EWPT鍋爐水處理劑應(yīng)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(yè)部＃3催化裂化裝置設(shè)計(jì)加工能力為140×104t/a。裝置共有余熱鍋爐、內(nèi)取熱器、外取熱器和油漿蒸汽發(fā)生器4個產(chǎn)汽設(shè)備，可產(chǎn)生3.5MPa蒸汽約120t/h。除了自用外，還向事業(yè)部管網(wǎng)外輸1.0MPa和3.5MPa蒸汽約60t/h～70t/h，是事業(yè)部的“產(chǎn)汽大戶”，對整個事業(yè)部的蒸汽平衡起著舉足輕重的作用。原設(shè)計(jì)裝置使用Na3PO4來控制蒸汽、爐水品質(zhì)，通過合理加藥、及時(shí)調(diào)節(jié)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(jù)多年的操作經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)使用Na3PO4來控制蒸汽、爐水品質(zhì)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(fèi)，增加了裝置的運(yùn)行成本；

○ 操作人員勞動強(qiáng)度大，需要經(jīng)常調(diào)節(jié)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(shí)合格；

○ 蒸汽、爐水合格率相對不高，既不利于本裝置產(chǎn)汽設(shè)備長周期運(yùn)行，又不利于其他裝置用汽設(shè)備（如汽輪機(jī)等）安全、平穩(wěn)、長周期運(yùn)行。

因此選擇一種能夠降低汽包排污率、提高蒸汽、爐水品質(zhì)的新型藥劑，不僅能夠降低本裝置運(yùn)行成本，還能夠提高其他裝置用汽設(shè)備的長周期運(yùn)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(fù)合有機(jī)產(chǎn)品，能將給水PH值穩(wěn)定控制在8.8～9.5之間，有效防止酸性水質(zhì)對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，免受氧的腐蝕，提供對給水系統(tǒng)和蒸汽凝結(jié)水系統(tǒng)的全面保護(hù)。

另外該藥劑還會在金屬基體表面生成單分子保護(hù)膜，防止O2、CO2和腐蝕產(chǎn)物對金屬的侵蝕，從而防止管線和汽輪機(jī)腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。在高溫高壓下最終產(chǎn)物不含有機(jī)酸，只有水、痕量氮?dú)夂蛪A性物質(zhì)，不會對蒸汽品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)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(jī)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(jié)垢，防止鐵、銅等在爐管沉積導(dǎo)致的電位腐蝕，同時(shí)穩(wěn)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(zhì)。提高鍋爐的臨界含鹽量，有利于爐水的濃縮，節(jié)約能源。

3 試驗(yàn)過程

試驗(yàn)共分4個階段，分別為空白標(biāo)定階段、EWPT藥劑調(diào)試階段、降低排污階段和終期標(biāo)定階段。

第一階段為空白標(biāo)定階段（2009年12月15日～2010年1月20日）：開始由裝置生產(chǎn)和伊維普特公司技術(shù)人員共同對裝置各汽包運(yùn)行工況進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，使其達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行空白標(biāo)定。

第二階段為EWPT藥劑調(diào)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(tǒng)進(jìn)行清洗，并加注EWPT藥劑，適當(dāng)增加排污，置換系統(tǒng)內(nèi)原有的Na3PO4，加藥流程見圖1。之后對EWPT藥劑的加注量進(jìn)行優(yōu)化，在確保蒸汽和爐水品質(zhì)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(jìn)行優(yōu)化，首先全關(guān)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(jìn)行優(yōu)化，在確保蒸汽和爐水品質(zhì)正常的前提下，逐步降低各汽包連排閥開度，并進(jìn)一步降低EWPT藥劑的加注量。

第四階段為終期標(biāo)定階段（2010年4月1日～2010年4月30日）：2010年4月1日開始進(jìn)行終期標(biāo)定，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行對比分析。

