凝结水精处理系统设计导则一首先要确定电厂的的发电系统，以确定是否要对凝结水进行处理以及采取什么处理系统。

1.直流锅炉汽轮机组全部凝结水均要求进行精处理（精处理除盐设施要设备用），而且必须设置除铁设施（可不设备用）；2.汽包锅炉汽轮机组：●空冷机组：一般采用粉末树脂过滤器；超临界空冷机组除了选择单独的粉末树脂过滤器系统外，还可以在其后增加三室床或混床；●水冷机组：一般采用深层树脂混床或分床系统；超临界水冷机组采用“前置过滤器 + 混床系统”前置过滤器选用10u或5u的折叠式滤元。

建议前置过滤器设铺膜系统。

●超高压汽包锅炉机组供汽的汽轮机组一包不设凝结水精处理系统。

●精处理用树脂建议选用大孔均粒树脂。

二系统的分项叙述（一）粉末树脂过滤器粉末树脂过滤技术就是将粉末树脂作为覆盖介质预涂在精密过滤器滤芯上。

用来置换溶解性的离子态物质、除去悬浮固体颗粒、有机物及胶体硅及其它胶体物质。

粉末树脂过滤其实质就是覆盖过滤器，覆盖过滤器是在滤元外表面铺覆不同材质的助滤剂，借助滤料架桥原理使之形成致密覆盖层，当过滤阻力达到一定值或水质变坏时，用水和空气进行爆破膜及冲洗，然后重新铺覆助滤剂，恢复其功能。

助滤剂有粉末树脂、纤维粉、活性碳粉等。

带有粉末树脂的覆盖过滤器是将过滤器和离子交换器结合在一起的精处理装置。

覆盖过滤器在正常运行时，可不铺树脂粉，只铺纤维粉当除铁过滤器用，铺活性碳粉用于除油。

在发生事故、启动期间或水质不好时，铺树脂粉或树脂粉与纤维粉的混合粉，以除掉水汽系统中的杂质、污染物、盐类。

1.粉末树脂过滤器技术（以西塞山发电有限公司的粉末树脂过滤器为例）1.1顶管板系统由U SF liter, 或意大利IDRECO 制造, 是用一层厚不锈钢和可拆的管板夹在工作槽两半之间作成的压力管体。

管板钻有洞孔用来固定滤元。

1.2底管板系统由Graver Techno lgies 制造, 其结构是底部管板为固定式, 滤元接头突出进至出水压力通风系统。

滤元连接在刻有螺纹或导杆的接头上, 并通过顶部格栅网安装到位。

1.3 粉末树脂过滤器的滤元建议选用进口滤元，要空隙均匀。

一般4～5um。

目前，市场上可供选择的品牌有：1）意大利FALBAN2）美国FILTERITE。

3）美国PALL公司HGCOLD-R聚丙烯熔喷滤芯,滤芯尺寸为57.15mm×1524mm,1.4 凝结水精处理用粉末树脂用于凝结水精处理粉末系统过滤器系统的树脂粉是在树脂粉制造厂用高纯度、高剂量的再生剂进行完全转型的。

其特点是: 低杂质; 粒度均匀; 高再生度; 与均粒树脂相比表面活性高。

建议采用H型/NH4型 + OH型(再生度>90%, 否则除硅效果不好)的粉末树脂。

目前，市场上可供选择的品牌有：1）意大利AQUA CHEM ；2）美国GRAVER CHEMICALS，EPICOR。

2.粉末树脂过滤技术的优缺点2.1优点由于树脂不需再生, 因而只有过滤器、铺膜箱、辅助箱、空气储罐等设备, 因此占地面积小, 基建投资低、操作简单。

单位质量的工作交换容量大。

传统颗粒树脂的工作交换容量在运行到失效点时, 通常只是理论交换容量的20%～ 50%; 粉末树脂工作交换容量在运行到失效点时, 达到树脂理论交换容量的60%～95%。

