EWPT鍋爐水處理劑應用

中石化上海高橋分公司 李 海

1 前言

中石化上海高橋分公司煉油事業部＃3催化裂化裝置設計加工能力為140×104t/a。裝置共有余熱鍋爐、內取熱器、外取熱器和油漿蒸汽發生器4個產汽設備，可產生3.5MPa蒸汽約120t/h。除了自用外，還向事業部管網外輸1.0MPa和3.5MPa蒸汽約60t/h～70t/h，是事業部的“產汽大戶”，對整個事業部的蒸汽平衡起著舉足輕重的作用。原設計裝置使用Na3PO4來控制蒸汽、爐水品質，通過合理加藥、及時調節各汽包的連排和定排量，蒸汽、爐水合格率基本上在85%左右。根據多年的操作經驗，發現使用Na3PO4來控制蒸汽、爐水品質存在以下弊端：

○ 排污量相對較大，造成一定量高溫除氧水的浪費，增加了裝置的運行成本；

○ 操作人員勞動強度大，需要經常調節Na3PO4的加入量和汽包排污量才能滿足蒸汽Na+和爐水PH值同時合格；

○ 蒸汽、爐水合格率相對不高，既不利于本裝置產汽設備長周期運行，又不利于其他裝置用汽設備（如汽輪機等）安全、平穩、長周期運行。

因此選擇一種能夠降低汽包排污率、提高蒸汽、爐水品質的新型藥劑，不僅能夠降低本裝置運行成本，還能夠提高其他裝置用汽設備的長周期運行。裝置于2010年1月27日開始試用北京伊維普特公司的EWPT-6208多功能緩蝕劑和EWPT-6352鍋爐水處理劑，以下簡稱為EWPT藥劑。

2 EWPT藥劑簡介

2.1 EWPT-6208多功能緩蝕劑

EWPT-6208多功能緩蝕劑是一種特殊復合有機產品，能將給水PH值穩定控制在8.8～9.5之間，有效防止酸性水質對系統產生的影響，免受氧的腐蝕，提供對給水系統和蒸汽凝結水系統的全面保護。

另外該藥劑還會在金屬基體表面生成單分子保護膜，防止O2、CO2和腐蝕產物對金屬的侵蝕，從而防止管線和汽輪機腐蝕現象發生。在高溫高壓下最終產物不含有機酸，只有水、痕量氮氣和堿性物質，不會對蒸汽品質產生負面影響。

2.2 EWPT-6352鍋爐水處理劑

EWPT-6352鍋爐水處理劑是一種由有機聚合物、高效分散劑和助劑等組成的多功能無磷鍋爐水處理劑，能夠有效防止結垢，防止鐵、銅等在爐管沉積導致的電位腐蝕，同時穩定爐水PH值，減少管線、閥門腐蝕，可從根本上取代Na3PO4，防止夾帶，提高蒸汽品質。提高鍋爐的臨界含鹽量，有利于爐水的濃縮，節約能源。

3 試驗過程

試驗共分4個階段，分別為空白標定階段、EWPT藥劑調試階段、降低排污階段和終期標定階段。

第一階段為空白標定階段（2009年12月15日～2010年1月20日）：開始由裝置生產和伊維普特公司技術人員共同對裝置各汽包運行工況進行進一步的優化，使其達到最佳運行狀態，并進行空白標定。

第二階段為EWPT藥劑調試階段（2010年1月20日～2010年2月28日）：先對裝置原有的Na3PO4加藥系統進行清洗，并加注EWPT藥劑，適當增加排污，置換系統內原有的Na3PO4，加藥流程見圖1。之后對EWPT藥劑的加注量進行優化，在確保蒸汽和爐水品質正常的前提下，逐步降低EWPT藥劑的加注量。

第三階段為降低排污階段（2010年3月1日～2010年3月31日）：開始對裝置各汽包的排污進行優化，首先全關各汽包定排手閥，停止定期排污。3月10日開始對各汽包連排進行優化，在確保蒸汽和爐水品質正常的前提下，逐步降低各汽包連排閥開度，并進一步降低EWPT藥劑的加注量。

第四階段為終期標定階段（2010年4月1日～2010年4月30日）：2010年4月1日開始進行終期標定，收集相關數據，進行對比分析。

4 試驗結果及討論

根據以上對EWPT藥劑進行空白和終期兩次標定，期間裝置生產正常、操作平穩，基本上可以真實反映出該藥劑的使用效果，實驗期間各階段主要數據和終期標定期間EWPT藥劑的加注量，見表1和表2。

4.1 汽包給水PH合格率

從表1中給水分析數據可以看出，使用EWPT-6208多功能緩蝕劑后，給水PH合格率有極大提高，PH合格率由加藥前的70.6%上升至加藥后期的近99.2%，且平均PH值在9.0左右。表明EWPT-6208多功能緩蝕劑能夠有效的緩解除氧器進水PH波動導致裝置汽包給水PH的波動，有利于給水管線的腐蝕控制。