4 試驗(yàn)結(jié)果及討論

根據(jù)以上對EWPT藥劑進(jìn)行空白和終期兩次標(biāo)定，期間裝置生產(chǎn)正常、操作平穩(wěn)，基本上可以真實(shí)反映出該藥劑的使用效果，實(shí)驗(yàn)期間各階段主要數(shù)據(jù)和終期標(biāo)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(shù)據(jù)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(jìn)水PH波動導(dǎo)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(jié)水鐵含量

從表1中凝結(jié)水分析數(shù)據(jù)可以看出，使用EWPT-6208多功能緩蝕劑后，凝結(jié)水PH從平均值低于8.5，上升至9.0以上；凝結(jié)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(jié)水系統(tǒng)的腐蝕。

4.3 爐水、蒸汽指標(biāo)合格率

從表1中爐水分析數(shù)據(jù)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(biāo)平均合格率均有不同程度的提高，其中各爐水指標(biāo)（PH）平均合格率由99.20%上升至99.80%，蒸汽指標(biāo)（Na+）平均合格率由88.88%上升至99.40%。

從表1中爐水分析數(shù)據(jù)還可以看出，使用EWPT-6352鍋爐水處理劑后，裝置蒸汽鈉、硅指標(biāo)有進(jìn)一步改善。以裝置最大的產(chǎn)汽設(shè)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(qiáng)的提高臨界含鹽量及防夾帶能力。

表1 空白標(biāo)定和終期標(biāo)定階段數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

表2 EWPT藥劑加注濃度

4.4 汽包排污率

從表1中數(shù)據(jù)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(qiáng)的提高臨界含鹽量及防夾帶能力，從而達(dá)到提高蒸汽品質(zhì)、減少汽包排污，提高裝置經(jīng)濟(jì)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(xiàng)技術(shù)指標(biāo)得到穩(wěn)定控制，合格率大幅提高；汽包排污率降低，濃縮倍數(shù)增加。

5.1 節(jié)省標(biāo)油費(fèi)用

按給水量120t/h，排污率降低3.3%，減少排污節(jié)省的能量以標(biāo)油計(jì)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(shí)的熱值，kj/kg(查表得167.64kj/kg)

Q ：以標(biāo)油低位發(fā)熱量計(jì)，41828kj/kg

代入上式得：W＝120× 3.3% ×（1037－167）/41828＝0.0824t標(biāo)油/h ，全年運(yùn)行8000小時(shí)計(jì)，可節(jié)省標(biāo)油：0.0824×8000＝659.2t/a，以每噸標(biāo)油2339元計(jì)（2010年公司內(nèi)部企業(yè)定價(jià)），全年可節(jié)省標(biāo)油費(fèi)用659.2×2339/10000＝154.19萬元/年。

5.2 節(jié)省除氧水費(fèi)用

按除氧水每噸11.7元計(jì)（2010年公司內(nèi)部企業(yè)定價(jià)），全年可節(jié)約除氧水費(fèi)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(chuàng)造效益為：154.19+37.07-130=61.26萬元/年；經(jīng)濟(jì)效益(ROI)：（154.19+37.07）/130=1.47

使用EWPT藥劑后，延長了設(shè)備運(yùn)行時(shí)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(jié)省了勞動力和維護(hù)費(fèi)用（此處費(fèi)用未計(jì)）。可以看出，使用EWPT藥劑后，達(dá)到了提高蒸汽和爐水品質(zhì)、節(jié)能減排、提高效益的目的。

6 結(jié)論

根據(jù)以上數(shù)據(jù)及結(jié)果討論我們可得出以下結(jié)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(nèi)，同時(shí)有效抑制了給水系統(tǒng)的腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。

（2）使用EWPT藥劑后，凝結(jié)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(tǒng)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(biāo)（PH）平均合格率由99.20%上升至99.80%，蒸汽指標(biāo)（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(zhì)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(nèi)爐水濃縮夾帶對蒸汽品質(zhì)的嚴(yán)重影響。

（5）使用EWPT藥劑期間，沒有造成汽水共騰導(dǎo)致汽包水位模糊現(xiàn)象，裝置產(chǎn)汽系統(tǒng)保持了安全、平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)。