废热锅炉水 质控制的研究及应用

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1、学兔兔www.xuetutu.comCHEMICALENGINEEmNGDESIGN化工设计2009，19(5)废热锅炉水质控制的研究和应用石福高中石油吐哈油田分公司甲醇厂鄯善838202摘要对某甲醇厂在低负荷工艺条件下废热锅炉给水和炉水水质控制存在的问题进行分析和研究，并采取了相应技术改造和操作调整，实践证明效果良好。关键词废热锅炉水质爆管甲醇某甲醇厂240kt／a的精甲醇装置是由原目前国内流行热力(物理)除氧和化学除氧剂80kt／a甲醇装置改扩建而成，于2006年10月投补充除氧相结合的方法，这种方法成熟可靠。通产。该甲醇装置

2、采用天然气二段纯氧转化工艺，过现场分析和查看，发现两个问题：①除氧器进技术含量高，装置内设有两台并联的刺刀式废热水温度偏低，只有90~(2，离设计值104't2相差较锅炉，它利用从纯氧二段转化炉出来的工艺气余大；②进入除氧器的水，有一部分来自废热锅炉热产生的蒸汽，作为全厂供热、供汽和动力的辅和纯氧二段炉水夹套的脱盐水，这部分水经设备助能源，它占全装置能源总量的69％。因此，夹套后直接进入除氧器水箱，而未经除氧器除氧该废热锅炉能否正常运行至关重要。头物理除氧。该厂自投产以来，始终受天然气供应不足和2．2炉水磷酸根控制负荷频繁波动的影

3、响，长期在60％左右低负荷该甲醇厂的两台生产中压蒸汽的高参数废热状态下运行，期间不得不调整生产负荷，这对于锅炉，蒸发强度大，炉水急剧蒸发，边缘层高度操作条件苛刻(温度高、产汽量大)、水质要求浓缩，局部区域可能会有OH一聚集，而产生碱高、依靠自然循环进行换热的刺刀式废热锅炉而性腐蚀和苛性脆化。这正是因为消除锅炉内结言，保证其安全运行的难度很大。垢，在炉水中加入了磷酸三钠所致。该废热锅炉在生产运行过程中，发生两次爆2．3废热锅炉排污管，从事故原因分析看，废热锅炉水质不良是造成事故的主要原因。因此，解决废热锅炉水质控排污分为定期排污和连

4、续排污两种。制问题非常有必要。本文就此问题展开分析和(1)定期排污又称底部排污，目的是将锅讨论。炉内部的沉淀物、水渣和腐蚀产物排除掉，避免二次水垢形成和管路堵塞。排污点位于水系统最1存在的问题底部。受原料负荷频繁波动的影响，使废热锅炉的(2)连续排污也叫表面排污，目的是将废热负荷和汽水循环状况很不稳定，一旦汽包排污热锅炉汽包中污物浓缩倍数最高的一部分炉水连不能及时调整，就会使废热锅炉水质指标超限，续不断地排出，使炉水指标保持在规定范围内，严重时会造成刺刀管因无法与外界工艺气传热而有关研究表明，汽包炉水浓度最大处是汽包内水发生超温爆

5、管。面下80一lOOmm的地方，因为此处炉水蒸发面较大，污物容易富集。2原因分析由于刺刀式废热锅炉最低点无法排污，要想2．1给水除氧效果排除刺刀管内的沉积物，只能通过对刺刀管汽水该装置的废热锅炉给水溶解氧去除方法采用循环过程中进入汽包的汽水混合物进行排放，在}石福高：工程师，主任。1997年7月毕业于华东理r大学工业催化专业。联系电话：(0995)8372707。学兔兔www.xuetutu.com石福高废热锅炉水质控制的研究和应用35刺刀式废锅汽水循环正常的情况下，这一点至关重要。如不及时排除汽水混合物中的沉渣等物质，一旦带人蒸

6、汽或者随汽包下降管再次进入废锅刺刀管，那么刺刀管内的沉积物会越来越多，轻则影响刺刀管换热，重则发生爆管。3优化措施改造前3．1给水除氧图2改造前后加药流程图首先提高了除氧水操作温度；其次对工艺流(2)改变传统的简单的磷酸盐加药法，采程进行改造，将原先未经除氧蒸汽处理的废热锅用目前国内国外流行的控制炉水的Na／PO：一克炉水夹套冷却用的脱盐水与预热后脱盐水汇合，分子比法(即R值控制法)，也称协调磷酸盐处再与除氧蒸汽充分接触后才进入除氧器水箱。图理法。这种方法既可以解决炉水含盐量高生成水1为改造前后脱盐水流程图。垢的问题，又可以解决磷

7、酸根过量而发生碱腐蚀的问题。R值控制法是通过纯水中磷酸电离常数(按照三级电离考虑)回归计算法可得R值及POi一～pH的关系曲线，见图3。图1改造前后脱盐水流程经过实施，废热锅炉给水水质得到了改善，符合设计规定。表1列出了实施除氧措施前后锅炉给水水质分析指标。表1废热锅炉给水水质改造前后数据对比图3R值及磷酸根～pH的关系曲线在实际运行中，根据化验分析测得的磷酸根含量和水的pH值查曲线图得到相应的R值，从而判断水质。为了防止锅炉被腐蚀，一般将R3．2炉水磷酸根控制值控制在2．6～3．0为宜。(1)由于两台汽包加药点压力不同，通过1控

8、制R值比单独控制PO：一浓度的办法更合台加药泵向两台汽包加药，存在偏流问题，无法理、更严格。例如当水的pH值(20~C)为9．3、有效控制汽包炉水的磷酸根含量，为了有效控制POi一为10mg／l时，如仅从这两个指标看符合工加药量，提高汽包炉水磷酸盐