油田活動(dòng)鍋爐污水回收裝置的研制與應(yīng)用

李建榮

[摘 要]隨著油田稠油開采規(guī)模的不斷增大和深入，亞臨界活動(dòng)鍋爐濕蒸汽發(fā)生器是油田稠油開采的主要設(shè)備，水處理設(shè)備提供給濕蒸汽發(fā)生器合格的水源供其安全運(yùn)行。在水處理運(yùn)行中水質(zhì)軟化為一項(xiàng)主要步驟，因此，樹脂再生就不可避免，以15t/h的濕蒸汽發(fā)生器樹脂運(yùn)行計(jì)，每天兩組各再生一次，全部排入污水池中；同時(shí)，啟爐初期的排放水、柱塞泵降溫用水以及鍋爐油水換熱器污水等都需要排入污水池中?；顒?dòng)鍋爐每天產(chǎn)生的污水量約80m？，需用水罐車?yán)铰?lián)合站統(tǒng)一處理，這樣一天占用車輛一部，需拉運(yùn)4趟，僅此每天增加運(yùn)行費(fèi)用千元以上。因此，為節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，進(jìn)行活動(dòng)鍋爐污水的回收處理就變得非常有意義。

[關(guān)鍵詞]油田活動(dòng)鍋爐 污水 回收

中圖分類號(hào)：TE964 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009-914X（2016）11-0004-01

一、油田活動(dòng)鍋爐運(yùn)行概括

目前油田使用的亞臨界活動(dòng)鍋爐主要有申港、撫順、駿馬、勝機(jī)鍋爐廠四個(gè)生產(chǎn)廠家，活動(dòng)鍋爐配備的燃燒器，為北美、扎克、意大利燃燒器。水處理拖車帶有兩組水處理再生裝置及SPRⅡ型低位真空除氧器一臺(tái)，水處理裝置一級罐直徑1200mm、容積2.64m3、二級罐直徑800mm、容積1.04 m3。水處理裝置即為鈉離子交換器，俗稱軟化器，用于去除水中鈣離子、鎂離子，制取軟化水的離子交換器。組成水中硬度的鈣、鎂離子與軟化器中的離子交換樹脂進(jìn)行交換，水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢，從而獲得軟化水。

氧是一個(gè)給水系統(tǒng)和過路的主要腐蝕性物質(zhì)，給水中的氧應(yīng)當(dāng)迅速得到清除，否則它會(huì)腐蝕鍋爐的給水系統(tǒng)和部件，腐蝕產(chǎn)物氧化鐵會(huì)進(jìn)入鍋爐，沉積或附著在鍋爐管壁和受熱面上，形成難溶而傳熱不良的氧化垢，降低鍋爐燃燒效率，氧腐蝕還會(huì)造成管道內(nèi)壁出現(xiàn)點(diǎn)坑，存在安全隱患，降低鍋爐的使用壽命。真空除氧是利用水在沸騰狀態(tài)時(shí)，氣體的溶解度接近于零的特點(diǎn)，除去水中的氧和二氧化碳?xì)怏w。由于水的沸騰和壓力、溫度有關(guān)，在常溫下可利用抽真空的方法使水呈沸騰狀態(tài)，以除去所溶解的氣體，當(dāng)水的溫度一定時(shí)，氣體的壓力越低則水中的殘余氣體越少。反之，當(dāng)水的壓力一定時(shí)，氣體的溫度越高，則水中的殘余氣體越少。在一定真空度下常溫水中的氣體溶解度接近零。

水處理裝置進(jìn)行再生時(shí)先要執(zhí)行停止命令，水處理自動(dòng)控制PLC發(fā)出指令，先打開另一組的1#、2#、3#氣動(dòng)閥，水處理入口生水進(jìn)入樹脂罐開始除硬，待鍋爐給水流量穩(wěn)定后，關(guān)閉本組的1#、2#、3#氣動(dòng)閥并保持2分鐘后開始進(jìn)入反洗階段，水處理再生過程一次大約需要3個(gè)小時(shí)，每次產(chǎn)生70方污水，全部排入污水池中；同時(shí)，啟爐初期的排放水、柱塞泵降溫用水以及鍋爐油水換熱器污水等都需要排入污水池中。這些污水每天都需用水罐車?yán)铰?lián)合站統(tǒng)一處理，這樣一天占用車輛一部，需拉運(yùn)4趟，僅此每天增加運(yùn)行費(fèi)用千元以上。因此，為節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，進(jìn)行活動(dòng)鍋爐污水的回收處理就變得非常有意義。

二、油田活動(dòng)鍋爐污水回收裝置的研制方案

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種節(jié)約運(yùn)費(fèi)、降低水污染的污水回收裝置。

