鍋爐給水系統(tǒng)中電導(dǎo)率超標(biāo)的原因及對策

【摘要】對鍋爐給水電導(dǎo)率超高的原因進行分析，最后找出超高的原因并監(jiān)護運行達(dá)一個月，監(jiān)護運行工作取得圓滿成功。

【關(guān)鍵詞】鍋爐給水；電導(dǎo)率；超高；泄漏；監(jiān)護

1.裝置說明

達(dá)州玖源化工有限公司是以普光氣田的天然氣為原料，從美國引進的二手合成氨和尿素設(shè)備，其中合成氨裝置包括Farmland的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)和cytec的變換、CO2脫除、甲烷化、氨合成系統(tǒng)。合成氨采用的是kellogg工藝，其生產(chǎn)能力是年產(chǎn)40萬噸合成氨，從美國拆遷至達(dá)州市工業(yè)園區(qū)內(nèi)重建，部分設(shè)備由國內(nèi)配套。尿素廠是Terra廠的年產(chǎn)45萬噸尿素裝置，采用Stamicarbon的CO2汽提法工藝。公用工程采用國內(nèi)配套新建，其中循環(huán)水規(guī)模為20246M3/H，脫鹽水為新增加一套160噸/小時的超濾加反滲透的化水裝置，并利用原有的陰陽離子交換樹脂老裝置，滿足本工程的需要。

2.裝置工藝流程簡要說明

合成氨裝置由合成氣制備、氣體壓縮及凈化、氨合成及制冷、弛放氣回收、蒸汽和供水等幾部分組成。按工藝流程順序可分為天然氣脫硫、一段轉(zhuǎn)化、二段轉(zhuǎn)化、變換、甲烷化、氨合成及冷凍分類、弛放氣回收和氨的貯運等工段。

尿素裝置由壓縮、循環(huán)、蒸發(fā)、造粒、工藝?yán)淠禾幚淼裙ば蚪M成。按其生產(chǎn)流程可分為原料液氨和CO2的壓縮、合成和汽提、循環(huán)、尿液蒸發(fā)與造粒、工藝?yán)淠旱奶幚淼裙ざ巍?/p>

脫鹽水采用的是超濾加反滲透加混床的工藝，老裝置采用陰陽離子交換樹脂的方法，空壓站單獨設(shè)置了一套空分裝置，能力為200/550NM3/H的氧氣和氮氣，以滿足開車需要，空壓站還設(shè)置了兩臺儀表空氣壓縮機，為開車提供儀表空氣。

3.鍋爐給水系統(tǒng)簡述

本裝置的鍋爐給水流程為：從公用工程來的脫鹽水由脫鹽水泵（401-J）經(jīng)變換器鍋爐給水換熱器（106-C）和脫碳貧液換熱器加熱到100℃，然后進入除氧器上部（101-U）加入0.35Mp.a的蒸汽進行熱力除氧，并在除氧器內(nèi)加入聯(lián)氨進行化學(xué)除氧，除氧后的水經(jīng)過鍋爐給水泵（104-JA/B）加壓送出，分別經(jīng)過一段爐鍋爐給水預(yù)熱器（EC-104）、甲烷化鍋爐給水預(yù)熱器（114-C）及合成氣鍋爐給水預(yù)熱器（123-C）加熱，最后送入汽包，產(chǎn)生10.0Mp.a的高壓蒸汽，經(jīng)合成氣壓縮機（103-JT）、空氣壓縮機（101-JT）、冰機（105-JT）做功冷凝后、冷凝液回到脫鹽水裝置回收。其流示意圖如圖一

4.問題的發(fā)現(xiàn)

2011年3月22日，發(fā)現(xiàn)給水電導(dǎo)率出現(xiàn)異常升高，123-C出口樣3電導(dǎo)率從常規(guī)的5-10μs/cm上漲至24.4μs/cm，而樣1電導(dǎo)率正常，遂取樣3分析，發(fā)現(xiàn)其中的NH+比正常值0.4ppm高很多達(dá)1.58ppm。各樣點氨離子分析數(shù)據(jù)如表一所示：

5.問題分析

根據(jù)生產(chǎn)流程和事故現(xiàn)象，對氨可能進入給水系統(tǒng)的途徑進行分析。

5.1系統(tǒng)加入了過量的氨

在正常生產(chǎn)時，給水系統(tǒng)為了防止腐蝕，要求在除氧器（101-U）至汽包（101-F）之間的PH值控制在8.8-9.3，故在除氧器出口加入一定量的氨來實現(xiàn)，如果注入的氨太多，也可能發(fā)生123-C電導(dǎo)率超高。事實上當(dāng)發(fā)現(xiàn)123-C出口電導(dǎo)率超高后，立即停止了注氨，電導(dǎo)率上漲的現(xiàn)象沒有好轉(zhuǎn)。

