陕西延长中煤榆林能源化工有限公司 陕西省榆林市靖边县 718500
摘要：当前在化工厂循坏水不水处理系统中利用石英砂过滤器，但是石英砂过滤器在运行工过程中可能会发生超压损坏问题，从而引发安全事故，工作人员需要分析石英砂板结和反冲洗憋压以及石英砂流失等方面，确定石英砂过滤器超压损坏的原因，提出针对性的处理措施，提高石英砂过滤器运行的安全性和稳定性。
关键词：石英砂过滤器；超压损坏；原因分析；处理措施
某电厂在2010年开始投产2×640MW超临界燃煤直流炉机，锅炉连续蒸发量可以达到1960t/h，凝汽器管材选用不锈钢管，循环水补水处理系统利用石灰+混凝剂澄清，同时需要利用加酸和杀菌以及过滤等环节，在整个系统中利用8个石英砂过滤器，但是在系统运行过程中，有几台石英砂过滤器相继发生超压损坏问题，导致机组运行的安全性和竞技性受到影响。
1 概述循坏水补水处理系统
[1]工艺流程
城市中水进入到机械加速澄清池之后，利用石灰乳和聚合硫酸铁，实施凝聚沉降，出水溢流经过曲径混合槽，通过加酸控制PH值，加入ClO2之后实施杀菌，最后进入到英砂过滤器中，将水中的悬浮物质去除，出水达标标准之后可以进入到清水池，在循环水补充水和过滤器反洗用水以及系统自用水中可以利用。经过凝聚和沉淀之后产生的杂质，需要利用泥浆输送泵向浓缩池中输入实施处理。【1】
[2]运行参数
循坏水部署处理系统正常出力为3000m³/h，最大出力为3300m³/h。机械加速澄清池出水的PH值处于09.5~10.5范围内，浊度处于10NTU以内。在加酸之后，石英砂过滤器进水的PH值在8.5~9.0范围内，石英砂过滤器出水浓度在5NTU以内。
2 石英砂过滤器故障现象
石英砂过滤器属于一种浅床过滤器，利用滤料和滤料床层，在上部生成滤饼层，因此将污水中的悬浮物和胶体截留下来。在水驱污水处理工作中，石英砂过滤器具有显著的工作效果，但是近些年开始推广聚合物驱油技术，在处理含聚污水的过程中，石英砂过滤器出现各种问题。例如滤料清洗不干净和跑料等问题。发生这些问题主要是因为污水水质发生改变，不断增加聚合物的含量，因此增大了污水黏度，导致滤料发生严重的板结问题，需要利用大量的水实施反冲洗，因为滤料膨胀高度增加，因此堵塞布水筛管，如果反冲洗压力超过了0.4MPa，将会引发严重的憋压问题。利用筛筐布水，将会发生严重的滤料流失问题。因为存在滤料板结层，因为利用大水量反冲洗，导致滤料板结层被冲破，滤料表层呈现出起伏状态，导致石英砂过滤器的过滤效果受到影响。【2】
石英砂过滤器在运行过程中，发生憋压损坏问题，被迫暂停使用城市中水，导致继续运行的安全性和经济性因此受到影响。工作人员全面检查石英砂过滤器运行操作方式，结合DCS设计自动程序，确定各个运行工序运行过程都是正常的。全面检查发生故障的石英砂过滤器，发现在石英砂过滤器内部石英砂表面存在较多的淤泥，此外石英砂底部出现板结情况，结垢堵塞了水帽缝隙，此外还出现了立柱开焊和水室隔板开焊以及水帽脱落等问题。
3 反洗原理
在过滤器反冲洗过程中，根据以下而上的顺序，反冲洗水将会通过过滤料层，如果反洗强度比较低，滤床的状态是静止的。不断增强反冲洗的强度，滤料之间将会相互摩擦的，滤层也会逐渐膨胀。反洗强度达到特定值互助，滤料可以实现独立运动，无需利用其它滤料的支撑，同时水流产生的动水压力接近于滤料层水重量。滤层膨化高度和滤料密度之间呈现出反比关系，滤层膨化高度和反洗强度之间属于正比关系。【3】