其技術(shù)方案是：由控制系統(tǒng)和收水系統(tǒng)組成，所述的收水系統(tǒng)主要有過濾器、離心泵、一級單流閥、壓力表接頭、流量計(jì)、二級單流閥、混合液管線法蘭接頭組成，過濾器設(shè)在污水池外排出口處，通過管線硬連接離心泵，離心泵出口加裝一級單流閥，再連接壓力表和流量計(jì)，流量計(jì)出口加裝軟管線接頭，通過管線軟連接到混合液管線法蘭接頭上二級單流閥，使得污水能安全平穩(wěn)排入混合液管線中，再到計(jì)量間和泵站，最后統(tǒng)一傳送到聯(lián)合站進(jìn)行處理。所述的控制系統(tǒng)主要由自動(dòng)和手動(dòng)兩套系統(tǒng)。自動(dòng)系統(tǒng)為液位傳感器接收信號(hào)并傳輸信號(hào)到中間繼電器，中間繼電器控制交流接觸器對電機(jī)進(jìn)行啟停；手動(dòng)系統(tǒng)為開關(guān)按鈕控制交流接觸器對電機(jī)進(jìn)行啟停。其中漏電保護(hù)器和熱繼電器作為公共端進(jìn)行連接。其工作原理是：導(dǎo)通流程后，控制系統(tǒng)通過液位傳感器12接收并發(fā)送信號(hào)給中間繼電器11，中間繼電器11根據(jù)信號(hào)控制交流接觸器9，從而實(shí)現(xiàn)離心泵2的啟停，單流閥3實(shí)現(xiàn)控制污水的流向，壓力表4和流量計(jì)6實(shí)現(xiàn)記錄污水參數(shù)，保證污水壓力在0.8MPa，流量在4 m2/h，實(shí)現(xiàn)污水的安全高效平穩(wěn)外輸。

結(jié)合圖1，對本技術(shù)裝置作進(jìn)一步的描述：

由控制系統(tǒng)和收水系統(tǒng)組成。所述的收水系統(tǒng)主要由過濾器1、離心泵2、一級單流閥3、壓力表4，表針閥5、流量計(jì)6、二級單流閥3、管線接頭7、混合液管線法蘭接頭組成，污水從排污池被離心泵2抽出后，經(jīng)過過濾器1進(jìn)行過濾，然后流經(jīng)一級單流閥3，防止混合液管線回竄，再到壓力表4進(jìn)行壓力顯示，因?yàn)榛旌弦汗芫€壓力一般在0.5MPa左右，為了保證污水順利進(jìn)入管線并平穩(wěn)運(yùn)行，控制泵出口壓力在0.8MPa左右，再經(jīng)流量計(jì)6，記錄污水量，為管線安全平穩(wěn)定排量在4 m2/h，再到軟管線接頭7，搬到新井場后將兩個(gè)接頭用軟管線進(jìn)行連接，再到二級單流閥3進(jìn)行雙重保護(hù)，最后通過法蘭盤與混合液管線法蘭連接。所述的控制系統(tǒng)主要由自動(dòng)和手動(dòng)兩套系統(tǒng)。公共端為電源進(jìn)入漏電保護(hù)器8，再到交流接觸器9和熱繼電器10，交流接觸器9控制離心泵電機(jī)的啟停；自動(dòng)控制系統(tǒng)為液位傳感器12接收信號(hào)后傳輸?shù)街虚g繼電器11，中間繼電器11控制交流接觸器9，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)離心泵2的自動(dòng)啟停；手動(dòng)系統(tǒng)為人為控制開關(guān)按鈕13，然后控制交流接觸器9，從而實(shí)現(xiàn)離心泵2的手動(dòng)啟停。

本技術(shù)裝置的有益效果是：具有體積適中便于安裝，與原擴(kuò)容器設(shè)備合為一體，控制系統(tǒng)與污水回收處理系統(tǒng)相融合，能根據(jù)液位自動(dòng)啟停等優(yōu)點(diǎn)；通過對污水的回收，節(jié)約大量運(yùn)行費(fèi)用，降低水資源的污染。

三、油田活動(dòng)鍋爐污水回收裝置使用后效果分析

通過以上優(yōu)化改造，得出以下效果，全部以一臺(tái)鍋爐計(jì)算：

1、應(yīng)用本裝置后，對于油田活動(dòng)注汽鍋爐而言，由于供水全部由水罐車?yán)\(yùn)供應(yīng)，一天節(jié)約80噸水的運(yùn)輸量，15噸的罐車可節(jié)省一部。一臺(tái)活動(dòng)鍋爐一天節(jié)約1部罐車，每天節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用990元（按一個(gè)臺(tái)班計(jì)）；

2、避免了裝運(yùn)污水過程中產(chǎn)生的污水外溢造成環(huán)境污染的問題，符合清潔生產(chǎn)的要求，保證了無水化井場的實(shí)施。

3、污水拉走后需要到聯(lián)合站進(jìn)行統(tǒng)一處理，減少了他們的工作量。

4、響應(yīng)了油田“精細(xì)管理”的號(hào)召，以實(shí)際行動(dòng)做表率。

目前現(xiàn)河采油廠已經(jīng)進(jìn)行推廣，通過與采油隊(duì)的結(jié)合，即保證污水的順利排出，又能保證采油隊(duì)混合液管線的安全平穩(wěn)運(yùn)行，年經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)到160余萬元。適合更多兄弟單位進(jìn)行推廣使用。