间冷循环水离子交换树脂处理装置解决方案

  发电公司间接空冷系统冷却三角管束内壁采用了一种弱碱性的钝化方法—MBV法，因管束为铝材质，铝离子较为活跃，对水质要求较高，当pH值大于9时，OH-对管束表面的钝化膜水解速度大大加快，对管束腐蚀速度也随之加快，在投运初期，由于循环水pH值升高，#1、#2机组间冷循环水pH分别为9.31、8.99，大于厂家要求PH值7.0-8.0的规定值，已经**出稳定pH值控制范围，需采取有效措施控制循环水的pH值，以保证机组的正常稳定运行。
 

01  间冷循环水概况与问题分析


根据对比同类型企业系统工艺以及对间接空冷系统运行情况的分析发现以下主要问题并做出对应分析。
 
01

现间冷循环水概况：

 

     间冷系统EGI厂家要求循环水pH控制在7.0-8.0。间冷塔循环水补水为除盐水，pH值为6.34-8.01之间，平均7.27（取自2016年全年数据值）；在不加联氨和氨水的情况下，现#1、#2 机组间冷循环水pH分别为9.31、8.99，已经**出稳定PH值控制范围。
运行记录参考表 


    因管束为铝材质，铝的稳定pH区域在4.45-8.38，相关资料也表明循环水pH值的高低直接影响着间接空冷冷三角管束的腐蚀性能，当循环水pH值控制在4-8.5时（补充pH值处于该阶段时不容易腐蚀），pH值越高，冷三角管束的腐蚀速度越快。 
铝的电位-pH图
 
机组间冷循环水pH**出稳定pH值控制范围，若间接空冷循环水水质不能得到有效控制，冷三角底部管束与管箱接口处将会出现腐蚀现象，并逐渐发生泄漏。
图片
 管束泄漏部位及腐蚀情况
 

02 间冷循环水pH**标原因分析：
 

间冷系统换热铝管为纯铝材质，在铝管出厂时内壁采用弱碱性的钝化方法—MBV法，由于系统运行时间的延长弱碱性钝化液溶解在循环水中，pH升高后铝溶解在碱性介质里面产生铝酸，铝酸显弱碱性，造成循环水的pH值逐步升高。在碱性介质中，铝表面的氧化膜会不断溶解，发生自腐蚀。其腐蚀行为可以表示为：

2A1 20H- 6H20=3H2 2Al(OH)4-

这种腐蚀往往伴随着析氢过程。析氢反应发生在铝合金基体与腐蚀产物吸附层之间，对腐蚀产物阻挡层有相当的破坏作用。铝氧化膜由于溶解和析氢反应中其多孔结构的氧化膜脱落而丧失保护作用。由于铝在碱性介质中特殊的化学特性，其形成的致密氧化层不再起到缓蚀作用，造成间冷系统换热铝管的腐蚀并泄露。
02

设计依据、原则及范围
 

根据项目原水特征，结合已有的工程实例，在确保出水达标的前提下，科海思采用成熟、可靠、技术**的处理工艺。
 

01

设计参数和要求：

原水水源和水质
 
 统产水指标 

02设计及改造原则

 

设计及改造思路
在阳床及解析系统的设计中，本着技术**适用、工艺措施针对性强、系统可靠稳定、运行易开易停，一次性投资与日常运行费用综合较省、较大限度的减少场地占用面积及较大限度的使用原有的处理设施的原则；通过对目前同类或相近项目处理技术的综合分析，特别是相程的实际经验，进行了充分的多方案比较，得出较优化的工艺。
 
设计及改造范围：
本方案设计及改造范围为间接空冷系统阳床及解析系统设备制造，包括设备选型、安装工程等直接工程和本工程的设计、调试、培训等间接工程；但不包括土建施工、外部供电、引水、排水和绿化、道路等辅助工程，也暂不考虑处理站的通讯、交通运输和供配电、供热、采暖等辅助工程。
 
阳床pH调节系统采用进口T-42H阳离子交换树脂并配套离子交换器及附属管路阀门，解析采用喷射器系统，配置**解析泵。解析用水采用除盐水，解析剂采用30%工业盐酸，酸由**贮罐放入计量箱内，经喷射器按一定浓度将解析液送入交换柱中。阳床阴床树脂与混床共用一套解析系统。酸碱贮罐采用高位布置方式，酸碱储罐中的酸碱利用自身重力流入酸碱计量箱中。
 
酸高位槽及酸计量箱的排气口与酸雾吸收器连接，吸收器内装填料，酸雾从低部进入，与上部喷下的水进行接触，将酸雾吸收。 
 

03  工艺流程

 

 
Tulsimer®T-42H是特级强酸型离子交换树脂，氢H 阳离子交换树脂，是一款有较高的交换容量，并同时拥有解析的物理及化学稳定品质。Tulsimer®T-42H其无裂纹特性和均匀的粒度，具有传统的离子交换树脂无法取代的优势，可减少压力损，延长树脂寿命，保证出水品质，并具有较广泛的PH及温度适应范围。Tulsimer®T-42H通常以潮湿的氢型供应，具有较好的抗解析物污染能力。