能有效去除有机物及胶体硅。

离子交换树脂对有机物、胶体物质的去除率极为有限, 而粉末树脂过滤技术因兼有过滤和除盐的双重特点。

粉末树脂在合适pH 条件下, 胶体硅的去除率可达99%; 而深层混床对胶体硅基本不能去除。

能有效去除热力系统腐蚀产物。

粉末树脂在合适的pH 条件下, 铁杂质的去除率在95% 以上。

而深层混床对铁的氧化物去除率分别是: Fe2O 4 为90%;Fe2O 3、FeO 仅为50%。

2.2 缺点运行费用高。

由于粉末树脂不能重复使用, 因此运行费用较高。

目前国内尚无生产粉末树脂的厂家。

该树脂粉特别是阴树脂粉在空气中极易失效, 要求保存周期为半年。

树脂总交换容量低, 抵抗凝汽器的泄漏能力差。

粉末树脂过滤器的离子全交换容量不到深层混床的1% , 故深层混床能更有效的抵抗凝汽器的泄漏。

对机组严密性要求较高。

高度再生的氢氧型阴树脂粉极易被大气中或暴露于大气的水中的二氧化碳污染, 导致运行周期缩短。

对树脂性能要求更加严格。

粉末树脂不具备淋洗残留物的能力, 因此所有的粉末树脂必须符合技术条件, 才能减少污染物的侵入。

3.粉末树脂技术在凝结水精处理应用的条件粉末树脂的最大弱点就是全交换容量低, 抗凝汽器的泄漏能力差, 因此采用该技术有一定的区域局限性, 对于循环水水中含盐量较高的地区, 还是选择深层混床为宜。

在凝结水精处理中选择粉末树脂过滤器应确保以下条件的满足: 确保补给水质量; 尽量避免凝汽器的泄漏, 凝汽器管材宜选用钛管或不锈钢管; 机组循环水水质较好、含盐量低; 机组系统真空严密性较好。

4.粉末树脂过滤器的设计参数注：保持泵流量的核算：每台粉末树脂过滤器应设置一台保持泵，其容量为一台过滤器正常出力的7%～10%。

5. 粉末树脂过滤器的应用据美国Graver公司资料介绍，5 mm厚树脂粉薄层，流速9．76 m／h，在凝汽器严密情况下，可运行20～25 d。

起始运行压差为0.02～0.34 MPa，最大运行压差为0.17MPa。

（二）前置过滤器加高速混床系统1.前置过滤器前置过滤器目的是除铁，其型式较多，主要有电磁过滤器、管式过滤器、氢离子交换器。

必须考虑设备和滤料的耐高温及对水质的污染问题。

单纯除铁过滤装置可应用于汽包炉的凝结水处理和疏水处理中，如果只选择单纯除铁过滤器，对凝结水中的少量盐类处理会受到限制，作为凝结水精处理的前置处理是比较合适的。

通过上述介绍可看出，适于空冷机组的除铁过滤器有管式过滤器和进口耐高温电磁过滤器。

1.1电磁除铁过滤器电磁除铁过滤器是在体内充填强磁性体，在体外配置产生磁场的线圈，当通直流电时，被磁化的充填物吸引磁性微粒，当达到饱和时，停止向线圈供电并进行消磁，待磁场消失后，用水和空气进行清洗。

此种过滤器日本和西德使用较多，我国也有应用，如秦岭电厂、闸北电厂。

电磁除铁过滤器的填料为不锈钢球，线圈的磁场强度1．5×105 A／m，磁通密度约0．2 T，过滤速度为1 500 m／h。

其失效根据滤床压力损失或预先选定的时间间隔。

失效后进行冲洗，在冲洗的同时必须进行电气退磁。

冲洗时间1～2 min，冲洗水量约为过滤器体积的12倍。

目前性能较好的为高梯度复合型电磁过滤器（HGMF），其填料为涡卷—钢毛复合型材料或钢丝棉、钢丝网，填充密度为5％，线圈的磁场强度为8×105 A／m，磁通密度约1 T，过滤速度为1 500 m ／h。

另外还有混合式电磁过滤器（HEMF），它吸取了球式和网式的优点。

国产设备耐温达60℃，而所述电厂空冷凝结水的水温有可能高达70℃，因此不宜采用。

国外生产的电磁除铁过滤器可耐温300℃。

此装置单台设备出力大，系统简单，占地小，有利环境保护。

1.2管式过滤器管式过滤器目前国内使用较多，它是借助多孔滤元截留悬浮杂质，当阻力增大到一定值，用水和（或）空气进行反冲洗。

管式滤元直径一般为30～80 mm，长度为800～3 000 mm，型式为缠绕式或滤网式，以开孔或槽的不锈钢为骨架外包100～150目不锈钢丝网或外绕不锈钢丝，直径为0．3～0．5mm，丝间距为0．076～0．2 mm。

