简析凝结水精处理高塔分离再生工艺探讨

高塔分离技术是电站凝结水精处理的一项先进的科学技术，也是目前电站凝结水精处理分离再生工艺常用的技术，其主要装置由三部分组成：阳树脂再生兼贮存罐、阴树脂再生罐和树脂分离罐。树脂分离罐是由直的筒体和倒置的锥台形简体组合构成的，其作用是在反洗沉降及输送树脂时，由于水在直筒部分呈柱状流动小，内部搅动幅度小，再利用阴、阳树脂的密度差，借助反洗强度的调节与控制作用，使阴树脂与阳树脂能够完全分离。阳树脂再生兼贮存罐和阴树脂再生罐是用于阳树脂与阴树脂的再生[1]。
　　
一、高塔分离法的特点
　　1.1高塔分离的结构特点
　　高塔分离技术是一个专门用于分离树脂的高塔分离系统，高塔顶部是一个锥体，确保分离空间的充足，保证在树脂分离时可以得到充分的膨胀空间，避免树脂被冲出，影响树脂分层效果。
　　1.2高塔分离的技术特点
　　如果失效树脂在分离过程中分离不彻底，将树脂再生度低或部分树脂得不到充分再生，导致树脂再生污染，精处理出水水质差。高塔分离采用水力分层技术，使树脂在高塔内得到充分的膨胀。采取变流量反洗分层的方法，反洗开始时阴、阳树脂几乎完全混合的因素，采用大流量的反洗，随着阴树脂的上浮，阳树脂的沉降，呈现出一定的界面层时，降低反洗流速，使树脂层平衡沉降。
　　
二、 高塔分离再生过程中常见问题与处理方法
　　目前，在新建机组的调试过程中，树脂容易受到环境污染，如铁、油、悬浮物等，而精处理监测仪表又很难完全投运，导致正常的自动控制与操作程序很难执行。为了提高高塔再生效果，延长混床制水周期，将理论技术与实际情况相结合，解决在高塔分离再生过程中常的问题，对电站的发展有很大的作用[2]。
　　2.1树脂的填装
　　通常情况下，精处理机械设备供应商会提供一些关于树脂填加的数据，例如阴阳树脂比、混脂层高以及操作流程等。如果直接按照供应商所给的数据进行操作，可能会出现阴阳树脂比例不均衡，阴阳树脂量多或量少的问题出现。所以在实际应用中，调试人员必须根据树脂分离罐、阴树脂再生罐和阳树脂再生兼贮存罐的设备尺寸图，对树脂的添加量进行精确计算，并且在装填的过程中注意观察树脂的实际高度，以树脂层高度位于相对窥视镜中部为标准，确保树脂添加后，达到指定的位置。在调试的过程中，必须确保每台设备的树脂体积相同，正常情况下树脂分离罐界面感应的安装位置不宜变动，当树脂的体积不平衡，则需要调整界面感应器，通过调整界面感应器的位置，达到增填树脂再生量，避免经过多次分离后，出现阴阳树脂比例严重不平衡，影响分离效果。
　　树脂的填加计算：H型阳树脂量即树脂分离罐的阴树脂输出口与树脂分离罐界面感应器之间的圆柱体积，树脂分离罐界面感应器下方的树脂体积为阴阳树脂按1：1体积混合量。树脂填加量还可以通过阳树脂再生兼贮存罐、阴树脂再生罐和树脂分离罐上的窥视镜进行检验[3]。
　　2.2树脂污染
　　所谓树脂污染就是阴阳树脂颜色发生变化，阴阳树脂出现抱团现象，在树脂分离罐中难以将阴、阳树脂进行分层，致使分层界面模糊不清，无法分辨，如果按照正常的操作顺序进行再生操作，很容易导致阴、阳树脂难以分离，导致分离效果差，树脂受到污染。可直接将树脂分离罐中的树脂送到阳树脂再生兼贮存罐、阴树脂再生罐中，同时在树脂再生兼贮存罐中放酸、在阴树脂再生罐中放碱，将质量分数控制在3%～5%之间，当再生液到达一定位置后，停止酸碱的放入，开始浸泡。浸泡一断时间后，通过启动罗茨风机，对阴树脂再生罐和阳树脂再生兼贮存罐同时进行空气擦洗，同时，底部进行进水，但进水的流量控制在再生流量范围内，保证树脂不流失。最后将处理好的树脂全部送入树脂分离塔进行分离，分离后的阴、阳树脂无需经过反洗与擦洗，可直接进行再生。
　　2.3再生酸碱浓度的控制
　　在设备的调试过程中，精处理再生系统的流量、压力、酸碱浓度计等监测标记可能受到各方面的影响导致无法安装或无法完全投用，因此严格控制再生酸碱浓度是十分必要的。
　　2.3.1电导率与酸碱浓度换算
　　溶液的导电能力取决于其所含离子的数目、温度和移动速率。在常温下，水的电导率是受水的离子组成和离子含量多少决定的，我们可以根据水中各种离子的浓度，可以计算出水的电导率。反之，根据水的电导率也可以反推算出水中某些离子或成分的含量。当酸碱浓度无法投用时，可以通过测定电导率的方法来确定再生进酸、碱的浓度[4]。
　　2.3.2阴、阳树脂的同步再生
　　目前，由于我国高塔分离再生工艺在控制方面，无法做到阴、阳树脂同步再生。而对于新建机组，由于工期时间的限制，为了节约时间，当阴、阳树脂成功分离、擦洗后，调节阴树脂再生罐与阳树脂再生兼贮存罐水位位置，用人工的方式，进行手动同步进酸、碱再生。在同步再生过程中，应注意再生流速、酸碱耗的及时调整。阴阳树脂同步操作节约再生时间可达到30%-50%之间。
　　
三、高塔分离法过程中需要重点关注问题
　　3.1树脂的输送
　　通过分离塔上部进水和下部小流量进水，将分离好的阴、阳树脂分别输送到阴、阳树脂再生塔的过程中，确保分离好的树脂的顺利输送到再生塔中。当上部进水流量与下部进水流量速度不平衡时，会导致阴、阳树脂混杂情况的发生。当下部进水流量大于下部进水流量时，就会导致阴树脂下移速度过快，导致输送平衡遭到破坏，导使部分分离出来的阴树脂混入到阳树脂层，发生树脂混乱的现象；当上部进水流量小于下部进水流量时，也会导致树脂层内部平衡遭到破坏。所以在调试的过程中，保持上部进水量与下部进水量的平衡，确保阴、阳树脂层均匀有序地下移。
　　3.2树脂分离过程中反洗流量设定
　　在高塔分离技术中，反洗流量的大小直接影响着树脂分离效果，可以说，反洗流量的大小是影响树脂分离效果最主要的因素。所以在树脂分离过程中，对反洗流量的大小有着严格的要求，反洗流量小，可以促进树脂的分离沉降。同时，根据所用树脂的沉降速率设定反洗流量，这样可以保证在反洗的过程中，反洗流量要保持一定的时间，确保树脂在该反洗流量平台上有一个动态平衡状态，有利于进行下一步树脂的沉降。
　
　总结：
　　我国高塔分离技术是从国外引进的，经过近二十年的实践应用，高塔分离技术在结构设计得到进一步的改善，处理工艺也在不断的完善。由于在高塔分离设备的调试过程中，经常由于设备的因素，导致程序控制无法顺利执行，因此，应加强高塔分离再生工艺技术人员技能学习，将理论与实际相结合，提高技术人员的实际应变能力，弥补高塔分离再生工艺技术和控制方面的不足[5]。