熱電站回用化纖凝結水存在的問題及對策

中石化洛陽分公司熱電站 晏鳳俊

熱電站回用化纖凝結水存在的問題及對策

中石化洛陽分公司熱電站 晏鳳俊

凝結水的水質相對較好，不僅含有除鹽水的價值，而且含有很高的熱值。因此，將回收的凝結水送至鍋爐是非常經濟的，但凝結水進入鍋爐前，必須滿足鍋爐給水的水質標準。本文，筆者針對洛陽石化化纖裝置凝結水回用至熱電站高壓鍋爐的現(xiàn)狀進行分析，列舉了凝結水回用中存在的問題，針對存在的問題制定了對策，采用了先換熱方法，用復合膜凝結水除油除鐵，再用混床深度除鹽的工藝，解決了企業(yè)高壓鍋爐回用凝結水的難題，達到節(jié)能減排,提高企業(yè)經濟效益的目的。

一、凝結水運行現(xiàn)狀

洛陽石化熱電站化水裝置共接收來自化纖的凝結水共有4路，分別是化纖PTA、PET、芳烴抽提、長短絲，其中蒸汽線排凝凝結水經凝結水回收泵回收并入長短絲管網，正常情況下冬季凝結水量約100t/h，夏季凝結水量約80t/h。

凝結水運行中易受到鐵污染，特別在換熱器換熱過程中，由于負荷和運行工況的變化，會使換熱器管與管板固定處受到熱應力和機械應力的作用，從而產生輕微的滲漏，使得被加熱介質漏入凝結水中，或是由于系統(tǒng)的腐蝕而出現(xiàn)裂紋、穿孔、損壞等造成換熱器的泄漏，使凝結水受到化工裝置加工物料（如苯、甲苯和二甲苯等苯系物以及醋酸、對苯二甲酸等）污染，造成電導率、硅含量等指標超標，導致凝結水不能送回鍋爐中再次使用，只能降級使用或排放。

2007年1月以來，電站2臺高壓鍋爐在監(jiān)測和處理設施不健全的情況下，勉強回收化纖部分凝結水，受到污染的凝結水進入鍋爐后，嚴重影響爐水水質，造成鍋爐水冷壁結垢引起泄漏或爆管，這種現(xiàn)象在我們的鍋爐上已經多次發(fā)生。多年來，凝結水回收再利用一直是困擾我們企業(yè)的棘手問題，由于多次出現(xiàn)問題，故目前上述4路凝結水進入熱電站化水裝置熱力站后匯成一路，與供電站除鹽水換熱后，凝結水全部排放至2#涼水塔，作為循環(huán)水補水使用，造成了大量的能源浪費。

二、凝結水回用存在問題

1.凝結水回收管網設計不合理。一般情況下，凝結水回收管線應盡量與蒸汽管線走向應同程設計，而目前化纖凝結水回收管線走向正好與蒸氣流向相反，造成部分品質較高的1.0MPa蒸汽疏水無法正?；厥詹⑷腴L短絲管網，同時凝結水回收支線進母管的連接方式對支管凝結水的輸送也有較大影響。

由于凝結水回收管線的流向布置、支管與總管連接方式等不合理，造成凝結水回收管線水擊頻繁，引起熱電站除鹽水裝置多處管線、閥門發(fā)生泄漏，檢修頻繁。

圖1 凝結水回水方向與支管連接方式

2.化纖部分裝置凝結水的水質極差。2008年3月，對芳烴車間的抽提凝結水和PX凝結水以及PTA車間和聚脂車間的凝結水進行了水樣的采集，將凝結水樣檢驗報告的分析化驗結果與標準進行對比可以看出：目前進入熱電站的凝結水指標偏差較大，凝結水主要受到鐵的污染，鐵含量嚴重超標，如果不對凝結水進行處理而直接回用鍋爐，會給鍋爐的安全運行帶來極大隱患；特別是PTA車間的凝結水中含有較大量的醋酸，含量達到18.3mg/L，pH值僅為5.4，嚴重超標。

3.缺少凝結水深度處理設施。既使凝結水回用至中、低壓鍋爐，也必須經過除油、除鐵等設施處理，并采用現(xiàn)場相關表計如油含量、電導率、硅含量等嚴密監(jiān)視。受凝結水處理技術的限制，僅僅經過除油、除鐵等設施無法保證凝結水水質，一旦化纖各裝置凝汽器或換熱器發(fā)生泄漏，將造成回收的凝結水經過除油、除鐵等設施后，電導率、硅含量、硬度等指標仍達不到二級除鹽水的要求，無法滿足高壓鍋爐水質要求，對進入高壓鍋爐的凝結水，經除油、除鐵處理后，還必需進入二級除鹽—混床，進行深度除鹽。

