一、 特别说明

发 电厂核电站在发电过程中，事先由锅炉把水加热成高温的蒸汽送入汽轮机带动发电机发电。工作后的高温蒸汽被送入凝汽器，将蒸汽冷凝成低温低压的冷凝水。凝汽 器下部有收集凝结水的集水井，通称为排汽装置，然后由凝结水泵把排汽装置中收集的凝结水送到锅炉，继续循环使用。凝结水中含有非常细小的铁磁性颗粒，给系 统运行带来了隐患，因此提高凝结水的质量，保证设备能安全运行，一直是设备运行中人们追求的目标。为解决这一问题，人们在凝汽器、排汽装置底部铺设一层凝 结水除铁净化装置，以便对细小铁性物质进行吸附，这种做法，对提高凝结水的质量起到了一定的作用，但不足之处是：因为细小的铁性物质是悬浮在凝结水中的， 凝结水除铁净化装置在引力范围内，只能吸附靠近排汽装置底部的部分细小铁性物质，且凝结水除铁净化装置紧贴排汽装置的那部分表面不能发挥作用。

我公司为解决的技术问题：是要提供一种能让凝结水除铁净化装置磁场包罗整个排汽装置空间的电站用凝结水除铁净化立体式凝结水除铁净化装置。

为 解决以上技术问题，所采用的技术方案是这样的：首先制作一个立体框架，在立体框架的前后面上各设有对称均布的水平支撑条，框架内设有每排呈均布状且相平行 的凝结水除铁净化装置，在立体框架底部设有一排加密的凝结水除铁净化装置，既能吸附底部杂质又能保证框架固定，其余凝结水除铁净化装置均布排列。

由于采用以上技术方案，其效果是显而易见的：

1. 使凝结水除铁净化装置产生的磁场呈包罗空间状态，并能充分吸附悬浮在紊流凝结水中的细小铁性物质，对凝结水的精处理起到了积极的作用。

2. 由于空间吸附较充分，使得排汽装置内残留物质极少，故减少了清洗排汽装置的工作量。

3. 缩短了凝结水的净化时间，提高了水质，确保了水循环系统的安全和稳定。

4. 底部的加密凝结水除铁净化装置对支架起到了固定作用和对排汽装置底部磁性杂质更好的吸附作用。

二、 研发的立体式高强凝结水除铁净化装置

在凝汽器、排汽装置排汽装置及除氧水箱中凝结水除铁净化创新技术

2.1为了降低煤耗，提高效率，发电设备已进入了亚临界、超临界、超超临界时代。随着锅炉参数的提高和对保护核电蒸汽发生器的安全需求增强，对给水凝结水除铁净化要求也越来越严。为了迎接这一时代的到来，我单位研发了凝结水、给水两级凝结水除铁净化的创新技术。

2.2流 体的磁性净化技术是我单位研发的专利技术，此前主要为发电厂的油质净化提供去除油中铁质颗粒的解决方案。几十年来，此项技术已在300余台汽轮发电机组油 系统上安装使用，对提高油质质量，加快新机油循环速度，防止轴径磨损效果显著。此项技术的出现，带动了全国大机组基本上实现了油质的磁性净化(现在，油质 磁性净化已扩展到锅炉引送风机，磨煤机油站上，部分电厂已实现了全厂油质磁性净化)。

2.3近 年来，这项技术在给水和热力系统上又有了新的突破(并取得了新的专利)，开辟了利用安装在凝汽器、排汽装置、除氧水箱内的立体式高强磁凝结水除铁净化装置 对凝结水、给水进行二级凝结水除铁净化净化的新技术。这项技术拓展了凝结水凝结水除铁净化空间，首次实现了锅炉和核电蒸发器给水的两级凝结水除铁净化，受 到发电厂及有关单位的关注。一年之内就在秦山核电站、江苏田湾核电公司、核电秦山联营公司、内蒙托克托、内蒙岱海、北方联合电力达拉特旗、陕西清水川、天 津盘山等电厂多台大机组的凝结水、给水系统上应用了此项新型凝结水除铁净化技术，随着固态铁含量的减少，水中铁离子的含量也相应下降，从而促进了水质净化 的过程，在启动过程中节省了时间，降低了凝结水精处理过滤器的负担，也减少了凝结水的排放。

