非鈉類(lèi)高效鍋爐水處理劑的工業(yè)應(yīng)用

非鈉類(lèi)高效鍋爐水處理劑的工業(yè)應(yīng)用張英倪喜明2（1.中國(guó)石油遼河石化分公司，遼寧盤(pán)錦124022；2.中國(guó)石油遼河油田電力集團(tuán)，遼寧盤(pán)錦124022）避免地帶來(lái)大量含磷廢水外排，既浪費(fèi)了能源，增加了污水排放量，又嚴(yán)重影響了裝置穩(wěn)定運(yùn)行。某煉廠的催化裂化裝置產(chǎn)汽鍋爐在應(yīng)用非鈉類(lèi)水處理劑之前，存在氨水揮發(fā)造成除鹽水熱力除氧時(shí)pH值偏低和蒸汽攜帶Na+導(dǎo)致汽輪機(jī)結(jié)鹽積垢的問(wèn)題。嘗試組合使用WPLT-C105和WPLT-H201兩種非鈉類(lèi)鍋爐水處理劑，以替代單純使用磷酸鈉藥劑。為期3個(gè)月的應(yīng)用期內(nèi)，WPLT-C105和WPLT-H201分別按15~30mg/L和20~25mg/L比例注入到鍋爐水中，共消耗藥劑約5.75t；爐水和蒸汽品質(zhì)穩(wěn)定，鍋爐的總排污率從應(yīng)用前的7%降低到3%；避免了蒸汽攜帶Na+導(dǎo)致汽輪機(jī)結(jié)鹽積垢問(wèn)題，有效控制由CO2引起的腐蝕問(wèn)題和硅夾帶現(xiàn)象；創(chuàng)造效益29.95萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益良好。

　　1前言電力、煉化企業(yè)通過(guò)產(chǎn)汽鍋爐產(chǎn)生不同壓力等級(jí)的蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)做功，用于發(fā)電或直接提供轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備所需動(dòng)力，鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益影響較大。對(duì)于鍋爐而言，控制爐水的pH值是有效的防腐手段。對(duì)于汽輪機(jī)而言，控制良好的蒸汽品質(zhì)可以有效避免結(jié)鹽積垢。通常情況下，一般采用加入磷酸鈉（NagPO、六偏磷酸鈉等鈉系強(qiáng)堿弱酸鹽來(lái)實(shí)現(xiàn)鍋爐水pH值的控制由于此類(lèi)物質(zhì)的加入，不可避免地帶來(lái)含磷廢水外排和蒸汽Na+超標(biāo)引起的汽輪機(jī)結(jié)鹽積垢問(wèn)題。

　　某煉廠的催化裂化裝置中包含了一套余熱兼動(dòng)力的鍋爐。該鍋爐除自產(chǎn)75t/h的3.8MPa過(guò)熱蒸汽外，同時(shí)還產(chǎn)5t/h中壓飽和蒸汽（3.8MPa），并預(yù)熱催化裝置外取熱器、油漿蒸汽發(fā)生器等產(chǎn)汽設(shè)備25t/h的除氧水。在應(yīng)用非鈉類(lèi)水處理劑之前，裝置存在兩個(gè)問(wèn)題：一是除鹽水在經(jīng)熱力除氧時(shí)，為調(diào)控pH值而加入的氨水在熱作用下?lián)]發(fā)，造成爐水pH值偏低；二是鍋爐采用直接向過(guò)熱蒸汽中噴入中壓飽和除氧水的面式噴淋式減溫器來(lái)控制過(guò)熱蒸汽的溫度，使用Na3PO4調(diào)控爐水pH值帶入的Na+隨除氧水噴入蒸汽而被攜帶進(jìn)入汽輪機(jī)中，導(dǎo)致機(jī)組結(jié)鹽（見(jiàn)表1），汽輪機(jī)曾一度因結(jié)鹽而導(dǎo)致停機(jī)。

　　表1汽輪機(jī)葉片所結(jié)垢樣分析項(xiàng)目含量，%實(shí)驗(yàn)方法X-射線熒光法硝酸銀滴定法（GB磷鉬酸銨比色法鉬藍(lán)比色法（GB/T上述的兩個(gè)問(wèn)題形成一組矛盾：為提高pH值需加入更多的Na3PO4，這又勢(shì)必加劇汽輪機(jī)結(jié)鹽速率，裝置不得不采取加大排污來(lái)應(yīng)對(duì)，造成鍋爐排污率高達(dá)7%，既浪費(fèi)了能源，又增加了污水排放量。為解決這一矛盾，組合使用了非鈉類(lèi)鍋爐水處理劑WPLT-C105和WPLT-H201，以期穩(wěn)定調(diào)控爐：張英，高級(jí)工程師，1997年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油化工系石油加工專(zhuān)業(yè)，目前主要從事石油煉制的科研與生產(chǎn)管理工作，曾參與的“重油催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)高效進(jìn)料裝備技術(shù)的開(kāi)發(fā)與工業(yè)應(yīng)用”項(xiàng)目獲2010年度中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和教育部科技成果一等獎(jiǎng)。

