凝结水处理

一、 凝结水的污染

火力发电厂的汽轮机凝结水是蒸汽在汽轮机中作完功以后冷凝形成的。照理，凝结水应该是很纯净的，但实际上在形成过程中因某些原因会受到一定程度的污染，这些原因大致有以下几方面。

1．凝汽器漏冷却水

凝结水污染的主要原因是冷却水从汽轮机凝汽器不严密的部位漏至凝结水中。凝汽器不严密部位通常是在凝汽器铜管与管板的连接处，因为在汽轮机的长期运行过程中，由于工况的变动必然会使凝汽器内产生机械应力，所以即使凝汽器的制造和安装质量教好，在使用中仍然会发生铜管与管板的连接处严密性降低，冷却水漏入凝结水中的现象。

根据对许多大型机组的凝汽器所做的检查得知，汽轮机凝结水受冷却水污染的现象不可能*消除。在正常运行情况下，有少量冷却水渗漏到凝结水中的现象称为凝汽器渗漏，严密性很好的凝汽器可以做到渗漏量为汽轮机额定负荷时凝结水量的0.0035%~0.01%，一般为0.01~0.05%。

当凝汽器的铜管因制造缺陷或腐蚀而出现裂纹、穿孔或破损时，或者当铜管与管板的固接不良或遭到破坏时，则的冷却水漏到凝结水中量会显著的增大，这种现象称为凝汽器渗漏。当冷却水漏入凝结水中时，该冷却水中各种杂质都将随之混入凝结水中。凝结水因漏入冷却水而增加的含盐量与凝汽器泄露率和冷却水含盐量密切相关.凝汽器泄漏对凝结水的污染程度还与汽轮机的负荷有关，因为汽轮机的负荷很低时，凝结水量大为减少，但漏入的冷却水不因负荷的变化有多大变化，所以凝结水水质的恶化更为明显。

2.金属腐蚀产物的污染

发电厂水汽系统的设备和管道，不可避免地要发生腐蚀，机组启动时，在水和蒸汽的冲刷下，这些腐蚀产物会进入凝结水中，腐蚀产物的主要成分是铁和铜的氧化物，其生成与许多因素有关，如：机组负荷的变化、设备停用期间保护的好坏、凝结水的pH值、给水的溶解氧及CO2含量等。在这些因素中，凝结水中铁铜受机组负荷变化的影响为敏感，因为负荷的变化会促进设备及管壁上腐蚀产物的脱落，导致凝结水铁铜含量明显升高。测定数据表明，机组启动过程中铁铜含量比正常运行值要高十几倍甚至几十倍，致使长时间的冲洗才能达到正常值。

凝结水中金属腐蚀产物进入锅炉后，将在冷水壁管中沉积，并进一步诱发腐蚀，所以凝结水中的腐蚀产物必须予以清除。

此外，在补给水处理系统运行不当或事故情况下，也偶而会带入溶解盐类，但在正常情况下，由锅炉补给水带入的溶解盐类是很微少的。

综上所述，在机组运行的过程中，凝结水会受到一定程度的污染，为此凝结水精处理就成为高参数火力发电厂水处理的一项重要任务。

二、 凝结水处理的目的

随着锅炉机组参数的提高，给水水质对机组安全运行越来越重要，所要求的给水水质也越来越高，直流锅炉及亚临界压力及以上汽包锅炉的凝结水水质标准列于表2-1。从这些标准的数值来看，在机组的长期运行中，要想稳定地达到这些要求，不对汽机凝结水进一步处理是很难实现的。

根据凝结水被污染引入杂质的类别，所以凝结水处理的目的是：

（1） 去除凝结水中的金属腐蚀产物：

（2） 去除凝结水中的微量溶解盐类。

表2-1   亚临界机组凝结水水质标准

三、 凝结水处理的适用范围和系统组成

1、结水处理应考虑的因素

汽轮机凝结水是否要进行处理，取决于多方面的因素，综合起来有以下几个方面：

（1）锅炉的炉型和机组的参数；

（2）冷却系统特性和冷却水水种类（淡水、苦咸水或海水）；

（3）凝汽器的结构及铜管的管材；

（4）机组的负荷特性，即基本负荷还是调峰负荷。

2. 适用范围

凝结水是否需要处理以及处理量多少，均与锅炉的型式(汽包炉、直流炉)、参数、有无分离装置、凝汽器的结构特点(冷却方式、冷却水含盐量等)以及机组运行特性(带基本负荷、尖峰负荷、启停次数等)有关。

    (1) 直流炉。超临界压力直流炉给水水质要求较高，因此，对它的凝结水需要进行全部处理。

    高压和亚临界压力直流炉的给水，一般只需要进行部分处理；至于处理量的多少，取决于锅炉有无汽水分离器、凝汽器有无泄漏的可能以及运行的启停次数等。

    (2) 汽包炉。对于装有汽水分离装置和给水清洗装置的超高压锅炉的给水，其凝结水是否需要处理，可根据所使用冷却水的情况而定：如果冷却水是淡水，一般其凝结水不需要处理；如果冷却水是海水或苦咸水，一般其凝结水需要进行处理，处理量为50~。

3. 系统的组成

结水处理系统由过滤和除盐两部分组成。过滤主要用来去除水中的金属腐蚀产物，除盐用于除去水中的溶解盐类。在除盐装置除水管上应安装树脂捕捉器，用以截留混床可能漏出的破碎树脂。

出于对机组安全经济性考虑，在火力发电厂亚临界压力及以上参数的汽包锅炉机组及直流锅炉机组中，设置凝结水精处理已成为一种普遍发展的趋势。