4 石英砂过滤器超压损坏原因分析
一、增多大分子有机物
发电厂循环水补水处理系统连续的利用城市中水，在水质的影响下，机械加速澄清池出水PH值和浊度等出现超标问题。增多大分子有机物，将会增大石英砂滤料之间的粘性力和毛细力，导致颗粒运动受到阻碍，这时主导作用力是颗粒成团力，颗粒粘结成团之后，在表面将会形成胶冻状的饼层，在反洗工作站无法实现破碎和膨胀。
二、堵塞石英砂
石英砂过滤器的水帽发生损坏，后者隔板发生开焊问题，将会流失石英砂，进入到水室中，石英砂可能会堵塞反洗母管东侧支管，影响到反洗水布水的均匀度，同时还会减少反洗流量，提高压力。【4】
三、水帽缝隙结垢、堵塞
在水帽缝隙部位发生结垢和堵塞等问题，将会导致冲洗流量因此受到影响，因此降低反洗强度，导致石英砂滤料的粘性力因此增加，同时会僿加速水帽，加你反洗强度，进入到恶性循环中，导致石英砂发生板结问题。水帽缝隙发生堵塞问题，或者石英砂发生板结情况，将会增加反洗阻力，导致石英砂过滤器法神超压变形问题。
四、压缩机含水、气缸不严
石英砂过滤器正反洗水门和出水门都是利用气动蝶阀。在检查工作中，压缩机内部进水，并气缸严密性因此受到影响，延长了阀门呢的开启时间。因为开启速度比较慢，容器内部气压和水压平衡性受到影响，因此引发石英砂过滤器超压变形问题。
五、运行方式调节不及时
发电厂循环水补水处理系统使用城市中水之后，将会改变发电厂循环水补水处理系统的水质，但是相关工作人员没有及时调整系统运行方式。
六、没有定期开展检查工作
通诺检查检修台账的记录内容，发现石英砂过滤器水帽和石英砂检查时间间隔较大，检查人员没有定期开展检查工作，同时检查工作存在不及时的问题。
七、没有设计压力辅助设施
因为没有设计过滤器本体和反洗管道，同时没有安装压力测量和保护装置，在反洗阶段，工作人员无法观察系统是否发生超压问题，同时也很难确定保护措施是否合理。
5 石英砂过滤器超压损坏防范措施
如果石英砂过滤器发生损坏，需要开展大修工作，及时更换水帽和石英砂，合理修复开焊的隔板和立柱。
将压力表安装在反洗母管上，同时需要将压力变送器安装在过滤器出水室中，同时需要引入DCS。如果压力值超过了0.08MPa，可以提出报警。如果压力值超过了0.1MPa，需要停止运行反洗水泵。【5】
合理缩短石英砂过滤器的反洗周期，石英砂过滤器的反洗周期通常是运行24h开展1次反洗工作，可以更改为运行18h开展1次反洗工作。同时需要延长反洗时间，延长原来的240s为360s。延长原来的正洗时间200s为360s。
每次结束过滤器反洗程序之后，可以静止300s，提取石英砂过滤器的出水水样，化验出水的浊度，因此检查石英砂过滤器的反洗效果，如果浊度在5NTU以上，需要重新开展反洗工作。
加强管理点检定修工作，每隔半年就要检查一次石英砂过滤器的内部，每隔三年开展石英砂过滤器的大修。
结束语
利用上述防范措施，可以保障发电厂循环水补水处理系统反洗效果，避免石英砂过滤器发生超压问题。结合石英砂过滤器实际运行情况，利用上述防范措施，可以保障石英砂过滤器运行的安全性和经济性，优化整体工作效果，同时可以为同种类型的设备检修和故障处理等工作提供工作经验。
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