降低注汽鍋爐水質含氧及節(jié)約注汽成本措施的探討

文/李娜，中國石化勝利油田分公司注汽技術服務中心河口注汽大隊

1 注汽鍋爐水質含氧現(xiàn)狀

在油田注汽鍋爐中，一旦給水含氧超標就會在鍋爐受熱面產生氧腐蝕造成爐管變薄，從而縮短了鍋爐壽命，在腐蝕嚴重時，被迫采取停爐措施，就影響了鍋爐的時率，增加了人力、物力消耗費用，注汽成本增加。對于含氧指標高于標準要求的現(xiàn)狀，通過長時間的摸索、創(chuàng)新和實施，確定了解決問題的技術路線和對策思路，尋求降低水質含氧、節(jié)能降耗的新措施和方法。

2 影響注汽鍋爐水質含氧高的主要因素

2.1 溫度不穩(wěn)定

溫度是影響注汽鍋爐水質含氧高的主要原因。按直流式高壓注汽鍋爐技術規(guī)范，鍋爐給水含氧量小于0.05mg/l，注汽鍋爐配套真空除氧器在常溫（25℃）時產水含氧量為0.12～0.16mg/l，為此需通過添加少量過剩亞硫酸鈉去除水中殘氧，達到鍋爐給水指標；在冬季運行期間，來水水溫平均在4℃左右，而真空除氧器產水含氧量卻高達0.7mg/l以上，需投入更多亞硫酸鈉，又因水溫低，亞硫酸鈉與氧的反應速度減緩，還需加倍添加亞硫酸鈉使產水達標，從而造成運行費用高，爐管易結垢、取樣管線堵死等問題，增加了安全運行的風險。

2.2 真空除氧器結構不完善

真空除氧器的應用，確保了注汽鍋爐給水水質的達標，保證了鍋爐安全、經濟、高效運行。真空除氧在實際應用中，除氧達到了預期效果，但因使用現(xiàn)場的復雜性，由于該除氧器對源水水質要求高，存在除氧噴頭易堵塞、除氧效果不好等問題。

2.2.1 真空除氧器噴頭容易堵塞，造成除氧器故障停機，影響除氧效果。

2.2.2 除氧器水循環(huán)使用的冷卻水被吸入除氧器后，是不經過除氧流程的，而冷卻水是與大氣接觸的，其中的含氧量較標準值是偏高的，這就導致除氧器出水含氧也偏高。

2.2.3 對于大排量注汽鍋爐，瞬時流量大，除氧器又是一級除氧，鍋爐給水得不到充分的除氧，所以除氧方式不完善導致除氧器除氧效果一直不甚理想。

2.3 加藥位置不合理

通過真空除氧器除氧的水質還帶有一定的殘氧，為了去除這一部分氧氣，現(xiàn)場采用加亞硫酸鈉的方法，可是在使用過程中即使增大加藥量，也很難達到要求。分析發(fā)現(xiàn)主要原因是加入的亞硫酸鈉藥劑不能充分與軟水中的溶解氧反應。

2.4 檢測儀器不精準

現(xiàn)場使用的檢測含氧的儀器是測氧標準比色管，在使用過程中存在以下問題：一是職工操作不當，容易進空氣，結果有誤差；二是不能準確的檢測出結果，只能通過肉眼觀察含氧的高低；三是操作過程中，玻璃經常扎傷手指。

3 降低注汽鍋爐水質含氧的對策

通過長時間的摸索，創(chuàng)新和實踐，我們確定了解決問題的技術路線和對策思路，尋求降低水質含氧、節(jié)能降耗的新措施和方法。

3.1 提高藥劑與溶解氧的反應溫度

隨著水溫度的升高，水中的溶解氧量將逐漸降低，注汽鍋爐因燃油霧化及蒸汽伴熱留有低壓蒸汽（壓力1MPA，溫度180℃）接口，因此采用蒸汽換熱的方式提高來水溫度到25℃，使真空除氧器運行在常溫下，達到正常運行效果。采用管殼式蒸汽換熱方案提高冬季來水水溫，使進入真空除氧器的水溫提高到25℃，降低真空除氧器冬季產水含氧量，降低亞硫酸鈉的投入量，達到安全、經濟運行的目的。

3.2 優(yōu)化改造設備結構，提高除氧效果

3.2.1 改造真空除氧器流程

對于30t的大排量注汽鍋爐，瞬時流量大，而除氧器是一級除氧，鍋爐給水得不到充分的除氧，所以除氧方式不完善導致除氧器除氧效果一直不甚理想。鑒于以上原因，建議改造除氧器流程，在一級除氧后再次進行二次除氧。改造以后除氧器出口含氧量將達到0.05mg/l。

3.2.2 改造除氧器循環(huán)水箱

針對除氧器循環(huán)水箱里的水影響含氧的問題，經過現(xiàn)場試驗，將冷卻水由水箱直接排到水罐，而不是吸入除氧器，經過實踐，能夠降低鍋爐給水的含氧。

3.3 改變亞硫酸鈉藥劑的加入位置

亞硫酸鈉藥劑原先的加藥位置在除氧器二級泵入口，經二級泵，通過管線與經除氧器除氧后的軟水混合進入高壓鍋爐，接觸不充分，反應時間短。將加藥位置改在一級泵入口，亞硫酸鈉藥劑由二級除氧噴頭進入脫氧罐，再進入二級泵，這樣藥劑與軟水中的溶解氧充分接觸，并且延長了反應時間，能達到很好的除氧效果。

3.4 選用便攜式自動測氧儀

比色管測溶解氧的方法落后，這就需要去尋求新的方法。通過考察與兄弟單位的溝通，使用了便攜式自動測氧儀，這種測氧儀的精確度打到了0.001mg/l，不但能準確的測出含氧量，現(xiàn)場職工操作起來也比較簡單方便。

4 結論

在注汽鍋爐中，給水中的溶解氧會對鍋爐爐管造成腐蝕，使爐管變薄，當腐蝕積累到一定程度時將發(fā)生爆管事故，造成人身和財產損失。經過我們對現(xiàn)場水質含氧高的現(xiàn)狀進行分析，找出了對應的措施，如今，注汽大隊各注汽站的鍋爐水質含氧均已下降到0.05 mg/l以下，達到了水質的標準要求，有效的緩解了鍋爐爐管的腐蝕程度。根據(jù)水質含氧下降的幅度和實踐經驗預測，可延長鍋爐使用壽命2-3年，節(jié)約維修資金120萬左右，保證了注汽鍋爐的安全經濟優(yōu)化運行。