,樹脂層內(nèi)出現(xiàn)氣泡是因?yàn)殛柎灿眠M(jìn)口閥門調(diào)節(jié)流量,交換器在低壓(0.1-0.2Mpa)下運(yùn)行,經(jīng)交換反應(yīng)生成的碳酸變?yōu)橛坞x的CO2析出,積聚在樹脂層內(nèi)。防止CO2析出的方法是保持交換器在0.4-0.6Mpa壓力下運(yùn)行。此外,如果水泵軸封漏氣,也會(huì)使空氣隨水流進(jìn)入交換器,積在樹脂層中。特別應(yīng)該指出的是設(shè)備長(zhǎng)期停用或因閥門漏水造成樹脂干層時(shí),進(jìn)水速度一定要緩慢(2-3m/h),使樹脂層中的氣泡能慢慢逸出,不得將干樹脂層托起。中間排液裝置必須牢固地固定在的支架上,為防止中排裝置的損壞,國外曾將支管從圓形改為橢圓形(或燈泡形狀),以減緩反洗時(shí)造成的沖擊。也可將母管露置在樹脂層上部50mm處,其支管或水帽插入樹脂層中需要的高度,以減少樹脂層脹縮時(shí)對(duì)中排裝置的沖擊。開始反洗時(shí),流量應(yīng)小,待樹脂層內(nèi)氣泡被排出,樹脂開始浮動(dòng)后,再加大反洗流量。中排裝置應(yīng)用不銹鋼制成,加工制造及焊接應(yīng)牢固可靠。體內(nèi)再生的混床,其中排裝置的損壞也是常見的,高流速的混床更為嚴(yán)重。其防止措施與逆流再生交換器相同。
離子交換樹脂
3、頂部裝置的損壞
一般下向流運(yùn)行的交換器(如順流再生設(shè)備、逆流再生設(shè)備等),其頂部裝置比較簡(jiǎn)單,很少損壞。上向流運(yùn)行的交換器(如浮床、雙室浮床等),運(yùn)行時(shí)容易造成損壞。浮床的頂部裝置過去曾使用過母支管式、法蘭夾多孔板式、弧形支管式以及體外母管外插式等,經(jīng)過多年的研究和試驗(yàn),證明使用孔板水帽式和弧形支管式效果較好。交換器頂部裝置損壞的主要原因是樹脂層頂部干層,底部進(jìn)水流速高時(shí),樹脂層象活塞一樣壓向頂部裝置造成損壞。防止損壞的方法是先用小流量水流充滿樹脂層,再加大水的流量。另外一種損壞交換器頂部裝置的原因是,采用弱型樹脂的浮床,在裝填樹脂時(shí),未考慮足夠的可逆轉(zhuǎn)型和不可逆膨脹的空間,樹脂膨脹時(shí)會(huì)損壞交換器的頂部裝置。
離子交換樹脂
4、防腐涂層脫落問題
目前,離子交換器內(nèi)的防腐涂層,普遍采用橡膠襯里,其耐蝕性能良好。在正常的使用條件下,壽命可達(dá)10-15年,不會(huì)脫落。但是,使用環(huán)氧樹脂涂料或玻璃鋼襯里的水處理設(shè)備,時(shí)常會(huì)發(fā)生涂層脫落。涂層脫落后,酸、堿性很強(qiáng)的介質(zhì)會(huì)對(duì)設(shè)備(鋼制或混凝土制)造成嚴(yán)重腐蝕,同時(shí),其腐蝕產(chǎn)物還會(huì)嚴(yán)重污染樹脂和出水水質(zhì)。脫落的大片的環(huán)氧樹脂涂層或玻璃鋼還有可能覆蓋在布水裝置上,造成水流和再生液的偏流,使交換器不能正常運(yùn)行。發(fā)現(xiàn)涂層脫落時(shí),應(yīng)及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修,將涂層脫落部分打磨、清洗干凈,重涂敷防腐涂層。