4.2 凝結水鐵含量

從表1中凝結水分析數據可以看出，使用EWPT-6208多功能緩蝕劑后，凝結水PH從平均值低于8.5，上升至9.0以上；凝結水含鐵量從平均128.5μg/L，下降至平均22.6μg/L。表明EWPT-6208多功能緩蝕劑能有效控制蒸汽凝結水系統的腐蝕。

4.3 爐水、蒸汽指標合格率

從表1中爐水分析數據可以看出，使用EWPT-6352鍋爐水處理劑后，裝置汽包爐水、蒸汽指標平均合格率均有不同程度的提高，其中各爐水指標（PH）平均合格率由99.20%上升至99.80%，蒸汽指標（Na+）平均合格率由88.88%上升至99.40%。

從表1中爐水分析數據還可以看出，使用EWPT-6352鍋爐水處理劑后，裝置蒸汽鈉、硅指標有進一步改善。以裝置最大的產汽設備外取熱器為例，使用EWPT-6352鍋爐水處理劑后蒸汽硅由4.0ppb下降到3.5ppb，蒸汽鈉由11.4ppb下降到7.3ppb，表明EWPT-6352鍋爐水處理劑具有很強的提高臨界含鹽量及防夾帶能力。

表1 空白標定和終期標定階段數據統計表

表2 EWPT藥劑加注濃度

4.4 汽包排污率

從表1中數據可以看出，使用EWPT-6352鍋爐水處理劑后，各汽包排污率均有不同程度的下降，平均從4.6%下降至1.3%，下降3.3%。汽包排污率的下降，再次表明EWPT-6352鍋爐水處理劑具有很強的提高臨界含鹽量及防夾帶能力，從而達到提高蒸汽品質、減少汽包排污，提高裝置經濟效益的目的。

5 效益分析

使用EWPT-6208多功能緩蝕劑和EWPT-6352鍋爐水處理劑后，裝置蒸汽、爐水各項技術指標得到穩定控制，合格率大幅提高；汽包排污率降低，濃縮倍數增加。

5.1 節省標油費用

按給水量120t/h，排污率降低3.3%，減少排污節省的能量以標油計算 (t/h)，如下式：

W=D×B（i'－ib）/Q

式中：

D：各汽包總給水量，110 t/h

B ：下降排污率，3.3%

i'：排污水初始熱值，3.8MPa 240℃飽和爐水熱值，kj/kg(查表得1037.56kj/kg)

ib：排污水0.12MPa,40℃時的熱值，kj/kg(查表得167.64kj/kg)

Q ：以標油低位發熱量計，41828kj/kg

代入上式得：W＝120× 3.3% ×（1037－167）/41828＝0.0824t標油/h ，全年運行8000小時計，可節省標油：0.0824×8000＝659.2t/a，以每噸標油2339元計（2010年公司內部企業定價），全年可節省標油費用659.2×2339/10000＝154.19萬元/年。

5.2 節省除氧水費用

按除氧水每噸11.7元計（2010年公司內部企業定價），全年可節約除氧水費用120×3.3%×8000×11.7/10000=37.07萬/年。

5.3 效益

使用EWPT藥劑后，增加裝置成本130萬元/年，年創造效益為：154.19+37.07-130=61.26萬元/年；經濟效益(ROI)：（154.19+37.07）/130=1.47

使用EWPT藥劑后，延長了設備運行時間，定排基本不排，連排量大大減少，從而降低了閥門及管線的腐蝕，節省了勞動力和維護費用（此處費用未計）。可以看出，使用EWPT藥劑后，達到了提高蒸汽和爐水品質、節能減排、提高效益的目的。

6 結論

根據以上數據及結果討論我們可得出以下結論：

（1）使用EWPT藥劑后，各汽包給水PH合格率由加藥前的70.6%上升至近100%，合格率得到極大提高，且給水PH值平均在9.0左右，在控制腐蝕的合適范圍內，同時有效抑制了給水系統的腐蝕現象發生。

（2）使用EWPT藥劑后，凝結水PH有了一定提高，鐵含量由使用前的128.5ppb下降至22.6ppb，水汽系統的腐蝕得到了很好控制。

（3）使用EWPT藥劑后，裝置汽包爐水指標（PH）平均合格率由99.20%上升至99.80%，蒸汽指標（Na+）平均合格率由88.88%上升至99.40%。

（4）使用EWPT藥劑后，裝置蒸汽品質得到了較大的改善、各汽包排污率平均從4.6%下降至1.3%，下降3.3%，大大降低了汽包內爐水濃縮夾帶對蒸汽品質的嚴重影響。

（5）使用EWPT藥劑期間，沒有造成汽水共騰導致汽包水位模糊現象，裝置產汽系統保持了安全、平穩運行狀態。