　　實(shí)驗(yàn)組10組鍋爐水pH值分析結(jié)果應(yīng)用；11應(yīng)用后水pH值和蒸汽品質(zhì)。

　　2非鈉類(lèi)鍋爐水處理劑的工業(yè)應(yīng)用過(guò)程WPLT-C105和WPLT-H201分別為液體型除氧鈍化劑和緩蝕阻垢劑。其中，WPLT-H201含有全有機(jī)聚合物和高效分散劑。二者組合使用，有助于控制凝汽器系統(tǒng)中由C02引起的腐蝕問(wèn)題，有效防止結(jié)垢、腐蝕問(wèn)題的產(chǎn)生；對(duì)硅有良好的增溶性能，防止硅夾帶現(xiàn)象，減少聚合硅的產(chǎn)生；可以穩(wěn)定鍋爐水pH值，消除使用常規(guī)鈉系磷酸鹽藥劑帶來(lái)的負(fù)面影響；保持鍋爐內(nèi)部清潔，提高傳熱效率，對(duì)鍋爐金屬有鈍化效果。

　　止，應(yīng)用過(guò)程為期3個(gè)月（90d）。準(zhǔn)備WPLT-C105和WPLT-H201各3t，至試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，共消耗藥劑約5.75t.兩種藥劑利用Na3P4加注系統(tǒng)調(diào)配加注。以單位水量為基準(zhǔn)，WPLT-C105按15~30mg/L比例注入到鍋爐給水泵入口；WPLT-H201按20~25mg/L比例注入到泵出口；然后，兩種藥劑在管道內(nèi)混合，進(jìn)入各個(gè)產(chǎn)汽汽包。

　　3應(yīng)用效果評(píng)價(jià)3.1爐水pH值調(diào)控性能評(píng)價(jià)應(yīng)用水處理劑前后，鍋爐水pH值的分析頻次均為每周一次�？紤]到應(yīng)用初期爐水置換需要一定的時(shí)間，對(duì)扣除置換期后的10組鍋爐水pH值分析結(jié)果和應(yīng)用前pH值分析結(jié)果進(jìn)行了比較（見(jiàn)）。從可以看出，應(yīng)用非鈉類(lèi)鍋爐水處理劑可以有效提高爐水pH值，其平均值從應(yīng)用前的7.31提高到細(xì)3.2蒸汽品質(zhì)調(diào)控性能評(píng)價(jià)表2列出了非鈉類(lèi)鍋爐水處理劑應(yīng)用前后10周內(nèi)蒸汽Na+、SiO含量的周平均值。從表2可以明顯看出：①在應(yīng)用鍋爐水處理劑之前，鍋爐所產(chǎn)蒸汽品質(zhì)較差，Na+含量平均74.27pg/g，Si02含量平均79.00pg/g，遠(yuǎn)高于不大于15pg/g和不大于20pg/g的控制指標(biāo)；②應(yīng)用非鈉類(lèi)鍋爐水處理劑后，蒸汽品質(zhì)得到極大改善，Na+和Si02含量均值分別僅為4.35pg/g和15.20pg/g，均值降幅分別約94.14%和80.76%.表2蒸汽品質(zhì)分析g/g項(xiàng)目應(yīng)用前應(yīng)用后第1周第2周第3周第4周第5周第6周第7周第8周第9周第10周平均值3.3經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)應(yīng)用非鈉類(lèi)鍋爐水處理劑后，鍋爐排污頻率由每2h―次延長(zhǎng)到每8h―次（每次持續(xù)時(shí)間30s），鍋爐的總排污率從應(yīng)用前的7%降低到3%.247°C的飽和水的焓值為1074.3k/kg，3.82MPa、247°C的飽和蒸汽焓值為2801.6k/kg，二者熱量折算系數(shù)為0.383，減排水量等量轉(zhuǎn)化為蒸汽；蒸汽單價(jià)為145元/t，除氧水單價(jià)為17元/t；鍋爐給水量按100t/h，以3個(gè)月應(yīng)用期（2160h）計(jì)算，則經(jīng)濟(jì)效益為：節(jié)省磷酸鈉藥劑費(fèi)用為0.6萬(wàn)元；消耗非鈉水處理藥劑5.75t，總價(jià)27.7萬(wàn)元；元）。

　　4結(jié)論鈉類(lèi)鍋爐水處理劑，在調(diào)控爐水和蒸汽品質(zhì)方面要優(yōu)于單純使用磷酸鈉藥劑，質(zhì)量控制更為平穩(wěn)；可以有效降低裝置排污率，經(jīng)濟(jì)效益良好；由于不含Na+，可以避免汽輪機(jī)結(jié)鹽積垢問(wèn)題于彤，李延民，李宇新，等。無(wú)公害的高分子聚合物替代磷酸鹽作鍋爐水處理劑的研究。應(yīng)用能源技術(shù)，2000，64（4）：38-39.