管式过滤器精度可根据需要进行选择，启动期间可选用10～20μm，正常运行期间可选用5μm的过滤精度，不锈钢材质耐温300℃，聚酰胺纤维丝可耐100℃，国外聚丙烯纤维丝可达130℃。

此过滤器系统简单，操作方便，可进行反洗，易维修，运行费低，不消耗酸碱，又无废酸碱排放，在美国应用较普遍。

国内元宝山电厂、常熟电厂、双辽电厂均有运行经验。

1.3阳离子交换器凝结水处理中的阳离子交换器主要是用于除铁，效率约为50％。

树脂应选耐高温、抗污染又易洗脱的大孔树脂。

通常阳离子交换器放在混床的前面。

在碱性水工况时，它还起到吸收氨以延长混床周期的作用。

因需消耗酸并有再生废酸液排出，所以应进行中和处理。

通常前置氢阳床树脂层高650～1 000 mm，氢层混床中的阳树脂层高为300～500 mm。

启动时当含铁量≥2 000μg／l，则出口含铁量＜15μg／l。

正常运行时，出口含铁量＜5μg／l。

2.高速混床2.1 混床概述高速混床分圆柱式和球形两种，球形的高速混床，具备更好的受力条件，它比传统的圆柱式混床有更好的耐受4.0MPa压力，从而大大延长设备的使用寿命，减少维护、检修工作量。

一般对于300MW机组而言可以采用圆柱式，上下为封头；对于600MW以及以上机组高速混床采用球形。

混床内部进水装置为多孔板加梯形绕丝水帽（绕丝间隙0.5mm），在正常运行状态下能够完全满足布水均匀的要求，且能阻止混床泄压时树脂逃逸。

底部出水装置为穹形多孔板加梯形绕丝水帽（绕丝间隙0.25mm），在正常运行状态下不会形成运行死区，提高树脂利用效率，并防止树脂逃逸。

排脂装置设在穹形多孔板中部最低处，以利树脂被彻底送出。

所有内部装置材质为316SS。

混床内的“水帽”，它与一般的混床的水帽不一样，它采用不锈钢制作的“双向水帽”。

混床正常运行时，水从水帽的四周进入。

当混床失效时，水从水帽靠下部有一个斜度向四周喷水，将底板上的树脂彻底干净地输送到再生系统去再生，不然的话将会影响混床的运行周期。

这也是它的特殊设计。

2.2 混床的运行方式凝结水精处理混床运行方式分为氢运行(H+/OH-)和氨化运行(NH4+／OH-)。

H+／OH-型混床反应的产物为H2O，其反应式如下：RSO3H+R≡NOH+NaCl＝RSO3Na+R≡NCl+H2O至于NH4+／OH-型混床，离子交换反应产物为NH4OH，反应式如下：RSO3NH4+R≡NOH+NaCl＝RSO3Na+R≡NCl+NH4OH因NH4OH的电离度比H2O大得多，因此逆反应倾向比较大，出水中容易发生Na+和Cl-漏过现象。

氨化运行是阳树脂在运行一段时间后，阳树脂呈RSO3NH4形态，同时用来转换水中阳离子，但转换Na+能力明显降低，水中NH4+又保留下来。

高速混床的运行周期凝结水精处理工艺中的高速混床在整个运行周期中,阳、阴树脂在离子交换过程中经历着3个阶段:第1阶段:混床从再生后开始投入运行到Na+、NH4+开始穿透阶段。

在此阶段中, Na+、NH4+……阳离子几乎全部为阳树脂吸收,即为氢型循环运行方式。

第2阶段:从混床出水中开始出现NH4+后继续运行,阳树脂对进水中的NH4+吸收量逐渐减少,直到阳树脂完全被氨化,混床进出水中的NH4+几乎相等。

在此阶段中除了NH4+的穿透逐渐增多外,Na+由于NH4+的穿透也逐渐增大,直到后期由Na+的大量释放出现混床出水Na+大于进水Na+(但此时混床出水中的Na+仍在指标容许的范围内)的现象,并出现Na+的峰值。