一煤化工企業(yè)循環(huán)流化床鍋爐給水處理

周 凱 謝 凱 成宏偉

（兗礦國(guó)宏化工有限責(zé)任公司 山東 鄒城 273512）

1 簡(jiǎn)介

山東兗礦集團(tuán)國(guó)宏化工有限公司是兗礦集團(tuán)下屬的大型煤化工企業(yè)，2007 年開(kāi)始投入生產(chǎn)， 為保證化工生產(chǎn)所需蒸汽和電力來(lái)源，公司現(xiàn)配套熱電項(xiàng)目有3 臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐，其中1#、2#爐容量為160t/h，3#爐容量為260t/h。 運(yùn)行方式為兩開(kāi)一備。

氣化、合成等后續(xù)化工工序中各種塔、釜、換熱器中的蒸汽凝液和各種汽輪機(jī)凝結(jié)水以及部分新制脫鹽水一同進(jìn)入除氧器（位號(hào)為V1601），然后經(jīng)鍋爐給水泵打入鍋爐作為鍋爐給水來(lái)源。 由于化工生產(chǎn)工序繁多、流程復(fù)雜，難以避免部分換熱設(shè)備產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象，從而導(dǎo)致各種有機(jī)物（COD 等）進(jìn)入鍋爐給水系統(tǒng)，導(dǎo)致給水溶解氧偏高、pH 偏低，嚴(yán)重腐蝕鍋爐水冷壁管，制約鍋爐運(yùn)行周期。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2009 年9 月份以來(lái)，鍋爐多次出現(xiàn)爆管事故，其中1#鍋爐5 次，2#鍋爐4次，3#鍋爐2 次。 通過(guò)水冷壁管內(nèi)部檢查，上述鍋爐水冷壁管爆管系鍋爐水質(zhì)原因造成的，鍋爐頻繁地停爐，給公司生產(chǎn)帶來(lái)很大的被動(dòng)，造成了不小的損失。

2 改造前情況

改造前工藝流程簡(jiǎn)介

公司正常生產(chǎn)時(shí)，氣化工序換熱所用水由V1601 通過(guò)一低壓給水泵（1.5～1.9MPa）供給，用水量約為160t/h；合成工序換熱所用水由V1601 通過(guò)一中壓給水泵（6.2～6.7 MPa）供給，用水量約為100t/h。 兩工序各級(jí)蒸汽凝液（不純凈水來(lái)源）回收進(jìn)入V1601 的總量約為200t/h。 V1601 除氧運(yùn)行所需0.35MPa 蒸汽為氣化工序副產(chǎn)蒸汽，用量約為20t/h。 水平衡通過(guò)調(diào)節(jié)V1601 脫鹽水補(bǔ)水建立。

3 改造設(shè)想與實(shí)施

3.1 改造設(shè)想的提出

由于化工生產(chǎn)工序繁多、 流程復(fù)雜且生產(chǎn)周期長(zhǎng)具有連續(xù)性，所以要從源頭上消除泄露現(xiàn)象幾乎難以實(shí)現(xiàn)。 鍋爐高溫高壓的環(huán)境能大大加速不純凈水中的化學(xué)物質(zhì)對(duì)水冷壁管的腐蝕，所以較化工工序而言鍋爐用水條件更為苛刻。經(jīng)過(guò)領(lǐng)導(dǎo)、以及相關(guān)技術(shù)人員的討論、研究，只有采取措施避免這部分水進(jìn)入鍋爐給水系統(tǒng)才能保證鍋爐系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

為徹底改善鍋爐水質(zhì)，保證鍋爐安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行，公司組織相關(guān)人員赴華魯恒升公司進(jìn)行調(diào)研，根據(jù)華魯恒升公司的經(jīng)驗(yàn)，解決我公司鍋爐給水水質(zhì)的最有效和最迫切的辦法就是盡快實(shí)現(xiàn)凝液系統(tǒng)分類(lèi)分級(jí)改造。

經(jīng)過(guò)公司領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)技術(shù)人員的研究決定，改造方案如下：在廠區(qū)內(nèi)新增加一臺(tái)除氧器（位號(hào)為V1602），將化工工序各種蒸汽凝液全部引入V1602， 不再進(jìn)入V1601。 容積為80m3的V1602（額定出力380t/h）同時(shí)補(bǔ)充約70t/h 脫鹽水，仍用氣化副產(chǎn)10t/h,0.35MPa 蒸汽除氧， 底部DN450 出水管連通至目前中、低壓給水泵的進(jìn)水母管，同時(shí)該進(jìn)水母管與V1601 通過(guò)一截止閥隔離，中、低泵外供水管網(wǎng)不變。即實(shí)現(xiàn)：V1601 不再回收各種化工蒸汽凝液，單純作為鍋爐供水用除氧器；V1602 作為化工工序用水來(lái)源裝置以及蒸汽凝液回收裝置通過(guò)中、低壓給水泵與化工用戶建立循環(huán)。

3.2 改造的實(shí)施

按照V1602 的工藝參數(shù)，公司咨詢相關(guān)設(shè)計(jì)單位，供貨完成后聯(lián)系相關(guān)施工單位完成了V1602 及其相關(guān)管線的施工工作，V1602 于2011 年3 月10 日投入系統(tǒng)運(yùn)行。

4 V1602 投用效果分析

通過(guò)對(duì)比2011 年2 月份和3 月10－30 日的運(yùn)行數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)鍋爐給水溶解氧、COD 含量和pH 值三者合格率均大幅度提高。

新增除氧器投用后鍋爐給水的溶氧量比投用前有所下降，均值下降率為30.7%，溶解氧合格率提升了11.3 個(gè)百分點(diǎn)。 截止3 月30 日V1602 投用后，溶氧量均值為13.86ug/L （2 月份均值為20.01ug/L）， 仍然達(dá)不到控制指標(biāo) （≤7.0ug/L） 的要求， 后通過(guò)在V1601 添加聯(lián)氨，溶解氧現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)標(biāo)。

新除氧器投用以后，鍋爐給水的COD 含量大幅降低，由投用前的均值271.6mg/L 降低到47.11ml/L。 下降率達(dá)到82.65%。且V1602 的COD 含量明顯高于V1601。以上分析表明，V1602 已將污染的凝液與高壓鍋爐給水部分分開(kāi)， 效果明顯。

鍋爐給水的pH 值由V1602 投用前的均值7.89 提升到9.06，合格率提高到77.26%，提高了43.91 個(gè)百分點(diǎn)。 可以看出，新除氧器V1602 投用后，對(duì)鍋爐給水的pH 值起到了優(yōu)化作用，明顯改善了給水水質(zhì)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述， 新除氧器V1602 投用以后， 給水的溶解氧、COD 含量、pH 值情況有了明顯改善。達(dá)到了設(shè)計(jì)的分級(jí)處理全公司各級(jí)凝液的目的， 實(shí)現(xiàn)了鍋爐給水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)了鍋爐水冷壁管的運(yùn)行周期，為全公司經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了巨大作用。