2.4该项技术对于欲通过设备改造增建凝结水除铁净化装置，但又存在凝结水压头不够，也找不到合适的场地布置的电厂来说，无疑是个新的途径和机会。

三、 立体式高强凝结水除铁净化装置技术的优势

国家发改委和中国电机工程学会最近指出：未来电力系统采用的新技术应该是：节能、节地、节水的新技术，而此项高强凝结水除铁净化技术早已符合这项要求。此外加装高强凝结水除铁净化装置效果好，造价低，可操作性强。前景广阔。

3.1节能

做 功要消耗能量，花费大量资金。但利用太阳能、电能、磁能却能享受自然赐予的免费优惠。铁磁相吸是物理学基本规律，利用安装在凝汽器、排汽装置和除氧水箱内 的高强凝结水除铁净化装置形成磁场，吸附水中的铁质颗粒，实现凝结水除铁净化，是靠凝结水除铁净化装置本身的固有功能，而不是通过外加电力或者其它能源来 实现的。这种凝结水除铁净化方式确实是不耗能凝结水除铁净化的创新技术。

3.2节地

发 电厂汽机车间从地面到上部空间已布置得十分紧凑，增加设备已很困难。故我们技术改造的着眼点放在现有设备容器的空间里。即在不占地面的情况下，达到设备改 造的目的。由于凝汽器、排汽装置内和除氧水箱及管道内部有着较大的空间，我们将高强凝结水除铁净化装置设计布置在凝汽器、排汽装置和除氧水箱及管道内。从 而优化原有设备结构，改变了其单一储水功能，充分发挥其空间作用，使之成为凝结水除铁净化的场所。

从电厂设计角度看，高强凝结水除铁净化技术不占用厂房地面积，挖掘了设备潜力，体现了我国电力技术的创新和进步。

3.3节水

立 体式凝结水除铁净化装置吸附的铁污染物只需人工手工擦净，不需用水冲洗，节省大量水源，(而且凝结水除铁净化装置可以长久地重复使用，是最“环保”的凝结 水除铁净化技术)。由于凝结水除铁净化装置具有能快速吸附大量铁质颗粒及其腐蚀产物的能力，在机组启动中能尽快降低凝结水、给水含铁量，缩短启动时凝结水 排放时间、减少了启动中水的大量排放。此项技术比传统的树脂过滤技术有着明显的节水，节酸、碱，无需更换的优势。

四、 加装凝结水除铁净化装置造价低，可操作性强

4.1不影响给水、凝结水系统的压头

凝结水除铁净化装置安装在凝汽器、排汽装置和除氧水箱内的水室及管道中，立体式高强凝结水除铁净化装置通流面积，是凝泵或给水泵入口面积的几十倍，对泵的入口阻力和出口压头不会产生任何影响。加装立体式凝结水除铁净化装置不改变原设计，不必考虑压头问题。

4.2无需运行维护，清理方便

利用高强凝结水除铁净化装置无需运行维护，也没有在运行中更换、再生之类的问题。正因为高强凝结水除铁净化装置这项凝结水除铁净化技术的优势，成为最理想的在线凝结水除铁净化设备。

4.3.造价低

高强凝结水除铁净化装置建造费用往往低于超临界机组更换管式过滤器(虑源)费用，而且这种凝结水除铁净化方式只需一次性投入，就可重复使用，是一项经济的选择。

4.4施工安装方便

此项技术改造工程从设计到施工均由我单位负责，速度快捷，可在小修时间内完成。适合于现有设备改造。只需从人孔放入到所需位置。

4.5高强凝结水除铁净化装置实现了锅炉、蒸发器给水两级凝结水除铁净化的创新技术

由 于滤材使用温度的限制(树脂-工作温度70℃左右)。传统凝结水除铁净化过滤只能在低温下的凝结水系统上进行，严格上讲，它只能对凝结水进行凝结水除铁净 化，并不能对给水进行凝结水除铁净化。而我们研制的在高温下工作的凝结水除铁净化装置可在130℃温度环境以下正常进行凝结水除铁净化工作，将其放置在除 氧水箱中，直接对锅炉给水进行凝结水除铁净化，结束了锅炉给水系统没有凝结水除铁净化过滤装置的历史，是凝结水、给水两级凝结水除铁净化成为现实。