5.2低壓蒸汽被污染

合成系統(tǒng)用低壓蒸汽對工藝?yán)淠哼M行氣提，如果氣提塔液位漲滿，則完全有可能對低壓蒸汽進行污染，事實上并未出現(xiàn)過漲滿的情況。另外尿素用低壓蒸汽被污染，通過到合成聯(lián)通閥引起的合成低壓蒸汽管網(wǎng)污染也是一種途徑，立即關(guān)閉尿素裝置到合成系統(tǒng)的聯(lián)通閥，合成123-C出口電導(dǎo)率上漲不停，同時檢測樣2電導(dǎo)率無明顯異常，從而排除低壓蒸汽被污染后從除氧器進入鍋爐給水的可能。

5.3鍋爐給水換熱器出現(xiàn)泄漏

在101-U到101-F之間有兩臺鍋爐給水換熱器123-C和114-C，但114-C工藝氣側(cè)的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低壓水側(cè)，不可能是114-C漏入給水系統(tǒng)，唯一可能的是123-C出現(xiàn)了泄漏，從101-U、123-C、114-C出口氨分析數(shù)據(jù)看，123-C出口氨遠(yuǎn)高于114-C出口，且不斷上漲，另外從機組真空抽氣器取樣分析，發(fā)現(xiàn)H2和CH4成分。由此可以斷定123-C出現(xiàn)了泄漏引起給水系統(tǒng)電導(dǎo)率超高。

6.問題的處理

6.1合成氨工藝系統(tǒng)維護

123-C出現(xiàn)泄漏后，對合成氨安全生產(chǎn)構(gòu)成極大的威脅，蒸汽品質(zhì)急劇惡化，必須立即采取有效措施。鑒于5月安排的計劃停休臨近，經(jīng)過分析和討論，判斷123-C的泄漏不是斷管引起的，且泄漏量不是很大，是有條件進行監(jiān)護運行的，因此上報集團公司備案后，公司決定對123-C進行有條件監(jiān)護運行，并采取措施改善蒸汽品質(zhì)。

123-C出現(xiàn)泄漏后，立即停止向系統(tǒng)注入氨。管路PH值仍維持在8.8-9.3，保證管路不被腐蝕，減少氨進入給水系統(tǒng)的量，蒸汽中氨含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超標(biāo)，為改善蒸汽品質(zhì)，把汽包的排污量由3-5t/h增加到7-8t/h，嚴(yán)格控制蒸汽中硅含量小于0.02ppm。123-C泄漏后大量氨、氫氣、氮氣漏入水側(cè)并帶人蒸汽中，大量不凝氣體進入機組真空系統(tǒng)，真空系統(tǒng)曾一度惡化，直接危及機組安全運行，打開123-C水側(cè)排氣閥，排放掉部分不凝氣體機組真空系統(tǒng)得到改善。為防止123-C泄漏突然曾大，增加了分析樣點和分析頻率，制定了嚴(yán)密的監(jiān)護措施，為保護合成催化劑，為防止在緊急停車過程中123-C工藝氣側(cè)泄壓過快，造成水進入合成塔，使催化劑中毒，制定了周全的緊急停車方案，確保萬無一失。

6.2水處理系統(tǒng)的維護

由于123-C泄漏，返回一級脫鹽水的蒸汽冷凝液電導(dǎo)率超標(biāo)，使一級脫鹽水水質(zhì)急劇惡化，二級脫鹽水混床樹脂很快失效，混床再生頻率增加，原有的用水平衡被打破，能否維持水平衡，對合成氨的正常生產(chǎn)至關(guān)重要。

裝置在建設(shè)之時，為滿足二期項目20kt/年三胺裝置用水要求，從美國拆回來2×60t/h的老式陰陽樹脂交換一級脫鹽水已經(jīng)調(diào)試完成備用。正常生產(chǎn)時，新脫鹽水裝置基本能滿足裝置的需要，老脫鹽水裝置基本不開，由于回到一級脫鹽水的蒸汽冷凝液水質(zhì)惡化，為保證混床再生周期，不得不部分排掉冷凝液，一級脫鹽水不夠部分由老脫鹽水裝置滿負(fù)荷運行來保證，到后期123-C的泄漏增加，冷凝液的品質(zhì)越來越差，不得不全部排放，合成系統(tǒng)減負(fù)荷運行，基本能滿足用水平衡。

7.結(jié)束語

7.1 123-C泄漏主要對機組真空系統(tǒng)影響較大，大量不凝氣進入真空系統(tǒng)，嚴(yán)重威脅到機組安全運行，必須在123-C出口管線上高點進行氣體放空，減少氣體進入汽包。

7.2 回收的蒸汽冷凝液由于水質(zhì)惡化，脫鹽水的平衡至關(guān)重要。

7.3 從發(fā)現(xiàn)123-C泄漏到計劃停產(chǎn)一個月的時間內(nèi)，大部分時間的生產(chǎn)負(fù)荷在90%以上，蒸汽中的氨含量雖高，但從停修結(jié)果來看，對機組未造成明顯損傷，停修開車的情況看，各爐催化劑的活性未見明顯異常，均能滿足生產(chǎn)的需要，監(jiān)護運行為裝置的計劃檢修贏得了時間，也為公司創(chuàng)造了效驗，說明監(jiān)護運行的措施是有效的、成功的。