三、凝結水回用對策

1.對凝結水回水管線進行適當改造。1.0MPa蒸汽流向與凝結水回水方向不一致，各部分凝結水送到母管的壓力不平衡，導致系統(tǒng)流動紊亂，或者憋壓。由于沒有考慮沿程壓降的影響，導致“跑大圈”的凝結水受“跑小圈”的壓力阻礙而排出不暢，凝結水回流量很少，一般總認為是疏水器的有問題，為了保障生產，就將疏水器拆除或走旁通，在現(xiàn)場就地直排凝結水。目前，可增加一條凝結水回水管線至熱電站除鹽水站熱力站，把“非同程” 改為“同程”，可以解決管線振動及凝結水回收量少的問題。合理的方式應按圖1所示進行連接。

2.對來凝結水進行割舍。目前，PTA車間的氧化冷凝器泄漏較為嚴重，導致夾帶著對苯二甲酸的醋酸進入二次蒸汽，進而又隨著二次蒸汽的冷凝進入送至熱電廠回收的凝結水，且多次處理無效，量為30t/h，本次凝結水精處理不予考慮。

3.增加凝結水精處理設施。結合筆者廠化纖凝結水現(xiàn)狀，化纖凝結水回用系統(tǒng)采用北京拓峰公司凝結水回收處理工藝，投資建設100t/h的凝結水除油、除鐵工藝，因回收凝結水的電導率指標達不到二級除鹽水的要求，故回收的凝結水經除油、除鐵處理后需進入二級除鹽—混床，進行深度除鹽。100t/h凝結水深度處理設施的主要設備包括：2臺復合膜除油、除鐵裝置（1用1備）；2臺活性炭過濾器（1用1備）；2臺混床（1用1備）；1臺鋪膜箱；1臺鋪膜泵；2臺保持泵；1臺油在線監(jiān)測儀；1臺鐵在線監(jiān)測儀等，具體流程見圖2：

圖2 凝結水精處理流程

流程說明：回收的凝結水（170℃左右）首先進入換熱器Ⅰ和Ⅱ，將自身溫度降至40℃后進入來水水質及溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)檢測水中的有機物含量，有機物含量＞3mg/L；或溫度＞45℃；或電導在線檢測儀監(jiān)測電導＞100μs/cm；凝結水排入企業(yè)的循環(huán)水場或污水處理系統(tǒng)進行處理；有機物含量≤3mg/L；且溫度≤45℃；且電導≤100μs/cm；凝結水進入凝結水罐中，然后經凝結水泵加壓后進入復合膜凝結水精處理裝置，深度去除水中的鐵、懸浮物和部分膠體硅后再進入活性炭過濾器，深度去除水中的有機物后進入中間出水水質在線監(jiān)控系統(tǒng)檢測水中的有機物含量，有機物含量＞0.3mg/L，凝結水返回凝結水罐進行再次處理，同時，活性炭過濾器進行失效設備和備用設備的切換；有機物含量≤0.3mg/L，凝結水進入混合離子交換器，深度去除水中的陰陽離子后再進入出水水質在線監(jiān)控系統(tǒng)檢測凝結水的電導率，電導率＞0.3μs/cm，混合離子交換器進行失效設備和備用設備的切換；電導率≤0.3μs/cm，凝結水進入換熱器Ⅰ的冷源側進行換熱，降低凝結水來水的溫度并提升自身的溫度后進入除鹽水站除鹽水罐。其中：凝結水罐、部分換熱器利舊使用。

四、效益

1.節(jié)能效益（不含凝結水熱能價值）。復合膜凝結水精處理裝置建成后，除去檢修及其他調整間歇時間，按年運行時間8000小時計算，每年可產二級除鹽水量：80萬t，每噸二級除鹽水按8元/t計，每年產生效益為：S1=8元/t×80萬t=640萬元。

2.系統(tǒng)的運行費用。經了解測算，復合膜凝結水精處理裝置的運行費用為：S2==16萬元/a。

3.新增凈節(jié)能效益。凈節(jié)能效益S＝總效益S1－總運行費用萬元/年。

經過上述處理后的凝結水，其含油、鐵離子、電導率指標均達了高壓鍋爐用水水質要求，既回收了相當于二級除鹽水水質的水量，又回收了部分熱量，節(jié)水節(jié)能效果明顯，實現(xiàn)了節(jié)能減排，保護環(huán)境的目的，給企業(yè)創(chuàng)造了財富，給工廠創(chuàng)造了效益。