4.6立体式高强凝结水除铁净化装置不受环境温度的制约

对 于一些机组，尤其是空冷机组，含氧量大，排汽管路内表面积大，腐蚀产物多，增加了给水凝结水除铁净化的难度，而其凝结水除铁净化设备还受环境温度影响。目 前树脂凝结水除铁净化，最高温度为70℃左右，有些机组，当夏季环境温度达到30℃(或凝结水温度达到70℃)，凝结水除铁净化装置(精处理)已退出工 作，此时凝结水不能凝结水除铁净化只能处于排放状态。否则必须减负荷，降低排汽温度以维持工作(南非、澳大利亚有些空冷机组就是用此方式渡夏)。

4.7利用高强凝结水除铁净化装置不受环境温度影响，且凝结水除铁净化量大，弥补了精处理的不足，对空冷机组无疑是个良好的选择。

五、 立体式高强凝结水除铁净化装置凝结水除铁净化效果

5.1立体式高强凝结水除铁净化装置可除去大颗粒的铁磁性杂质(主要是具有铁磁性的Fe3O4、γ- Fe2O3和顺磁性的αFe2O、FeO(OH))，也可除去其它过滤方法难以除去的“胶体铁”，从而降低铁离子的含量。其凝结水除铁净化效果最直观的衡量标准是体现在它所筛选出的铁质杂质的重量上。

5.2立体式高强凝结水除铁净化装置吸附的杂质待停机时进行人工清理，并对杂质称重和做金属化学分析，通过对比和分析，可判断杂质来源和性质，为以后水质管理提供依据。这也是立体式高强凝结水除铁净化装置和其他凝结水除铁净化方式的不同。

六、 立体式高强凝结水除铁净化装置效果体现在以下三方面：

6.1凝结水除铁净化装置装在精处理过滤器之前。在正常运行时，进入精处理的水已是被除去大量铁磁性杂质颗粒的来水，从而减轻了精处理过滤器的负担，得到了一个经过预凝结水除铁净化的水质基础，是凝结水最终含铁量能够降得更低。

6.2在 变工况下，凝结水精处理对来水是有选择的。在机组启动或运行系统发生突变出现高含铁量的水质(大于1000ug/l)时，精处理过滤器拒绝接受对凝结水的 处理，致使整个热力系统处于无奈的排放状态，耗费大量的油和盐水去等待凝结水尽快回收，往往成为新机组试运进程的难题。

而 凝汽器加装凝结水除铁净化装置，只要有水流通过，无论水质如何凝结水除铁净化装置都能自动、快速、大量地吸附凝结水中所含的铁质杂质(凝结水除铁净化量与 凝结水除铁净化装置面积成正比)，且使凝汽器成为精处理过滤器未投入之前唯一凝结水除铁净化设备;并将整个凝结水除铁净化过程提早在机组启动之前开始。因 此，缩短了凝结水排放时间，加快回收，在启动中起到节水、节油的作用。

6.3经 过处理的凝结水、疏水、化学补充水进入除氧水箱，沿途受到管路的铁质污染，使给水含铁量增大，传统的过滤方式对比无能为力，任这样的给水进入锅炉或核电蒸 汽发生器内，而我们在除氧水箱及相应管道内加装凝结水除铁净化装置，即是在此建立了最后一道降低给水含铁量的关卡。这是传统过滤方式无法达到的。

下面就《华能铜川电厂工程》东方汽轮机有限责任公司2×600MW机组安装凝结水除铁净化装置之前和安装该装置之后凝结水泵出口含铁量做个比较：

#1号机组：安装凝结水除铁净化装置之前

20010年2月6日20:52启动凝结水泵

2月6日22：00凝结水出口含铁量1350ug/l

2月7日01：00凝结水出口含铁量890ug/l

安装凝结水除铁净化装置之后

2010年3月20日08:00启动凝结水泵

3月20日09:00凝结水出口含铁量853ug/l

可 见从凝结水泵启动到凝结水含铁量小于1000ug/l(853ug/l)用了1个小时，没有安装凝结水除铁净化装置，从凝结水泵启动到凝结水含铁量小于 1000ug/l(890ug/l)用了4个小时，经过机组运行一段时间后机组停机临修，从该除铁过滤器中清除的铁质杂物约73Kg,也查询了以前记录发 现2010年3月之前凝结水含铁量的平均值约为16.77ug/l,2010年4月之后平均值为13.647ug/l.