新疆油田稠油污水處理回用蒸汽鍋爐的跟蹤研究

唐 麗

（新疆克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆克拉瑪依 833600）

0 引言

1 凈化水回用蒸汽鍋爐的前期試驗(yàn)跟蹤

為了將稠油污水進(jìn)一步處理后回用蒸汽鍋爐，從2002年10月至2003年4月在克淺10井區(qū)2＃供熱站2＃鍋爐開展了試驗(yàn)工作。試驗(yàn)用水源為稠油91＃脫水站來的污水，污水經(jīng)三廠污水處理站處理后成為合格的凈化水，為了考察處理后凈化水對(duì)鍋爐的影響，試驗(yàn)3個(gè)月后 （2003年1月)對(duì)爐管進(jìn)行開管檢查，并選擇了有代表性的鍋爐輻射段的第1根爐管、第28根爐管 （中間管）和第56根爐管 （末管），發(fā)現(xiàn)在第1根爐管內(nèi)壁有褐色鐵銹狀沉淀，因期間91＃站供水不正常，鍋爐用水為交替使用清水、污水，且采用海綿鐵除氧，經(jīng)分析初步認(rèn)為是鍋爐燒清水時(shí)采用海綿鐵除氧引起的。為證實(shí)這一推斷，我們?cè)谠囼?yàn)鍋爐上重新焊接了一段爐管，并一直采用處理后的稠油污水進(jìn)行試驗(yàn)，該水源含氧量較低，改用亞硫酸鈉除氧，2003年4月7日，對(duì)試驗(yàn)鍋爐進(jìn)行再次開管檢查，在第1根爐管內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)褐色鐵銹狀沉淀，從而證實(shí)了我們的推斷；第28根爐管上未發(fā)現(xiàn)沉淀；第56根爐管內(nèi)壁有一層具有一定附著力的灰白色垢，垢層厚度平均為54 μm，垢的主要成分為二氧化硅，還有鈣、鐵。對(duì)清除這類垢，我們?cè)鲞^專題研究，有解決辦法，即可以通過定期清垢的方法，達(dá)到稠油污水安全經(jīng)濟(jì)回用鍋爐的目的。

在九區(qū)5＃供熱站進(jìn)行了六九區(qū)稠油污水回用注蒸汽鍋爐試驗(yàn)，從2003年1月15日開始，2004年3月4日開爐檢查，其間累積運(yùn)行時(shí)間334 d。該鍋爐的第1到49根爐管是從1989年8月開始投入使用的，已歷時(shí)14年，第50到56根爐管是2002年更換的。舊爐管上的垢基本上都是鐵的氧化物，這主要是14年來腐蝕產(chǎn)生的結(jié)果。第50根爐管上結(jié)垢很少，但有點(diǎn)蝕現(xiàn)象。第56根爐管有一層致密的垢，垢層厚度平均為328 μm，垢下基本無腐蝕現(xiàn)象。

2 垢的成分分析

對(duì)采用克淺10和六九區(qū)稠油污水進(jìn)行試驗(yàn)的56根爐管上取得的垢樣進(jìn)行成分分析，結(jié)果見表 1。

根據(jù)以上元素分析結(jié)果，對(duì)垢樣中的各種成分進(jìn)行定量計(jì)算，結(jié)果見表2。

成分分析表明，垢樣的成分以硅質(zhì)為主，含有部分的鐵和鈣鹽。

3 水質(zhì)分析

九區(qū)5#供熱站的回用鍋爐水目前采用六九區(qū)處理后污水，表3是5#供熱站鍋爐爐前、爐后的常規(guī)水質(zhì)分析結(jié)果，表4是爐前、爐后的鍋爐水特殊項(xiàng)目分析結(jié)果。

表1 注汽鍋爐結(jié)垢產(chǎn)物元素分析 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%

表2 注汽鍋爐結(jié)垢產(chǎn)物的定量計(jì)算結(jié)果 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%

4 爐管腐蝕、結(jié)垢狀況

在采用克淺10稠油污水回用鍋爐的3個(gè)月、6個(gè)月試驗(yàn)中，鍋爐爐管的腐蝕現(xiàn)象不明顯。六九區(qū)稠油污水回用鍋爐試驗(yàn)運(yùn)行334 d后，第50根爐管上存在腐蝕現(xiàn)象，第50根爐管上的垢非常少，腐蝕形態(tài)主要表現(xiàn)為小孔腐蝕，腐蝕深度平均0.26 mm。對(duì)如何防止腐蝕和延緩結(jié)垢，我們還要做進(jìn)一步的研究。

表3 5#供熱站鍋爐爐前、爐后的常規(guī)水質(zhì)分析

表4 5#供熱站爐前、爐后的鍋爐水特殊項(xiàng)目分析

5 結(jié)束語

目前國內(nèi)實(shí)現(xiàn)稠油污水處理達(dá)標(biāo)回注鍋爐的有：勝利油田現(xiàn)河采油廠樂安處理站，處理規(guī)模1.5萬m3/d，僅污水深度處理部分就花去投資6 000萬元；遼河油田公司歡三聯(lián)，工程規(guī)模2萬m3/d，工程批復(fù)造價(jià)1.2億元。這兩個(gè)單位的單位工程造價(jià)遠(yuǎn)高于六九區(qū)污水處理工程。稠油污水回用蒸汽鍋爐工作現(xiàn)已全面開展，應(yīng)繼續(xù)做好注汽鍋爐、注汽管道腐蝕的跟蹤研究工作，以便根據(jù)六九區(qū)稠油污水回用鍋爐后產(chǎn)生垢的成分，優(yōu)化清洗液配方，提出合理的清洗周期，提出爐管的防垢、防腐建議。

[1]李化民，蘇顯舉，馬文鐵，等.油田含油污水處理［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1992.

[2]駱偉，王愛軍，張志慶，等.新疆油田稠油污水處理資源化利用技術(shù)［J］.油氣田地面工程，2009，（9）：62-63.